Primer és szekunder köri fıberendezések

Atomerımővek

Primer és szekunder köri fıberendezések

2008. február 28.

Tartalomjegyzék • PWR atomerımővek primer köri fıberendezései – Fıvízkör felépítése – Fıvízköri berendezések • Reaktor, GF, FKSZ, Térfogatkompenzátor

• Szekunder köri fıberendezések – – – – –

Fıgızrendszer NNY és KNY turbina, generátor Fıkondenzátum rendszer Tápvízrendszer Segédüzemi rendszerek

Atomerımővek, 2008. február 28.

2

Primer köri fıberendezések – Fıvízkör 1. • Feladata: a reaktor aktív zónájában a szabályozott nukleáris láncreakció során keletkezı hımennyiség felvétele és átadása a szekunder köri víznek, és a gızfejlesztıkben annak elgızölögtetésével a turbinák üzemeléséhez szükséges száraz telített gız elıállítása.


Fı elemei: •Reaktor; •Gızfejlesztı; •FKSZ •Térfogatkompenzátor •Primer csıvezeték

Az üzemzavari hőtırendszerek is a primer kör szerves részei!! (Részletesen a 12. elıadáson.)

3

Primer köri fıberendezések – Fıvízkör 2. • Felépítése: – EPR – VVER-1000 – VVER-440

EPR: a reaktorhoz négy primer hurok kapcsolódik, hurkonként egy fıkeringtetı szivattyúval és egy álló gızfejlesztıvel.


4


• VVER-1000: a reaktorhoz négy primer hurok kapcsolódik, hurkonként egy fıkeringtetı szivattyúval és egy fekvı gızfejlesztıvel.


5


GF felıli „U” alakú hidegági vízzár Atomerımővek, 2008. február 28.

FET FKSZ

Reaktor Melegág

Hidegág Hurok kizárható rész

Hurok ki nem zárható rész 6

ZÜHR rendszerek

• VVER-440: a reaktorhoz hat primer hurok kapcsolódik, hurkonként egy fıkeringtetı szivattyúval, egy fekvı gızfejlesztıvel és két (hideg és melegági) fıelzáró GF tolózárral (FET). • Hideg- és melegági vízzárak: hidegági LOCA üzemzavar esetén döntı jelentıségő a reaktorzóna hőthetısége szempontjából.

Primer köri fıberendezések – Reaktor 1. Mőszaki adatok: (né (német atomerı atomerımővi pé példa alapjá alapján)

Magasság Átmérı Falvastagság Tervezési nyomás Tervezési hım. Tömeg (össz) Alsó rész Fedél 52 Csavar Anyag Fıvízköri csatl.:

13,2 m 5m 245 mm 175 bar 350 °C 521 t 365 t 118 t 38 t 22NiMoCr37 plattírozással 4-4 ki- és beömlı csonk, 800 mm átmérıvel


Szabá Szabályozó lyozórúd hajtá hajtás Szabá Szabályozó lyozórúd átvezeté tvezetés Felsı Felsı rács Hőtıközeg belé beléps Támaszté masztékok Rácslemez Főtıelem Zónapalá napalást

Reaktortartá Reaktortartály Zónatartó natartó kosá kosár Alsó Alsó rács

Sző Szőrılemez

7

Primer köri fıberendezések – Reaktor 2. Nukleáris üzemanyag Mőszaki adatok Szabályozó pálcák

Aktív zóna Urán tömege 103 t Főtıelemek száma 193 Szabályozórúddal ellátott főtıelemek száma 59

Főtıelem

Reaktortartá Reaktortartály Zónatartó natartó kosá kosár Főtıelemek szabá szabályozó lyozópálcá lcákkal Főtıelemek Zónapalá napalást

Dúsítás

U-235 tö tömeg%

Főtıelem Élhossz 230 mm Pálcák száma 18 ×18-ig Szabályozópálcák sz. 16 Aktív hossz 3,9 m Tömeg 820 kg Ár kb. 0,9 M euró

Főtıelemek szabá szabályozó lyozó pálcá lcákkal


8

Primer köri fıberendezések – Reaktor 3. Üzemanyagpálca Pálcatartó lcatartó lemez

Szinterelı kemence UO2-pasztilláknak

Hőtıközeg áramlá ramlása

UO2 - pasztillák (D = L = 10 mm)

Nyomó Nyomórugó rugó Gázré zrés

Al2O3 elzá elzárótabletta

Üzemanyagpálcák (L = 4,2 m, D = 12 mm, s = 1 mm)

Hőtıközeg H2O Távtartó vtartó rács UO2 pasztilla Zirkaloy burkolat +gá +gázré zrés Al2O3 elzá elzárótabletta

Nyomórugó

Védıhüvely Zárósapka


Zárósapka 9

Primer köri fıberendezések – Reaktor 4. Távtartó rács

Távtartó rács Magasság 40 mm Vastagság 0,4 mm

Szabályozópálca vezetı csövek


10

Primer köri fıberendezések – Reaktor 5. • VVER-1000 reaktor „összeszerelés”


11

Primer köri fıberendezések – Reaktor 5. • VVER-1000 reaktor „összeszerelés”


12

Primer köri fıberendezések – Gızfejlesztı 1. • Gızfejlesztı feladata: a gızfejlesztı a kétkörös atomerımővek elengedhetetlen tartozéka, hermetikusan elválasztja a radioaktív primer kört a szekunder körtıl, így azonos mértékben tartozik mindkét körhöz. • Mőködési elve: szekunder oldali víz forralása primer köri hőtıközeggel. – a.) gázhőtéső reaktoroknál; – b.) gyakorlati megvalósítás PWR-eknél; – c.) b.)-hez képest a ∆T értéke eltolódik, p kicsit nı, de ez a szerkezet bonyolultabb, csökken az üzembiztonság, ezért a gyakorlatban nem terjedt el (elvi megoldás). min GF

GF

A belépı tápvíz összekeveredik a GF szekunder oldali gız-víz keverékkel, és bizonyos mennyiségő gız kondenzálásával felmelegszik a GF nyomásának megfelelı telítési hımérsékletre. min értékre gazdasági optimum adódik: ∆TGF min ∆TGF ↑ ⇒ szükséges GF hıátadó felület ↓ ⇒ GF ára ↓, de min ∆TGF ↑ ⇒ pGF ↓ ⇒ a blokk hatásfoka ↓


13

Primer köri fıberendezések – Gızfejlesztı 2. • Gızfejlesztı típusai: – Fekvı gızfejlesztı – Álló gızfejlesztı

• Fekvı GF jellemzıi: – keverı tápvízelımelegítı zóna, – alacsony a kilépı gızsebesség a „víztükrön” keresztül (Paks: 0,1-0,5 m/s), – egyfokozatú, zsalus cseppleválasztó, – a csıköteg felett kicsi a vízszint (Paks: 150-200 mm), – a gızfejlesztı alján, ahova kiülepszik a korróziótermék iszap, nincs hıátadó csı, – a kollektor-Π csı kapcsolat környezetében nem tud felhalmozódni az iszap és a lerakódás, – a primer kollektorok felülrıl nyithatóak.


