Принципиальная технологическая схема энергоблока

На рисунке 1 представлена принципиальная технологическая схема энергоблока с реакторной установкой В-392М, на которой указано основное оборудование реакторной установки, приведены принципиальные схемы систем первого и второго контура, систем электроснабжения собственных нужд нормальной эксплуатации и систем безопасности.

Первый контур - радиоактивный. Он состоит из: реактора, четырех главных циркуляционных петель, четырех главных циркуляционных насосов, греющих частей четырех парогенераторов и одного парового компенсатора давления.

Второй контур - нерадиоактивный. Он состоит из: паропроизводительной части парогенераторов, паропроводов свежего пара, одного турбоагрегата, включающего в себя турбоустановку и турбогенератор, конденсатных насосов, системы регенеративных подогревателей низкого давления, системы основного конденсата, деаэраторов, системы питательной воды, включая питательные насосы, и системы регенеративных подогревателей высокого давления.

В реакторном отделении топливо хранится в бассейне выдержки в стеллажах уплотненного хранения топлива с шагом размещения ТВС - 300 мм по треугольной решетке.

Емкость бассейна выдержки рассчитана исходя из обеспечения:

- не менее десяти лет и возможность выгрузки в бассейн всех сборок активной зоны реактора на любой момент эксплуатации;

- размещения ТВС аварийной выгрузки активной зоны реактора;

- размещения герметичных пеналов для дефектных ТВС в количестве 15 % от числа ТВС активной зоны.

Топливо в бассейне выдержки хранится под защитным слоем воды, имеющей концентрацию борной кислоты, равную 16…20 г/дм3.

В активной зоне реактора создаются условия, при которых протекает ядерная реакция на тепловых нейтронах с выработкой тепловой энергии.

Теплоноситель первого контура, проходя через активную зону реактора, нагревается и по главному циркуляционному трубопроводу четырех параллельных циркуляционных петель поступает в трубчатку парогенератора (ПГ), где он отдает свою энергию паропроизводительной части парогенератора, производя пар второго контура. От ПГ теплоноситель по главному циркуляционному трубопроводу возвращается в реактор для повторного нагрева. Циркуляция в петлях осуществляется четырьмя главными циркуляционными насосами (ГЦНА). Колебания давления в первом контуре воспринимаются компенсатором давления. В случае значительных повышений давления первого контура (при нарушениях нормальной эксплуатации) пар из КД через импульсно-предохранительные устройства сбрасывается в барботажный бак, который охлаждается промежуточным контуром.

Очистка организованных протечек и продувочной воды первого контура от продуктов коррозии конструкционных материалов, радионуклидов и химических примесей производится на ионообменных фильтрах установки СВО-2

Из паропроизводительной части парогенераторов пар по главным паропроводам через стопорно-регулирующие клапана попадает в турбину. Проходя через цилиндр высокого давления и четыре цилиндра низкого давления, пар отдает свою энергию турбине. При этом происходит переход тепловой энергии в энергию вращения ротора турбины. Генератор, ротор которого находится на одном валу с ротором турбины, преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую.

Отработанный пар, после прохождения через турбину, попадает в конденсатор, где конденсируется за счет охлаждения циркуляционной водой.

Конденсат из конденсатора, пройдя очистку в блочной обессоливающей установке (БОУ), конденсатными насосами через подогреватели низкого давления, подается в деаэратор. При прохождении через ПНД конденсат нагревается за счет пара, поступающего в ПНД из отборов турбины.

В деаэраторе происходит деаэрирование и подогрев основного конденсата за счет встречного движения поступающего конденсата и пара из отбора турбины.

Из деаэратора пятью электропитательными насосами питательная вода через подогреватели высокого давления подается в парогенераторы.

Циркуляционная вода на конденсаторы турбины и охлаждающая вода неответственных потребителей здания турбины подаются по подводящим каналам насосами блочной насосной станции (БНС) от башенных испарительных градирен. После конденсаторов турбины и неответственных потребителей здания турбины вода по сливным железобетонным водоводам поступает в открытый отводящий канал, а по нему к градирням для охлаждения.

Электрические системы АЭС состоят из:

· системы выработки электроэнергии и ее выдачи в энергосистему;

· системы электроснабжения собственных нужд.

На энергоблоке предусматриваются следующие системы электроснабжения собственных нужд:

· система нормальной эксплуатации (НЭ);

· система надежного электроснабжения нормальной эксплуатации (СНЭ НЭ);

· система аварийного электроснабжения (САЭ).

