Разработка и натурное экспериментальное обоснование эксплуатационного процесса выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с ВВЭР

СОДЕРЖАНИЕ
Перечень принятых сокращений и условных обозначений
Введение.
Глава 1. Распределение и выведение примесей в парогенерирующем устройстве при подъеме тепловой нагрузки и работе на номинальной мощности. Обзор предшествующих работ и постановка задачи
1.1. Поступление примесей и выведение их из парогенератора
1.2. Развитие продувочных систем ПГ АЭС с ВВЭР
1.3. Макрораспределение примесей по объему ПГ.
1.4. Поведение примесей вблизи теплопередающей поверхности
1.5. Соотношение между концентрациями примесей в рабочем теле, в вязком подслое и в отложениях.
1.6. Микрораспределение шлама вблизи теплопередающей поверхности 
1.7. Выводы и задачи диссертационного исследования
Глава 2. Распределение нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останове парогенерирующего устройства.
2.1. Оценка шламоемкости вязкого подслоя теплопередающей поверхности.
2.2. Естественная циркуляция и распределение шлама при номинальной мощности и в режимах останова
2.3. Определение места скопления шлама в процессе останова
2.4. Расчет скорости и времени осаждения шлама
Выводы по главе 2.
Глава 3. Разработка технологии и оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой
3.1. Технология выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.
3.2. Разработка запорнорегулирующей арматуры.
3.3. Разработка средств измерения расхода продувки парогенератора 
3.4. Экспериментальные исследования расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора.
Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальное исследование процесса выведения нерастворенных примесей из парогенератора при сбросе нагрузки.
4.1. Средства измерений и оценка точности экспериментальных данных 
4.2. Исследование гранулометрического состава нерастворенных примесей 8 продувочной воде
4.3. Методика и анализ результатов 1го этапа экспериментального исследования процесса выведения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки
4.4. Методика и анализ результатов 2го этапа экспериментального исследования
Выводы по главе 4.
Заключение.
Список использованных источников


На этом расстоянии, в зависимости от таких параметров, как коэффициент диффузии, растворимость в паре и свойств рабочего тела происходит концентрирование примесей (увеличение на несколько порядков). Это явление, известное в литературе как «hide out», или явление прятанья и выброса растворенных примесей известно уже достаточно давно, хорошо фиксируется экспериментально, но единого представления о механизме этого процесса не было до последнего времени. А этот процесс во многом и определяет ресурс теплопередающей поверхности. Так, например, значение pH, поддерживаемое на уровне 9. В процессе останова блока наблюдаются выброс хлоридов и сульфатов, а также оседание шлама, не фиксируемое в процессе эксплуатации, и его скопление в том месте, куда собирает его пространственная циркуляция. Суммируя вышесказанное, для существенного улучшения режима эксплуатации, повышения безопасности и надежности ПГ необходимо аргументировано ответить на следующие вопросы: из какой точки водяного объема ПГ вести периодическую продувку, с каким расходом, в какой момент времени и при каких условиях. Для действующих и вновь проектируемых парогенераторов с учетом их конструктивных особенностей ответы на поставленные вопросы снимут многие проблемы, которые имеются в настоящий момент на эксплуатируемых ПГ. Целью диссертационной работы является разработка эффективных методов выведения нерастворенных примесей из парогенераторов при различных режимах эксплуатации энергоблока. На основе анализа теоретических исследований и практических данных определить закономерности поведения и распределения нерастворенных примесей в объеме ПГ и вблизи теплопередающей поверхности. На основе уточненных закономерностей поведения и распределения нерастворенных примесей разработать параметры, условия и методику эффективного выведения нерастворенных примесей в выбранных технологических режимах эксплуатации. Для обеспечения условий осуществления разработанной технологии выведения нерастворенных примесей, поддержания и надежного контроля необходимых параметров эксплуатации системы продувки разработать и обосновать применение соответствующего оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой. Экспериментально обосновать эффективность разработанной технологии в натурных условиях действующего энергоблока. По результатам расчетно-теоретической разработки вопросов распределения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останове энергоблока показано, что после сброса нагрузки (уменьшения плотности теплового потока в ПГ) шлам выходит из вязкого подслоя в макрообъем (водяной объем) ПГ и осаждается на верхних образующих теплообменных труб (ТОТ) и на нижней образующей парогенератора в течение определенного времени (от минут до нескольких часов) в зависимости от размера частиц, также определена зона наиболее вероятного скопления шлама. Разработана и реализована новая технологическая методика выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове энергоблока. Получено натурное экспериментальное обоснование новой методики выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове энергоблока. Разработана новая конструкция расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающая повышенную точность,минимальное гидравлическое споротивление расходомера и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне измерений. Разработана новая конструкция внутрикорпусных устройств(ВКУ) запорно-регулирующего клапана(ЗРК) системы продувки ПГ, обеспечивающая практическое исключение кавитации рабочей среды и, как следствие, исключение повреждений элементов ВКУ ЗРК. Применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов натурных испытаний с учетом теплогидравлических особенностей технологических процессов, протекающих в ПГ, и конструкционных особенностей ПГ и используемых средств измерений. Использованием математических и статистических методов исследований с применением современной вычислительной техники. Положительными результатами практического использования разработанной методологии.