14


• Fekvı GF mőszaki paraméterei (Paks): – – – –

– – – – – –

L ≈ 12 m D≈3m Főtıcsövek száma: 5536 db Főtıcsövek mérete: ∅16 x 1,4 mm U alakban meghajlított rozsdamentes acélcsı Gıztermelés: 450 t/h Gız nyomása: 46 bar Gız hımérséklete: 260 °C Gız nedvesség tartalma: 0,25 % Gıztér térfogata: 30 m3 Víztér térfogata: 40 m3


15


• Álló GF jellemzıi: – függıleges, U-csöves konstrukciójú, nyomottvíztelített gız hıcserélık – felületi tápvízelımelegítı zóna, – a víztükör felületen viszonylag egyenletes gızkilépés, de nagyobb gızsebességek, ezért nagyobb „cseppelragadás”, – kétfokozatú cseppleválasztó,


Mőszaki adatok: Magasság 20 m Átmérı 4,75 m Tervezési nyomás 175 bar Tervezési hım. 350 °C Tömeg 280 t Teljesítmény 940 MW Hıátadó csövek Szám Főtıfelület Átlagos hossz Átmérı Falvastagság Anyag

42000 4500 m² 15,5 m 22 mm 1,2 mm Inconel 800 16

Primer köri fıberendezések – Gızfejlesztı 5. Fekvı és álló GF-k közötti eltérések • Álló GF: – 600-1000 mm vastag csıfalba, a csıfal rövid szakaszán behengerelt, késıbb berobbantott, és primerköri oldalról körbehegesztett, függıleges U-csöves konstrukció; – konvektív ellenáramú tápvízelımelegítı zóna; – a kisebb víztükör felületen egyenletesebb a gızkilépés, nagyobb gızsebesség, nagyobb cseppelragadás, – többfokozatú cseppleválasztás szükséges, – magasabb átlagos hıátviteli tényezı [6,7 – 8,5 kW/(m2⋅K)], – hıátadó csövek anyaga: króm-nikkel ötvözet (Inconel 600, Inconel 690, Incoloy 800), – a betöményedı szennyezı anyagok kiülepedése döntı részben a csıfalon!!


• Fekvı GF: – 70 (130)-200 mm vastag győrőbe, a kollektorcsı falának teljes hosszán berobbantott, újabban behengerelt, és primerköri oldalról körbehegesztett, vízszintes U-csöves konstrukció, – keverı tápvízelımelegítı zóna, – nagyobb víztükör felületen egyenetlen gızkilépés, kisebb gızsebesség, kisebb cseppelragadás, – egyfokozatú cseppleválasztás, – VVER-440 GF esetében az átlagos hıátviteli tényezı kb. 20 – 30%-kal alacsonyabb [4,7 kW/(m2⋅K)], – VVER-1000 GF-nél az átlagos hıátviteli tényezı ∼6,1 kW/(m2⋅K), – hıátadó csövek anyaga: rozsdamentes ausztenites acél (08H18N10T), – a betöményedı szennyezı anyagok kiülepedése döntı részben a tartály fenekén. 17

Primer köri fıberendezések – FKSZ 1. • Feladat: a primer köri hıhordozó keringtetése a reaktoron, primer köri hurkon és a gızfejlesztın keresztül.

• Felépítés:

Lendkerék a szivattyú kifutási idejének növelése érdekében. Elektromágneses tehermentesítı az axiális erık csökkentésére.

– hidraulikus rész: függıleges, egyfokozatú centrifugálszivattyú, – tömítıblokk: bonyolult konstrukció, mert biztosítani kell, hogy a nagynyomású primer hőtıközeg ne szivároghasson ki a forgó tengely és a ház között ⇒ bonyolult tömítés és csapágyazás, – hajtás: tengelykapcsoló a villamos motor és a Visszaforgás gátló rendszerrel is el kell látni az FKSZ-t. hidraulikus rész között. Atomerımővek, 2008. február 28.

18

Primer köri fıberendezések – FKSZ 2. • FKSZ tömítése: – feladata a primer hőtıközeg szivárgásának megakadályozása; – az FKSZ tömítése ún. tömítıblokk segítségével történik, amelyre záróvizet kell juttatni; – pzáróvíz > ppr

Tömítıblokk elvi felépítése Atomerımővek, 2008. február 28.

19

Primer köri fıberendezések – FKSZ 3. • FKSZ tömítıblokk: – rugó biztosítja a szükséges tömítıerıt nagy tengelyelmozdulás és alacsony primer nyomás esetén is; – folyadék-film kenés az álló és forgó tömítı felületek között.


20

Primer köri fıberendezések – Térfogatkompenzátor 1.

• Térfogatkompenzátor (TK) feladata:

– a primer köri nyomás állandó értéken tartása, – a primer hőtıközeg hımérsékletének változása (pl. teljesítményváltozáskor) miatt fellépı térfogatváltozás felvétele.

• Mőködési elve: – a TK-ban a közeg (víz és gız) telített állapotban van, ezért kis nyomásváltozás esetén „önszabályozásra” képes: • nyomáscsökkenés hatására: a telített víz kigızölög ⇒ ppr ↑ • nyomásnövekedés hatására: a gız kondenzálódik ⇒ ppr ↓

– Nagyobb nyomásváltozás esetén a nyomástartás külsı beavatkozással történik: • nyomáscsökkenés: főtıtestek bekapcsolnak, gız képzıdik ⇒ ppr ↑ • nyomásnövekedés: a gıztérbe „hidegági” vizet befecskendezı szelepek kinyitnak, a gız kondenzálódik, ⇒ ppr ↓ Atomerımővek, 2008. február 28.

21

Primer köri fıberendezések – Térfogatkompenzátor 2. • Nyomásszabályozás mőködése: – nyomáscsökkentés: 4 befecskendezı szeleppel; – nyomásnövelés: öt főtıtestcsoport segítségével

• Ha a primer nyomás a szabályozási tartományon kívüli értékre növekedik: – Lefúvató szelep – Biztonsági szelep(ek) nyitásával lehetséges a primer nyomás csökkentése.