Источники питания собственных нужд подразделяются на внешние и внутренние:

Внешними источниками питания собственных нужд являются блочные и резервные трансформаторы, подсоединенные к энергосистеме.

Внутренними источниками электроснабжения собственных нужд являются турбогенераторы.

Система электроснабжения собственных нужд полностью отвечает всем требованиям, предъявляемым к ней со стороны технологических систем и реакторной установки.

Выдача напряжения в энергосистему осуществляется на напряжении 500 кВ.

Резервные трансформаторы напряжением 220 кВ находятся в постоянной готовности к резервному обеспечению системы собственных нужд блока.

В случае отсутствия внешних и внутренних источников электроснабжения питание потребителей системы безопасности предусмотрено от аварийных дизель-генераторов.

Система аварийного электроснабжения (САЭ) выполнена двухканальной, с физическим разделением электрооборудования и кабелей каждого канала. Каждый канал САЭ обеспечивает электроснабжение соответствующего канала безопасности в технологической части и части управления систем безопасности.

По составу оборудования и мощности каждый канал САЭ способен выполнить возложенную обеспечивающую функцию безопасности.

Система надежного электроснабжения собственных нужд нормальной эксплуатации состоит из двух секций 10кВ, которые в нормальном режиме получают питание от двух секций нормальной эксплуатации, а при обесточивании – от общеблочного дизель-генератора. Мощность общеблочного дизель-генератора обеспечивает 100 % нагрузку, необходимую для сохранения работоспособности важного и дорогостоящего оборудования при отсутствии напряжения на рабочих и резервных трансформаторах собственных нужд.

Помимо систем, непосредственно участвующих в процессе производства электроэнергии, на схеме изображены системы безопасности, предназначенные для предотвращения проектных аварий или ограничения их последствий.

Системы безопасности, реализованные в проекте АЭС с реакторной установкой В-392М, построены на активном и пассивном принципе действия.

В состав активной части систем безопасности входят:

· система аварийного и планового расхолаживания 1 контура и охлаждения бассейна выдержки;

· система спринклерная;

· система аварийного ввода бора;

· система аварийного расхолаживания ПГ;

· система промконтура ответственных потребителей реакторного отделения;

· система трубопроводов охлаждающей воды ответственных потребителей;

· система БРУ-А;

· система отсечения главных паропроводов (БЗОК);

· обеспечивающие системы вентиляции и кондиционирования;

· система аварийного электроснабжения (САЭ), включающая дизель-генераторы и аккумуляторные батареи;

· система аварийного газоудаления.

В состав пассивной части систем безопасности, входят:

· система пассивного отвода тепла (СПОТ);

· система гидроемкостей первой ступени;

· система гидроемкостей второй ступени;

· система защиты 1 и 2 контуров от превышения давления (ИПУ КД и ИПУ ПГ);

· система аварийного удаления водорода внутри ЗО;

· система контроля концентрации водорода внутри ЗО;

· пассивная система фильтрации межоболочечного пространства;

· система герметичного ограждения.

· Проект энергоблока включает в себя ряд систем нормальной эксплуатации, образующих единый комплекс и обеспечивающих работу АЭС в различных режимах.

· Основными системами нормальной эксплуатации являются:

· система продувки-подпитки;

· система дренажей и организованных протечек первого контура;

· система газовых сдувок;

· система сжигания водорода из радиоактивных технологических сдувок;

· система дистиллата;

· системы спецводоочистки;

· система охлаждения потребителей здания турбины;

· система циркуляционной воды здания турбины;

· система промконтура неответственных потребителей;

· системы вентиляции и кондиционирования;

· системы обращения с ядерным топливом и активированными элементами;

· система электроснабжения нормальной эксплуатации.

Рисунок 1- Принципиальная схема энергоблока с реакторной установкой В-392М

Рисунок 2 Схема генерального плана НВ АЭС-2

Архитектурно-планировочные и конструктивные решения основных зданий и сооружений АЭС

Схема генерального плана предусматривает сооружение АЭС, состоящей из двух энергоблоков.

Зона основного производства компонуется из трех комплексов сооружений:

· главных корпусов;

· электротехнических сооружений;

· градирен.

Центральное место на генплане занимает зона главных корпусов, включая здания резервных дизельных электростанций системы аварийного электроснабжения. Энергоблоки располагаются с шагом 185 м между центрами зданий реакторов.

