Паро и теплогенераторы

Парогенератор или теплогенератор (водонагрева­тель)— обязательный элемент любой двух- или трехкон-турной АТЭЦ или ACT, разделяющий первый и второй контуры и принадлежащий в равной мере как тому, так и другому. В наиболее простой схеме питательная вода, поступающая в парогенератор, смешивается с водой, на­ходящейся внутри корпуса, и нагревается до температу­ры насыщения в основном за счет конденсации некото­рого количества пара. Поэтому с достаточной точностью можно считать, что температура рабочего тела в пароге­нераторе неизменна и равна температуре насыщения. В парогенераторе, генерирующем сухой насыщенный пар, температурный напор на входе теплоносителя всегда вы­ше, чем на выходе, на величину охлаждения теплоноси­теля.

Парогенератор иногда выполняют с выделенным во­дяным экономайзером. В этом случае имеется выигрыш в поверхности нагрева парогенераторной установки за счет увеличения температурного напора, однако схема установки в этом случае усложняется в ущерб надежно­сти. Поверхность нагрева паро- или теплогенератора всегда представляет собой систему змеевиков малого ди­аметра, внутри которых течет теплоноситель при сущест­венно большом давлении. Конструктивно установки выполняют горизонтальными (рис. 1) или вертикаль­ными (рис. 2). В обоих случаях по стороне второго кон­тура использована естественная циркуляция. Горизон­тальная конструкция более технологична в изготовлении и надежна в эксплуатации. Кроме того, горизонтальный парогенератор имеет большую площадь зеркала испаре­ния и существенно меньшие скорости пара на выходе в паровой объем. Однако высота парового объема у него ограничена, так как определяется диаметром корпуса, а он ограничен железнодорожными габаритами. Кроме то­го, по мере подъема пара непрерывно уменьшаются сечения для прохода пара, скорости возрастают и усло­вия для его осушки ухудша­ются. Вследствие ограничен­ности диаметра корпуса в его паровом пространстве практически возможно раз­местить только простейшие и поэтому не всегда доста­точно эффективные сепара-ционные устройства. В вер­тикальном парогенераторе скорости по мере подъема пара остаются неизменны­ми, высота парового объема может быть значительно увеличена, размещение вы­сокоэффективных сепараци-онных устройств облегчено. Мощность парогенерато­ра паропроизводительностью 1469 т/ч по условиям же­лезнодорожного габарита является предельной.

Рис. 1

Технико-экономические разработки показали целе­сообразность строительства атомных станций теплоснаб­жения теплопроизводитель-ностью не ниже 1800 ГДж/ч (500 МВт). Наиболее перс­пективным в настоящее вре­мя считается проект АСТ-500, выполненный по трех-

контурной схеме. Число систем безопасности и петель промежуточного контура каждого реактора принято рав­ным трем. Каждая из петель промежуточного контура имеет свои вспомогательные системы подпитки и очист­ки воды или другого теплоносителя. При разгерметиза-

Рис. 2. Вертикальный парогене­ратор

1 — выход пара; 2 — люк для обслу­живания; 3 — вход питательной во­ды; 4 — вход теплоносителя; 5—пе­риодическая продувка; 6 — непре­рывная продувка; 7 —сепарацион-ные устройства

ции или выходе из строя одной из петель теплообменни­ка две другие продолжают работать. Тем самым отпуск теплоты хотя и сокращается, но не прекращается. Дав­ление в промежуточном контуре выбрано меньшим, чем в реакторе, во избежание ухудшения качества воды в реакторе за счет перетока в нее воды из промежуточно­го контура.