22

Primer köri fıberendezések – Térfogatkompenzátor 3. • Biztonsági szelep részei: – egy fıszelep a kiegyenlítı dugattyúval (5), – két, egymással párhuzamosan kapcsolt rugóterheléső vezérlı szelep (1), – két sorba kapcsolt motoros mőködéső vezérlı szelep (2) áll. – Mindegyik rugóterheléső vezérlı szelep kizárható kézi mőködéső izoláló szelepekkel (3, 4). – A kettıs motoros vezérlı szelep (2) a fıszelep nyitására szolgál a primerköri nyomás csökkentése céljából („bleed” eljárás).

• Mőködése normál üzemben: – a fıszelep, a rugóterheléső vezérlı szelepek és a motoros vezérlı szelepek zárva vannak, a rendszer nyomása a zárótestet (7) az ülékre szorítja.


23

Primer köri fıberendezések – Térfogatkompenzátor 4. •

Biztonsági szelep nyitási folyamata: 1.

2.

Ha a rendszer nyomása a rugóterheléső vezérlı szelep megszólalási nyomásáig emelkedik és a terhelı mágnesek kikapcsolnak, akkor a szeleptányér (8), amelyet egy dugattyú (9) támaszt meg, megemelkedik az ülékrıl a rugóterhelés ellenében és a vezérlı szelep kinyit. A nyitott vezérlı szelepen keresztül a primerköri közeg a „Z” alakú körgyőrőbıl (10) a nyílásokon keresztül a fıszelep felsı hengerterébe áramlik. Mivel a henger keresztmetszete több, mint kétszerese a fıszelep ülékének, ezért a fıszelep nyitni kezd már akkor, amikor a henger nyomása kevesebb, mint fele a rendszer nyomásának. Amikor a fıszelep nyitási folyamata megkezdıdik, a nyomás a szelep belsı kamrájában (6) szintén emelkedik. Mivel az alsó dugattyú keresztmetszete megegyezik az ülék keresztmetszetével, az erık kiegyenlítettek és a szelep nyitását nem befolyásolja ez a nyomás. A nyitás sebessége fıleg attól függ, milyen gyorsan telik meg a felsı hengertér a közeggel és ezért a vezérlı szelepektıl a felsı hengertérbe vezetı furatok (10) méretén múlik.


24

Primer köri fıberendezések – Térfogatkompenzátor 5. •

Biztonsági szelep zárási folyamata: 1.

2.

Amikor a rendszer nyomása a megkívánt zárási nyomás alá csökken és a terhelı mágnesek bekapcsolnak, a vezérlı szelep zár és a fıszelep felsı henger feltöltése megszőnik. A felsı hengertér lefúvatása a körgyőrőbe vezetı (10) nyílásokon, a vezérlı szelep szelepszár (1) furatán (11), a szelepszár és a szelepszár megvezetés közötti résen, a fıdugattyú és a henger körkörös résének a leürítı vezetékbe való lefúvatásával történik. Amint a felsı hengertérben a nyomás a rendszer nyomásának kb. 40%-ra csökkent, a szelep zárni kezd. Amikor a felsı hengertér nyomásmentesült, a nagy záróerı biztosítja a megbízható zárást.


25

Szekunder köri fıberendezések 123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET

230 MW Turbina KNY ház

Turbina NNY ház

Reaktor

Generátor 30 mbar

1375 MW

Turbina kondenzátor Főtıgız

Kondenzátor 25 °C zsomp

Főtıgız

Paks, VVER-440

12 °C Dunavíz 20 °C 44000 m3/h

Főtıgız

Fıkondenzátum szivattyú

Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 148 °C

222 °C NNYE Csapadékelvezetés


Tápszivattyú 72 bar

KNYE Csapadékelvezetés

26

Szekunder köri fıberendezések – Fıgızrendszer 1. • Feladatai: –

–

–

a gızfejlesztıkben termelt frissgız turbinákhoz juttatásával a turbinák munkagız igényének kielégítése, ezáltal a primerkörben keletkezı hı szekunder körbe történı elvezetése, szükség esetén biztosítja a háziüzemi gızrendszerek megtáplálását, részt vesz a blokk lehőtésében és felfőtésében.

Fıgızrendszer 123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET

Turbina KNY ház

Turbina NNY ház

Reaktor

Generátor 12 °C Dunavíz 20 °C 44000 m3/h

30 mbar

1375 MW

Turbina kondenzátor Főtıgız 25 °C Főtıgız

Főtıgız


Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 222 °C

148 °C

NNYE Csapadékelvezetés


230 MW



27

Szekunder köri fıberendezések – Fıgızrendszer 2. •

Részei: – –

–

–

–

– –

gızvezeték a spec. 6. GF 5. GF 4. GF 3. GF 2. GF 1. GF HERMETIKUS TÉR falátevezetésekkel, GF-ként 2 db légvezérléső biztonsági szelep, 6. gızvezeték 4. gızvezeték 2. gızvezeték 5. gızvezeték 3. gızvezeték 1. gızvezeték SZEKUNDERKÖR (gépház) Gızfejlesztı a szétszakaszolható biztonsági szelepek fıgızkollektor a 5 bar-os 7 bar-os 7 bar-os 5 bar-os nyomás redukáló redukálók redukálók redukáló Atmoszférába kiegyenlítéshez, Gızvezeték redukálók rockwell GF-t a Fıgız tolózár fıgızkollektorról Fıgız kollektor Fıgız kollektor leválasztó TMK Szakaszoló tolózár rockwellek gyorsmőködéső pneu. tolózár és fıgız tolózár, Lehőtı rendszer TMK tolózár és a Turbina gız tolózár felé turbina gıztolózár a Kondenzátorba Kondenzátorba redukálók redukálók turbinának a fıgızkollektorról való Gız a páratlan számú turbinára Gız a páros számú turbinára leválasztásához, – 5 bar-os redukáló (blokk indítás, tömszelence zárógız, kondenzátorba vákuum rendszer gızsugár szivattyúi, főtési rendszerek) háziüzemi gızrendszer redukáló (KR) – 7 bar-os redukáló (táptartály főtés) atmoszférába redukáló (AR)


28


100

Túlnyomásvédelmi rendszerek:

KR karakterisztikája

• Feladat: a fıgızkollektor nyomásának korlátozása turbina kieséskor, teherledobáskor, a primerköri hıelvonás biztosítása a blokkleállítás és blokkindítás egyes szakaszaiban (pl. blokkleállításkor a turbinák leállításától a lehőtı rendszer üzembevételéig). • A gızlefúvatás a turbina kondenzátorba történik. • Egy KR max. gızlefúvató képessége 400 t/h.

– atmoszférába redukáló (AR) • Feladat: üzemzavari szituációban a fıgızkollektor túlzott mértékő nyomásemelkedésének megakadályozása a gız szabadba történı lefúvatásával. • A gızlefúvatás az atmoszférába történik. • Egy atmoszférába redukálóval maximálisan lefúvatható gızmennyiség 200 t/h.

