Исследование параметров продувочной воды парогенераторов ПгВ-1000М блока № 1 Волгодонской АЭС в первые месяцы работы на полной мощности

УДК 621.039

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЫ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ ПГВ-1000М БЛОКА № 1 ВОЛГОДОНСКОЙ АЭС В ПЕРВЫЕ МЕСЯЦЫ РАБОТЫ НА ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ

© 2003 г. И.А. Якубенко, С.Н. Чукавин, К.Н. Кузин

На ресурс работы парогенератора существенное влияние оказывают конструкция парогенератора и организация водно-химического режима второго контура [1]. В данной работе представлены результаты исследований показателей качества котловой воды модернизированных парогенераторов ПГВ-1000М.

Модернизация системы водопитания и продувки парогенераторов заключалась в следующем. Для перераспределения расходов питательной воды по отсекам парогенератора в его «горячем» торце установлены дополнительные раздающие коллекторы питательной воды, а в «холодном» торце ряд раздающих коллекторов заглушен. При эксплуатации аналогичных парогенераторов на АЭС России и Украины были обнаружены повреждения холодных коллекторов теплоносителя, вызванные значительными статическими и циклическими нагрузками механического и термического происхождения, а также воздействием примесей второго контура при протекании коррозионных процессов в недовальцованных кольцевых щелях коллекторов. Для устранения коррозии металла холодного коллектора раздачи теплоносителя в одной из торцевых зон водораспределительного дырчатого листа конструктивно оформлены солевые отсеки, откуда осуществляется дополнительная непрерывная продувка котловой воды. Произведена также модернизация системы продувки парогенератора, которая позволяет регулировать расход продувочной воды; периодическая продувка из «карманов» и штуцеров Ду 80 на нижней образующей корпуса разделена с установкой отсечной арматуры; дренажная линия парогенератора через отсечную арматуру подсоединена к линиям периодической продувки.

Зависимость усредненных значений концентрации примесей и удельной электропроводимости котловой воды солевых отсеков модернизированных парогенераторов от изменения мощности блока в режиме опытно-промышленной эксплуатации представлена на рисунке.

В начале сентября блок был выведен на номинальную мощность 1000 МВт(э), затем проводились динамические испытания реакторной установки (см. рисунок) в условиях снижения мощности с 95 % ^ом до уровня 50 % с последующим набором мощности до 80 % номинальной. В соответствии с регламен-

том испытаний мощность блока еще дважды снижалась со 100 % до 62 % и после восстановления до 100 % снижалась до 40 %. Последующие 20 суток блок работал на ^ом, после чего начался планово-предупредительный ремонт, который продлился 10 сут. При ремонте реактор не расхолаживался и был выведен из горячего состояния на ^ом 06. 11. 2001 г. Затем более трех месяцев блок работал в стационарном режиме на мощности N=100 %.

Х

о-

CNa со 2«

О-

i(i

CCu (« 20

0 Im

С so/211

to

CFe 5

N

i

Сентябрь Октябрь

^ Сд

Ноябрь Декабрь мес

Характеристики котловой воды в солевых отсеках парогенераторов ПГВ-1000М при изменении мощности энергоблока: №э - мощность блока (МВт); СРе, С^, ССи, С№ -концентрация ионов железа, сульфатов, меди и натрия (мкг/дм3); X - удельная электропроводимость (мкСм/см);

Сдоп - допустимая по [2] концентрация

Анализ полученных графических зависимостей показывает, что состав котловой воды в солевых отсеках изменяется инерционно с некоторым запаздыванием относительно изменения мощности, что указывает на разные динамические характеристики в работе систем первого и второго контуров и вспомогательных систем. При снижении нагрузки блока увеличивается удельная электропроводимость Х, концентрация натрия С№, сульфатов С 30. и соединений меди ССи.

С

С

Зависимость СРе= Д^з) показывает, что с течением времени концентрация железа в солевом отсеке снижается, что связано с уменьшением интенсивности протекания коррозионных процессов, обусловленным образованием слоев пассивации на поверхностях оборудования и трубопроводов второго контура.

При выводе блока на Мном после планово-предупредительного ремонта наблюдается стабилизация процессов в солевых отсеках всех парогенераторов, снижается концентрация продуктов коррозии металлов С№, С304, ССи, СРе и удельная электропроводимость Х.

Зависимости С304 = Д (К,), С№= ^ (Кэ) указывают

на рост концентрации ионов натрия и сульфатов, причем изменение этих параметров имеет циклический характер и, по-видимому, связано с химическими процессами, протекающими в теплоносителе второго контура. Для дальнейшего анализа динамики изменения С 304 и СКа необходимо рассмотреть влияние

внешних параметров питательной воды на качество котловой воды.

Следует отметить, что показатели качества котловой воды в солевых отсеках остаются ниже нормируемых Сдоп в течение четырех месяцев работы блока, хотя и изменяются с колебаниями мощности. Так, даже при резком снижении мощности до 40 % от номинальной (08. 10. 2001 г.) удельная электропроводимость котловой воды солевых отсеков при норме

5 мкСм/см [2] увеличивалась лишь до 4,5 мкСм/см и имела наибольшие значения в продувочной воде парогенератора № 2. Концентрация натрия С^а и сульфатов С304 также оставалась ниже нормируемых [2]

показателей.

Выводы

1. После проведенной модернизации парогенераторов на блоке № 1 Волгодонской АЭС показатели качества котловой воды на протяжении полугода эксплуатации при динамических и стационарных режимах работы блока на полной мощности остаются ниже нормируемых [2] значений. Это подтверждает правильность принятых при модернизации технических решений.

2. Для дальнейшего углубленного исследования влияния примесей котловой воды на конструкционные материалы парогенераторов в период изменения мощности необходимо проведение комплексных испытаний водно-химического режима пароводяного тракта второго контура.

Литература

1. Мартынова О.И., Копылов А.С. Водно-химические ре-

жимы АЭС, системы их поддержания и контроля. М., 1983.

2. Основные правила по эксплуатации атомных электрических станции (ОПЭ АЭС): 3-е изд. М., 2001.

Волгодонский институт Южно-Российского государственного технического университета, Волгодонская АЭС

17 сентября 2002 г.