СИСТЕМА ПОВЫШЕНИЯ МАНЕВРЕННОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ АЭС

Система повышения маневренности и безопасности АЭС
Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для использования на атомных электрических станциях (АЭС) с водо-охлаждаемыми реакторами.
Наиболее близкой по технической сущности является энергетическая установка (см. авт. свид. СССР на изобретение №1133428, МПК F01K 17/00; 13/00, опубл. 07.01.1985 г.), содержащая подключенный к линии подачи острого пара из парогенератора в основную турбину аккумулятор фазового перехода, в котором в период уменьшения нагрузки аккумулируется тепловая энергия, а в часы пиковых нагрузок в аккумуляторе генерируется пар, служащий рабочим телом для дополнительной паровой турбины, предназначенной для получения дополнительной пиковой мощности. Недостатком известной установки является то, что она предназначена для повышения маневренности энергоблока атомной электростанции и не может быть использована для расхолаживания реактора при полном обесточивании атомной электростанции, так как пар генерируемый за счет остаточного тепловыделения не может использоваться в дополнительной паровой турбине, а аккумулированного тепла недостаточно для расхолаживания в течение 72 часов (время, требуемое МАГАТЭ). Кроме того, дополнительная паровая турбина отключается вне пикового режима работ - длительность запуска паровой турбины делает невозможным использование ее для расхолаживания во время простоя, даже при наличии заряженного аккумулятора фазового перехода.
Задачей полезной модели является повышение маневренности и безопасности атомных электрических станций.
Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящей полезной модели, является надежное электроснабжение собственных нужд АЭС в процессе расхолаживания в аварийных ситуациях, сопровождаемых полным обесточиванием, с использованием энергии остаточного тепловыделения и системы, работающей на выработку дополнительной электроэнергии на АЭС в эксплуатационном режиме.
Указанный технический результат достигается тем, что на АЭС, содержащей основную паротурбинную установку (ПТУ), два устройства парораспределения (УП1, УП2), быстродействующую редукционную установку (БРУ), причем вход в основную ПТУ соединен паропроводом с УП1, УП2 подключено к УП1 через БРУ посредством паропровода, согласно полезной модели, к УП2 подключены дополнительная ПТУ и аккумулятор фазового перехода (АФП) посредством паропроводов, бак горячей воды (БГВ) подключен к АФП посредством трубопровода, на котором установлен насос подачи горячей воды, ПТУ подключена к АФП посредством паропровода.
Сущность полезной модели заключается в установке на АЭС аккумулятора фазового перехода, бака горячей воды и дополнительной маломощной постоянно действующей паротурбинной установки, которые в авариных ситуациях, сопровождаемых полным обесточиванием обеспечивают электроснабжение собственных нужд станции в процессе расхолаживания в течение 72 часов и более, а штатном режиме работают на генерацию дополнительной электроэнергии.
Полезная модель иллюстрируется чертежом (фиг. 1), где показана схема установки повышения маневренности и безопасности АЭС. Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - УП1; 2 - основная ПТУ; 3 - электрические генераторы; 4 - конденсатор; 5 - УП2; 6 - АФП; 7 - БГВ; 8 - насос подачи горячей воды; 9 - дополнительная ПТУ.
В эксплуатационном режиме в период ночного провала электрической нагрузки часть свежего пара направляется после УП1 1 в АФП 6, где пар отдает часть тепла веществу, заполняющему аккумулятор и имеющему большую теплоту фазового перехода из твердого состояния в жидкое, конденсат свежего пара поступает в БГВ 7.
В режиме пиковых нагрузок горячая вода посредством насоса подачи горячей воды 8 из БГВ 7 поступает в АФП 6, где генерируется пар, который служит рабочим теплом для дополнительной ПТУ 9.
В авариных ситуациях, сопровождаемых обесточиванием дополнительная ПТУ 9 продолжает генерировать электроэнергию на собственные нужды АЭС, используя пар, получаемый в ПГ за счет энергии остаточного тепловыделения реактора, при этом избыток пара направляется для зарядки АФП 6. Когда энергии остаточного тепловыделения становится недостаточно, горячая вода из БГВ 7 поступает АФП 6 для генерации требуемого количества пара.
Отличительным признаком системы повышения маневренности и безопасности АЭС, является надежное электроснабжение собственных нужд станции в процессе расхолаживания станции в течение 72 часов и более с использованием энергии остаточного тепловыделения и системы, работающей на выработку дополнительной электроэнергии на АЭС в эксплуатационном режиме.