Szelephelyzet, %

– kondenzátorba redukáló (KR)

50

46,6 bar

48,6 bar

0 46

47

48

49

50

Fıgız fékollektor nyomása, bar

Szelephelyzet (%)

100

50

pGİZ (bar) 45,6

46,6

51

52,6 53

mőködés szabályzóköri mőködtetéssel


mőködés reteszvezérlés esetén

29

•

Szekunder köri fıberendezések – Fıgızrendszer 4. Túlnyomásvédelmi rendszerek: –

GF-enként 2 biztonsági szelep • Feladat: a gızfejlesztık köpenyterének védelme a túlzott mértékő nyomásnövekedés ellen, egyes üzemzavari szituációkban lehetıvé teszik a primerkörben keletkezı hı elvonását. • A biztonsági szelepek lefúvató teljesítménye egyenként 300 t/h, így a 2 GF bizt. szelep képes lefúvatni a GF normálüzemi gızteljesítményét (450 t/h) is.

– Biztonsági szelep mőködése: • Normál üzemi állapot: a biztonsági szelep zárt, az azonos nyomású emelı és terhelı levegı a biztonsági szelep vezérlı hengerébe a differenciál dugattyú alá és fölé jut. A hatásos dugattyúfelület záró irányba nagyobb, ebbıl járulékos tömítı erı származik, ami a biztonsági szelepet zárva tartja. • A megszólalási nyomás elérésekor a záró levegı nyomása a differenciál dugattyú feletti térbıl (nagyobb felület) leépül, ekkor a szelep kinyit. Mikor a rendszer nyomása eléri a beállított zárási értéket, a vezérlésen keresztül a zárólevegı nyomás kialakul, a szelep bezár. Atomerımővek, 2008. február 28.

tányérrugó

diferenciál dugattyú

záró levegı emelı levegı

zárótest

gız belépés

• A dugattyú alatt a munkalevegı nyomása mindvégig megmarad. • A biztonsági szelep, légvezérlésének kizárása esetén rugós biztonsági szelepként mőködik. • Nyitónyomás: 56,5 bar (1. bizt. szelep) és 57,5 bar (2. bizt. szelep) 30

•

Szekunder köri fıberendezések – Fıgızrendszer 4. Túlnyomásvédelmi rendszerek: –

GF-enként 2 biztonsági szelep • Feladat: a gızfejlesztık köpenyterének védelme a túlzott mértékő nyomásnövekedés ellen, egyes üzemzavari szituációkban lehetıvé teszik a primerkörben keletkezı hı elvonását. • A biztonsági szelepek lefúvató teljesítménye egyenként 300 t/h, így a 2 GF bizt. szelep képes lefúvatni a GF normálüzemi gızteljesítményét (450 t/h) is.

záró levegı emelı levegı

– Biztonsági szelep mőködése: • Normál üzemi állapot: a biztonsági szelep zárt, az azonos nyomású emelı és terhelı levegı a biztonsági szelep vezérlı hengerébe a differenciál dugattyú alá és fölé jut. A hatásos dugattyúfelület záró irányba nagyobb, ebbıl járulékos tömítı erı származik, ami a biztonsági szelepet zárva tartja. • A megszólalási nyomás elérésekor a záró levegı nyomása a differenciál dugattyú feletti térbıl (nagyobb felület) leépül, ekkor a szelep kinyit. Mikor a rendszer nyomása eléri a beállított zárási értéket, a vezérlésen keresztül a zárólevegı nyomás kialakul, a szelep bezár. Atomerımővek, 2008. február 28.

gız kilépés

gız belépés

• A dugattyú alatt a munkalevegı nyomása mindvégig megmarad. • A biztonsági szelep, légvezérlésének kizárása esetén rugós biztonsági szelepként mőködik. • Nyitónyomás: 56,5 bar (1. bizt. szelep) és 57,5 bar (2. bizt. szelep) 31


Fıgızrendszer kapcsolata a NNY turbinával: –

–

–

–

A gızvezetékekbe gyorszárak és szabályzó szelepek vannak beépítve. A gyorszárak a turbina fı gızelzáró szerelvényei. Feladatuk a turbinába érkezı gız gyors (0,3 s alatti) elzárása. A turbinába áramló gız mennyiségének szabályozását a gyorszárak után beépített szabályzó szelepek végzik. A szelepek a gızáram változtatásán keresztül üresjáraton a turbina fordulatszámát, szinkronüzemben a teljesítményét változtatják. A két középsı gyorszár és szabályzó szelep közül egy vezeték ágazik le a cseppleválasztó túlhevítı II. fokozat főtésére.


Turbia gıztolózárak

Főtıgız a CSTH II. fokozathoz Turbina kisnyomású ház felé

Gız a fıgız rendszertıl

Nagynyomású ház

Turbina gyorszárak

Turbina szabályzó szelepek

Turbina kisnyomású ház felé

32

Szekunder köri fıberendezések – Turbina 1. Turbina + Generátor

• Feladatai: –

– –

a gızturbina olyan gızgép, amelyben a gız – belsı energiájának – rovására - sebességre tesz szert és a sebességgel rendelkezı gıznek a forgórész lapátozására kifejtett erıhatása a terhelés ellenében munkát végez, az a generátort forgásba hozza. Turbina + Generátor = Turbogenerátor

123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET

Turbina KNY ház

Turbina NNY ház

Reaktor


30 mbar

1375 MW


Főtıgız


Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 222 °C

148 °C



230 MW



33

Szekunder köri fıberendezések – Turbina 2. • Felépítés: – – – – –

–

– –

–

Turbinaház → állórész "Frissgız" belépés Turbina tengely → forgórész. A házhoz csatlakoznak a gızbevezetés és az elvezetés (megcsapolás, és kiömlıcsonk) vezetékei. A ház a forgórész szerelhetısége érdekében vízszintesen, a középvonal síkjánál osztott kivitelő. Az osztósík a turbinát alsó és felsıházra osztja. Az alsó és felsıház feleket a turbina ház peremein csavarok fogják össze. Az álló lapátok feladata, hogy a gız belsı energiájának rovására a gız áramlási sebességét megnöveljék, és a felgyorsított munkaközeget megfelelı szögben a futólapátokra vezessék. Turbina tengely A futólapátok pedig a gız mozgási (forgórész) energiáját mechanikai munkává alakítják át. A turbinában az álló és a futólapát sorok felváltva követik egymást. Egy álló és egy futó lapátsort együttesen fokozatnak nevezünk. Fokozat: • •

Állólapát

Futólapát

Turbinaház (állórész)

Megcsapolások Munkátvégzett gız kilépés

Akciós Reakciós


34

Szekunder köri fıberendezések – Turbina 3. •

Akciós fokozat jellemzıi: – a gız teljes expanziója, és ezzel együtt a gızáram teljes gyorsulása a fúvókákban (álló lapátokon) történik; – a futólapátsoron hıesés és expanzió nincs (tisztán akciós fokozat esetén) ⇒ • futólapát két oldala között nincs nyomáskülönbség → nincs résveszteség, • a futókerékre számottevı tengelyirányú (axiális) erı nem hat;

– a forgórész tárcsás kialakítású, ezért tömege a házhoz képest kicsi ⇒ • terhelésváltozáskor a forgórész hımérséklete gyorsabban változik, mint a házé, • terhelésváltozáskor axiális összesúrlódás (besúroláshoz) léphet fel, ezért relatív nyúlásokra az akciós gép kényes.

