Парогенераторы АЭС

Для двухфазных пароводяных потоков четкого представления о режимах течения нет (постоянное изменение плотности, влажности и распределение фаз по сечению потока)
По характеру движения: вынужденное движение, естественная циркуляция, безнапорное движение (барботаж)
По структуре потока (пузырьковый, дисперсный и т.д.)
Нестационарные процессы в отдельных каналах или трубках пр и переходных режимах
Пульсации расхода среды приводят к пульсациям температуры стенок
В испарительных каналах –возможны межвитковые пульсации, котрые приводят к нестабильности границ перехода фазовых зон
В испарительных и сепарационных устройствах имеет место безнапорное движение двухфазной среды – барботаж, которое отличается от напорного отсутствием расхода водяной фазы
Тепло-гидравлические процессы

К ним относятся:
коррозия конструкционных материалов;
переход продуктов коррозии в теплоноситель и рабочее тело;
выпадение примесей на поверхность теплообмена;
унос примесей рабочим телом.
Коррозия (в 1 и 2 контурах) усугубляется высокими температурами и ионизирующими излучениями. Наибольшей коррозионной активностью из всех теплоносителей обладает вода.
Коррозия: общая и местная (язвенная, щелевая, межкристаллитная, под напряжением)
Наибольшее количество примесей во втором контуре. Источники: присосы в конденсаторе, коррозия в системе регенерации, проскоки в системе ХОВ
При парообразовании происходит упаривание раствора и выпадение примесей, образование накипи
Унос примесей с паром (механический и за счет растворимости)
Меры борьбы с проявлениями ф/х процессов: деаэрация, продувка, обессоливание, поддержание ВХР
Физико-химические процессы

Надежность и экономичность – основные показатели т/э совершенства АЭС
Часто стремление повысить надежность ведет к снижению экономичности
В 1 контуре основные мероприятия – на надежность, во 2 – на экономичность (ПГ в равное мере к обоим контурам)
Надежность - способность оборудования работать безаварийно во всех расчетных режимах в течение длительного периода времени
Возможные аварии для ПГ: пережог трубок, разрыв трубок и коллекторов, нарушение герметичности
Для каждого материала - своя допустимая т-ра стенки, при превышении которой начинают резко уменьшаться предел прочности и предел текучести:
для углеродистой стали – 460-480°С
для перлитной стали – 550 – 560°С
для аустенитной стали – 640 – 650°С
Влияние процессов на надежность и экономичность

Температурный режим поверхностей нагрева определяется факторами конструкционного и режимно-эксплуатационного характера
конструкционный фактор – выбор поверхностной плотности теплового потока q=Q/F [Вт/м2] Для ? кап. затрат выгодно ?q (тем меньше F). Но при этом ? запас прочности, т.к. снижается Δt=tдоп – tст.
Для низкотемпературных т/носителей всегда t’1 < tдоп, для всех сталей
Для высокотемпературных – в испарителях и ПП возможно t1 > tдоп,
Для испарителей учитывается предельная плотность теплового потока qкр, при которой происходит переход пузырькового кипения в пленочное. В ПГ АЭС это условие (q < qкр) соблюдается всегда
В прямоточных ПГ в зоне высоких значений Х наблюдается ухудшение теплоотдачи и запас до допустимой tст увеличивают
Режимно-эксплуатационные факторы:
при эксплуатации нельзя допускать режимы, при которых нарушается нормальный процесс отвода тепла:
нарушение циркуляции,
снижение расхода рабочего тела,
интенсивное образование накипи,
пульсации расходов, которые ведут к пульсациям температур и знакопеременным температурным напряжениям. Опасность пульсаций определяется частотой и амплитудой.
Влияние процессов на надежность и экономичность