Вспомогательное реакторное здание примыкает к реакторному зданию и связано с ним двумя пешеходными галереями, выходящими из реакторного здания. С одной стороны реакторного здания располагается транспортный портал.

К зданию турбины примыкает здание электроснабжения нормальной эксплуатации.

Для каждого энергоблока предусмотрено по два здания резервной дизельной электростанции системы аварийного электроснабжения и одному зданию резервной дизельной электростанции системы нормальной эксплуатации. Здания резервной дизельной электростанции системы аварийного электроснабжения разнесены на генплане из расчета исключения их одновременного разрушения на случай падения самолета.

Со стороны главных корпусов расположены брызгальные бассейны и насосные станции ответственных потребителей. Для каждого энергоблока запроектировано по два бассейна и общая для двух блоков резервная емкость.

Недалеко от реакторного здания и здания турбины блока 1 размещается комплекс общеблочных вспомогательных зданий и сооружений зоны контролируемого доступа, включающий в себя:

· здание переработки и хранения радиоактивных отходов с венттрубой;

· центральные мастерские зоны контролируемого доступа с венттрубой;

· санитарно-бытовой корпус зоны контролируемого доступа с венттрубой.

Вспомогательные здания и сооружения располагаются с четким делением на зону свободного и контролируемого доступа.

В северо-восточном направлении от объектов зоны контролируемого доступа располагается комплекс зданий и сооружений свободного доступа:

· инженерно-лабораторный корпус;

· мастерские зоны свободного доступа;

· здание обессоливающей установки.

На периферийной территории АЭС в углу промплощадки скомпонована зона, включающая вспомогательные здания и сооружения с пожаро- и взрывоопасными производствами: склад газовых баллонов и общестанционное маслодизельное хозяйство.

По периметру вдоль ограды АЭС размещен комплекс очистных сооружений в составе:

· очистных сооружений дождевых вод;

· очистных сооружений нефтесодержащих вод;

· очистных сооружений бытовых сточных вод зоны контролируемого доступа.

На этой планировочной панели также размещена азото-кислородная станция со складом баллонов негорючих газов, сооружение нейтрализации сбросных вод, общестанционная компрессорная, центр службы безопасности и центр воинской охраны.

С фасадной стороны АЭС проектом предусмотрены главный автомобильный въезд на станцию с проходной и предстанционная площадь. В этой же зоне запроектирован административный корпус и столовая с конференцзалом.

К зоне главных корпусов примыкает планировочная зона башенных испарительных градирен с насосными станциями подачи воды на охлаждение.

Схема генплана решена с использованием железнодорожного транспорта по доставке и вывозу ядерного топлива.

Железнодорожные пути предусмотрены в здание хранилища свежего топлива и под транспортный портал реакторного здания. Для формирования и отправки составов с ядерным топливом с АЭС на территорию промплощадки предусматривается железнодорожная станция, состоящая из трех путей.

Технологические перевозки к остальным зданиям и сооружениям предусматриваются автотранспортом. Ко всем зданиям и сооружениям предусматриваются противопожарные подъезды.

Инженерные сети размещаются в траншеях, тоннелях и каналах.

В тоннелях прокладываются трубопроводы ответственных потребителей от брызгальных бассейнов до реакторных зданий и резервных дизельных электростанций.

В кабельных тоннелях системы безопасности предусматриваются кабельная связь между резервными дизельными электростанциями и реакторным зданием.

В отдельных тоннелях предусматриваются кабели нормальной эксплуатации.

Сети водопровода и канализации прокладываются в траншеях вдоль автомобильных дорог.

Промплощадка АЭС рассматривается как защищенная зона, периметр которой оборудован запретной зоной.

Проектом предусмотрена запретная зона шириной 15 м, которая представляет собой специально спланированную в составе промплощадки АЭС полосу местности, выгороженную и оснащенную физическими барьерами и техническими средствами охраны.

Для прохода людей и проезда транспорта в защищенную зону АЭС в запретной зоне предусматриваются контрольно-пропускные пункты, которые обеспечивают невозможность проникновения в защищенную зону или из нее людей без контроля доступа.

На железнодорожном въезде на промплощадку АЭС предусматривается строительство досмотровой площадки в виде шлюзов для железнодорожного транспорта с размещением их за пределами защищенной зоны АЭС.

Схема генерального плана представлена на рисунке 2.