– Nagy gızsebességek és a futólapátok nagy görbülete miatt (ami a gız irányeltereléséhez szükséges) nagyobbak a súrlódási és áramlási veszteségek. – Az akciós fokozat igen érzékeny az áramlási veszteségekre, ezért a lapátprofilok alakjának és felületi minıségének szerepe rendkívül fontos. Atomerımővek, 2008. február 28.

1.

Állólapát

2.

Állólapát tömszelence

3.

Futólapát

4.

Tengely

5.

Bandázs

35


Reakciós fokozat jellemzıi: – a gız expanziója és ennek következtében a gızáram gyorsulása az álló és a forgólapátok között is végbemegy (gyakorlat: a fokozatban a hıesés az álló és futólapátok között megfelezıdik; – a w1 sebesség viszonylag kicsi ⇒ az áramlási veszteségek kicsik, hatásfoka a fordulatszámtól kevéssé függ. – Mivel a futólapátozás dolgozza fel a hıesés egy részét, a futólapátozáson a nyomásesés számottevı ⇒ • jelentıs résveszteség, • a nyomáskülönbségbıl adódóan az egész forgórészen jelentıs tengelyirányú erı keletkezik.

– A forgórész dobos kivitelő és viszonylag nagy tömegő ⇒ •

hasonló sebességgel melegszik, mint a ház, így gyorsabb indulások és nagyobb terhelésváltoztatások engedhetık meg.

– Azonos gızparaméterek és teljesítmények esetén a reakciós turbináknak kétszer annyi a fokozatuk, mint az akciós turbináknak. A gyakorlatban a reakciós turbinák az akciós turbináknál többfokozatúak és többházas kivitelőek. Atomerımővek, 2008. február 28.

1. állólapát; 2. állólapát tömszelence; 3. futólapát; 4. tengely; 5. futólapát tömszelence 36


Mőszaki paraméterek: – – – –

Üzemi gıznyelés: 1350 t/h Üzemi fordulatszám: 3000 f/perc Üzemi teljesítmény: 230 MW Nedvesgız turbina


37


Nedves gız expanziója: –

–

az atomerımővi nedvesgız-turbinák legtöbb fokozatában az expanzió a határgörbe alatti nedves mezıben megy végbe; e fokozatok lapátrácsaiban kétfázisú közeg, gız-víz keverék áramlik: •

•

•

–

m, m, y= = m m , + m ,,

a nedvesgızben a folyadékfázis elıfordulhat finoman diszpergált állapotban, köd formában, de durván diszpergált állapotban, cseppek, hártyák és sugarak alakjában is; a kétfázisú közeg tartózkodhat termodinamikai egyensúlyban, ideiglenes, instabil egyensúlyi helyzetben (ún. metastabil állapotban) és a fázisátmenet helyzetében, ami kondenzációt és forrást jelenthet. Túlhőtött gız ⇒ túlhőtési veszteség, mert a túlhőtött gız térfogata kisebb. A lapátrácsban valamely xB < 1 gıztartalomnál kezdıdik meg a kondenzáció. Az xB = áll. vonalat (Wilson-görbe), amely a (p-1 ⋅ dp/dτ ) relatív nyomáscsökkenési sebességtıl függ.

Vízfázis hatása: •

•

vízfékezési veszteség: a vízcseppek nem az álló-, ill. forgólapátok belépı szögével azonos szöggel lépnek a futólapát-rácsba, ezért a cseppek a futólapátok hátába ütköznek, fékezve azt; lapáterózió: a lapát felülete egyenlıtlenné, szivacsossá, lyukacsossá válik.


38

Szekunder köri fıberendezések – Turbina 7. • Nedvesgız turbinák sajátosságai: – – – – – – –

nagy egységteljesítmény, mérsékelt frissgıznyomás és -hımérséklet, telített vagy gyengén túlhevített frissgız, kis hıesés, nagy fajlagos gızfogyasztás, a kisnyomású részen sokszoros (4-6-szoros) kiömlés, nagy gépméret és géptömeg, a különösen nagy egységteljesítményeknél általában az alacsony (1500 fordulat/perc) fordulatszám. – Nedvesség csökkentés módszerei: • turbinán belüli cseppleválasztás: tápvízelımelegítı megcsapolások, KNY ház utolsó fokozat állólapátja üreges kialakítású ⇒ elszívás • turbinán kívüli cseppleválasztás: cseppleválasztó és túlhevítı, gızvezetéken könyökszeparátor alkalmazása.

– Lapáterózió csökkentése: • álló- és a forgólapátok közötti axiális rés növelésével (a nagyobb cseppek szétaprózódnak), • Különleges lapátanyagok, korrózióálló acélok, titánötvözetek, az eróziónak kitett lapátrészeken különleges, nagykeménységő, eróziónak ellenálló keményfém betétek felforrasztása, hıkezelés stb. Atomerımővek, 2008. február 28.

39

Szekunder köri fıberendezések – Turbina 8. • Félsebességő gızturbina: –

Európában a villamos hálózat frekvenciája f = 50 Hz, amelyet a turbina által hajtott szinkrongenerátorral állítanak elı. A villamos hálózat frekvenciája (f, Hz), a turbogenerátor (turbina + szinkrongenerátor) tengelyének fordulatszáma (n, 1/min) és a szinkrongenerátor póluspárjainak száma (p) közötti összefüggés (1): f =

– –

n⋅ p 60

A legtöbb esetben a szinkrongenerátorok 2 pólusúak, azaz a póluspárok száma p = 1, így az f = 50 Hz hálózati frekvenciát akkor kapjuk meg, ha a turbina fordulatszáma n = 3000 1/min. A nagyteljesítményő atomerımővi gızturbináknál az igen nagy gıztérfogatáramok miatt növelni kell a gız kiömlésének keresztmetszetét. A gızturbina kiömlésének keresztmetszete, ha c a gız sebessége, G a turbina gıznyelése és vki a kilépı gız fajtérfogata (2): Aki =

–

–

– –

G ⋅ vki cg

Korlátozó tényezı: a turbina kiömlésnél levı forgó turbinalapát mechanikai igénybevétele. A turbinalapát gyorsan forog, ezért a centrifugális erı miatt a lapátban húzófeszültség (σ) ébred, amelynek nagysága egyenesen arányos a gızturbina kiömlı keresztmetszetével (Aki) és a turbogenerátor tengely fordulatszámának (n) négyzetével (3): σ = 2 ⋅ π ⋅ ρ ⋅ n 2 ⋅ A ki , ahol ρ a turbinalapát anyagának sőrősége. Mivel az atomerımő szekunder oldali frissgız paraméterei (nyomás, hımérséklet) alacsonyabbak egy konvencionális hıerımő (pl. széntüzeléső erımő) frissgız paramétereinél, ezért kb. ugyanakkora turbinateljesítmény eléréséhez az atomerımővi gızturbinában nagyobb gıznyelésre van szükség. Ezt a (2) összefüggés szerint nagyobb kiömlı keresztmetszettel lehet megvalósítani. A (3) képlet szerint viszont a nagyobb kiömlı keresztmetszet nagyobb húzófeszültséget eredményez a forgó turbinalapátban. A húzófeszültség ezen növekedése tehát ellensúlyozható a fordulatszám (n) csökkentésével. Gyakorlat: n = 1500 1/min fordulatszám, f = 50 Hz hálózati frekvencia esetén 4 pólusú szinkrongenerátort (p = 2) kell alkalmazni.


40

Szekunder köri fıberendezések – CSTH 1. Cseppleválasztó túlhevítı

• Feladatai: –

a turbina nagynyomású házból kilépı, és a kisnyomású ház felé áramló gız nedvesség tartalmának leválasztása, majd két fokozatban történı újrahevítése.

123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET


Turbina NNY ház

Reaktor


30 mbar

1375 MW


Főtıgız


Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 222 °C

148 °C





41

Szekunder köri fıberendezések – CSTH 2. • Felépítése: –

–

–

–

A nagynyomású turbinából kilépı gız két átömlı Gyorszár vezetéken keresztül jut el a kisnyomású turbinába. Az egymás mellett párhuzamosan futó átömlı vezetékekbe elı leválasztó berendezések (csı és könyök szeparátor), valamint a CSTH van beépítve. A csı szeparátor a turbina nagynyomású házból kilépı vezeték falán áramló vizet, a könyökszeparátor a gızben áramló vízcseppek nagy részét választja le, ezzel csökkentik az átömlı vezeték erózióját. A CSTH végzi a gız maradék nedvességtartalmának leválasztását és kétfokozatú újrahevítését.


Szab.szelep Csı szeparátor

NNY ház

12% 135 °C 2 bar

Könyök szeparátor

KNY ház

Átömlı vezetékek

TH I. főtése TH II. főtése

1,7 bar, 240 °C, 0% Csappanttyú

Szeparátor

Szeparátor csapadéka

Túlhevítı I. TH I. csapadéka Túlhevítı II. TH II. csapadéka

Csapadék

Csapadék

E8 NNY elımelegítı GTT vagy vagy GTT kondenzátor

Csapadék E3 KNY elımelegítı vagy kondenzátor

42

Szekunder köri fıberendezések – CSTH 2.

• Mőködése: –

A CSTH egy hengeres nyomástartó edény, amely magában foglalja annak 3 fı egységét: • • •

–

–

–

Cseppleválasztó szerkezet (felül) Túlhevítı I: fokozat (alul a palást mentén) Túlhevítı II. fokozat (alul középen)

A cseppleválasztó mechanikus szeparációs blokkba a nagynyomású házból érkezı gız a cseppleválasztó oldalán felül lép be, a leválasztott vízcseppek (szeparátum) a blokk alján kialakított győjtı vezetékeken keresztül távozik. A túlhevítı egységek hatszög alakú kazettákból vannak kiképezve. A kazettákban hosszanti irányban bordázott hıátadó csövek vannak elhelyezve. Az elsı fokozat kazettái a palást mentén, a másodiké középen helyezkednek el. Az elsı és második fokozat kazettái egymástól fallal vannak elválasztva. A főtıgız a kazetták felsı részén jut a hıátadó csövek belsejébe. A csövekben lefelé áramolva hıjét átadja a csövek külsı felületén áramló gıznek, közben lekondenzál. A keletkezett csapadék a kazetták alsó felén lép ki és fokozatonként közös csapadékelvezetésen távozik.


elválasztó fal

43

Szekunder köri fıberendezések – Fıkondenzátum rendszer 1. • Feladatai: –

–

a turbina kisnyomású házból távozó gız fogadása és lekondenzálása a kondenzátorban. A keletkezett csapadék elımelegítése és táptartályba juttatása a kisnyomású elımelegítıkön keresztül, a fenti fı feladatokon túlmenıen, a rendszer mőködtetı, munka, és hőtıvizet szolgáltat különbözı primer és szekunderköri berendezésekhez.

123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET


Turbina NNY ház

Reaktor

Generátor 30 mbar

1375 MW

Turbina kondenzátor

12 °C Dunavíz 20 °C 44000 m3/h

Főtıgız 25 °C Főtıgız

Főtıgız


Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 222 °C

148 °C




Fıkondenzátum rendszer Atomerımővek, 2008. február 28.

44

Szekunder köri fıberendezések – Fıkondenzátum rendszer 2. • Felépítése: – – –

Kondenzátor; Fıkondenzátum szivattyú; Teljesáramú kondenztisztító (TKT) •

•

–

–

Elektromágneses szőrı a korróziós termékek kiszőrésére, 2 db kevertágyas ioncserélı (ezek ma nem üzemelnek);

Háromutú kondenzátor szintszabályzó szelep; Kisnyomású elımelegítık;

Táptartályfőtés turbina megcsapolásról vagy háziüzemi gızrendszerrıl

"Fáradt gız" a turbina kisnyomású házaiból

Kondenzátor

Lehőtı kondenzátor csapadéka

Táptartály

20 °C 22000 m3/h 12 °C

164 °C, 6 bar

148 °C

Kerülı vezeték

30 mbar

zsomp 25 °C

Főtıgız

Főtıgız

Főtıgız

Főtıgız

Főtıgız KNYE

5.

4.

3.

Dunavíz

2.

Sótalanvíz betáplálás

Fıkondenzátum szivattyúk

1.

22 bar Vízzár Csapadék szivattyú

Csapadék szivattyú

Kondenzátor szintszabályzó

TKT

30 °C RZ hőtıtıl Hőtıvíz (Pl. RZ hőtıre)

Mőködtetıvíz Gızsugár szivattyúk hőtıje


45

Szekunder köri fıberendezések – Fıkondenzátum rendszer 3.

Gız a kisnyomású turbina házból

• Kondenzátor felépítése: –

A turbina kondenzátor két félkondenzátorból áll, melyek a kisnyomású turbinaházak alatt helyezkednek el. – A félkondenzátorok gıztere egy átkötésen oldalnézet keresztül össze van kapcsolva. – Hőtıvíz oldalon viszont két külön, független egységet alkot. – Kialakítását tekintve függıleges elosztású kétjáratú hıcserélı: a hőtıvíz az egyik Kondenzátor zsomp járaton belép, a kondenzátor végén a fordító Kondenzátor hőtıvíz kamrában megfordul, majd a másik járaton Hőtıvíz távozik. Hıátadó csövek fordítókamra – A hőtıközegnek használt Duna víz a hıátadó csövek belsejében áramlik, a gız kondenzálása a csövek külsı felületén megy Be végbe. Hőtıvíz – A lekondenzálódott víz a berendezés alján felülnézet Ki kialakított kismérető edényben ún. zsompban győlik össze, ahonnan a vizet a fıkondenzátum szivattyú juttatja el a KNY Zsompvízszint szabályozás: elımelegítık felé. – túl magas: eléri a hıátadó csöveket ⇒ romlik a kondenzátor hıátadása – A zsompban történik a kondenzátum – túl alacsony: csökken a fıkond. sziv. hozzáfolyása ⇒ kavitációveszély elıgáztalanítása is. Atomerımővek, 2008. február 28. 46

Szekunder köri fıberendezések – Fıkondenzátum rendszer 4. •

Atomerımővi kondenzátorok sajátosságai: –

–

–

A nedvesgız-turbinák fajlagos gızfogyasztása nagyobb, mint a korszerő paraméterekkel rendelkezı turbináké, ezért az adott villamos teljesítıképességő atomerımővi turbinákhoz tartozó kondenzátorok lényegesen – 50-70%-kal – nagyobbak, mint a hıerımővekben alkalmazottak. Az atomerımővi turbinákhoz tartozó kondenzátorokat annak figyelembevételével kell méretezni, hogy nagy mennyiségő redukált gız fogadására is alkalmasak legyenek. Erre üzemzavari szituációkban és indításnál van szükség. A nedvesgız-turbinák kondenzátorait a teljes frissgızforgalomnak mintegy 60%-ára tervezik. Az atomerımő általában alaperımő, így a tisztítás miatti leállás, ill. teljesítménycsökkentés kevésbé megengedhetı, mint egy hagyományos erımőben. Ezért az atomerımővekben különösen nagy jelentısége van a folyamatos, üzemközbeni tisztítási eljárásoknak. Pl. a hıátadó felületek belsı felületének folyamatos tisztítása:


47

Szekunder köri fıberendezések – Fıkondenzátum rendszer 5. • KNY elımelegítı: –

–

–

–

– –

–

Az elımelegítık feladata a fıkondenzátum felmelegítése a kondenzáció hımérsékletérıl ~146 °C hımérsékletig. A felmelegítés regeneratív úton, a turbináról megcsapolt gızzel történik. Az elımelegítık fogadják a turbina belsı víztelenítéseit is. A kisnyomású elımelegítık vízoldalról négyjáratú-, álló elrendezéső Ucsöves hıcserélık. A hıátadó csövek a csıfalba vannak behengerelve. A csıfal a vízkamra és a köpeny pereme között helyezkedik el. A fıkondenzátum a vízkamrába belépve áthalad az U-csövek elsı szekcióján, majd a forduló kamrában megfordul, és újabb szekción áthaladva a kilépı kamrán hagyja el az elımelegítıt. A főtıgız a köpenyen lévı hegesztett csonkon lép be és terelılemezekkel irányítottan lefelé áramlik. A hıátadó csövekben áramló fıkondenzátum felmelegszik, a főtıgız pedig a csöveken lecsapódik. A csapadék az elımelegítı alján összegyőlik, és az erre a célra kiképzett csonkon keresztül hagyja el az elımelegítıt. A nagyobb megcsapolási nyomáson üzemelı elımelegítıbıl, a vízszint alatt elhelyezkedı perforált csövön keresztül érkezik annak magasabb hımérséklető csapadéka. A köpenytérbıl a jó hıátadási viszonyok folyamatos fenntartása érdekében a levegıt idıszakonként (van ahol folyamatosan) el kell szívni. A légelszívás a vízszint felett lévı térbıl történik, az elszívott közeg a kondenzátorba van elvezetve.


48

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 1. • Feladatai: –

–

–

a táptartályokban tárolt tápvíz gızfejlesztıkbe juttatása; a tápvíz elımelegítése a nagynyomású elımelegítıkön, részvétel a primerkör lehőtésében és felfőtésében.

123 bar 325 °C

1,7 bar, 240 °C, 0%

46 bar, 260 °C 450 t/h, 0,25%

TK Gızfejlesztı

CSTH

297 °C 2 bar 135 °C 12%

267 °C 7000 t/h FKSZ

FET


Turbina NNY ház

Reaktor

Generátor 30 mbar

1375 MW

Turbina kondenzátor

12 °C Dunavíz 20 °C 44000 m3/h

Főtıgız 25 °C Főtıgız

Főtıgız


Táptartály 22 bar

164 °C, 6 bar 222 °C

148 °C




Tápvíz rendszer Atomerımővek, 2008. február 28.

49

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 2. 6. GF

5. GF

4. GF

HERMETIKUS TÉR

• Felépítése:

– – –


2. GF

1. GF

450t/h

6. tápfej

4. tápfej

222 °C 1350 t/h

2. tápfej

5. tápfej

3. tápfej

1. tápfej

222 °C 1350 t/h

(65 t/h) Üzemzavari tápszivattyúk

Táptartály

Táptartály

164 °C, 6 bar

164 °C, 6 bar

Lehőtı szivattyúkhoz

Nagynyomású elımelegítı sor

– –

Gáztalanítós táptartály (GTT); tápvízszivattyú, 3 db NNY elımelegítı, tápvízkollektor, GF szintszabályozó szelepek, Üzemzavari tápvízszivattyúk: a nyomó oldalon az üzemi tápszivattyúktól eltérıen, a nagynyomású elımelegítık megkerülésével kapcsolódnak a tápvízkollektorra, közvetlenül a tápfejek elé.

Nagynyomású elımelegítı sor

–

3. GF

Lehőtı szivattyúkhoz Üzemi tápszivattyúk 680 t/h

72 bar Lehőtı szivattyúktól

72 bar Lehőtı szivattyúktól

50

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 3.

Sarjugız kilépés

• GTT mőködése: –

A termikus gáztalanítás elve: •

•

–

–

–

–

Gáztalanító oszlop

a gáztalanítandó vizet apró Fıkondenzátum cseppekre, illetve sugarakra belépés bontjuk, majd forráspontig hevítjük, a forrásban lévı víz gázoldó képessége kicsi, így az elnyelt Főtıgız belépés gázok felszabadulnak.

A termikus gáztalanítás mellett a kondenzvíz melegszik, ezért a GTT egyben keverı elımelegítı is. A kisnyomású elımelegítık felıl érkezı kondenzvíz a gáztalanító felsı részén lép be, és csepegtetı tálcákon folyik lefelé. A főtıgız alul áramlik be, és a lecsepegı kondenzvízzel szemben áramlik. A gız részben a telítési hımérsékletig melegíti a vizet, részben a kiváló gázokat magával ragadja.


Perforált tálca

Táptartály gıztér

Táptartály víztér

– –

–

A gız levegı elegy a gáztalanító oszlop tetején, a sarjúgız vezetéken távozik. A gáztalanító főtése normál üzemben turbina megcsapolásról, indítás és leállítás üzemmódban a háziüzemi gızrendszerekrıl történik. A tápszivattyúk telített vizet szállítanak, ezért megfelelı szívóoldali hozzáfolyás kialakítása szükséges a kavitáció elkerülésére!! 51

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 4. • NNY elımelegítı: –

–

–

–

– –

A nagynyomású elımelegítık a tápszivattyúktól érkezı 164 °C-os tápvizet a turbinánként három, sorba kapcsolt elımelegítıvel 221 °C-ra melegítik. Függıleges elrendezéső, kettıs vízjáratú, felületi hıcserélı, a főtıfelület felsı része maga az elımelegítı, az alsó rész pedig a csapadék utóhőtı. A főtıgız az elımelegítıbe az edény felsı részén lép be, majd terelılemezekkel irányítottan a spirális csıkígyók felületére áramlik. A csapadékvíz az elımelegítı alsó részébe folyik, közben lehől. A csapadékvíz elvezetése kaszkád módon, szabályozottan, állandó szinttartás mellett történik. A tápvíz az elımelegítı alsó részén lép be, majd három elosztócsıben áramlik tovább. Az elosztócsövek alsó részéhez kapcsolódnak az utóhőtı főtıfelületének kettıs spiráljai. Innen a tápvíz az utóhőtı győjtı csöveibe kerül, ahonnan az elımelegítı felsı részébe jut, az elımelegítı-rész csıspiráljaiban felmelegedve három győjtıvezetékben, majd egy közös kilépıvezetékben áramlik tovább és alul lép ki az elımelegítıbıl.


gız belépés

elımelegítı rész

csapadékvíz utóhőtı rész

csapadék kilépés

52

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 4.

elõmelegítõ rész

folytótárcsa

csapadékvíz utóhûtõ

segédcsõ

tápvíz kilépés


tápvíz belépés

53

Szekunder köri fıberendezések – Tápvíz rendszer 5. • NNY elımelegítı védelmek: –

–

–

–

–

Üzemzavari szintnövekedés esetén gyors és normál megkerülı útvonalon lehetıség nyílik az elımelegítı tápvíz oldali megkerülésére. A gyorsmegkerülı vezeték hidraulikus mőködtetéső háromútú szelepekkel kapcsolódik a fı vezetékhez. A kerülı vezeték ezenkívül lehetıvé teszi az elımelegítık karbantartását a blokk üzeme mellett. A túlzott szintnövekedés a megcsapolási vezetékeken keresztül veszélyezteti a turbina szerkezeti épségét, valamint ha a szintnövekedés csıtörésbıl adódik, veszélyezteti a tápvíz készletet. A tápvíz készlet elvesztése pedig végsı soron a reaktor hőtését veszélyeztetı üzemzavar.


•

Kétfokozatú szintvédelem: –

–

I.: a tápvíz útvonal kerülıre vált, az elımelegítı sor kizáródig gız és tápvíz oldalról. A csapadék elvezetés útvonala a leürítés érdekében kondenzátorba vált. II.: további szintemelkedés esetén → csıtörés és valamelyik tolózár nem zárt le. Az elımelegítık köpenyterét a tápvízrendszerinél alacsonyabb nyomásra tervezték, ezért sérülhet a tápvíz rendszer integritása ⇒ 2 turbina kiütése & tápszivattyúk leállnak ⇒ a reaktor védelmi mőködéssel leáll 54

Egyéb szekunder köri rendszerek 1. • Vákuum rendszer: –

–

–

A turbina üzeme alatt a kondenzátorban lejátszódó folyamatok állandó értékő vákuumot tartanak fenn (feltételezve, hogy a vákuum alatti rendszerek és berendezések teljesen tömörek, nincs „légbetörés”). A megfelelı kondenzátor vákuumot már turbina indításkor is biztosítani kell, ezen kívül normál üzemben az esetleges tömörtelenségeken keresztül bekerült levegı és a turbinából kiömlı gızben található nem kondenzálódó gázok elszívását is meg kell oldani. A rendszert a gızsugárszivattyúk, azok munkagız betáplálása és a kondenzátorhoz kapcsolódó vákuum vezetékek alkotják. A légelszívás megvalósítására 3 üzemi gızsugárszivattyú szolgál. Munkagız betáplálásuk táptartály sarjúgızrıl vagy a háziüzemi gızrendszerekrıl lehetséges.


Kondenzátor

30 mbar

Vákuumrontó tolózárak

Gızsugár szivattyúk Munkagız betáplálás

55

Egyéb szekunder köri rendszerek 2. Gravitációs olajtartály

• Turbina olaj rendszer: –

–

–

–

–

A kenést és hőtést biztosító olaj a gravitációs olajtartályból szabad ráfolyással jut csapágyakra. Az olajtartály és a csapágyak közötti nagy szintkülönbségre azért van szükség, hogy a csapágyak elıtt megfelelı olajnyomást lehessen biztosítani. A csapágyakról az 60-65 °C-ra felmelegedett olaj a fı olajtartályba jut. Az fıolajtartály feladata, a rendszer olajkészletének tárolása és szőrése. A tartályt két szőrıbetét három rekeszre ossza. Az olaj a szennyezett rekeszbe érkezik, onnan a szőrıbetéteken átáramolva elıször a közbensı (K), majd a tiszta rekeszbe (T) jut és közben a mechanikus szennyezıdésektıl megtisztul. A tartály tiszta rekeszébıl szívnak a csapágyolaj szivattyúk, és olajhőtıkön keresztül juttatják az olajat a gravitációs olajtartályba. A turbina szabályzórendszer végrehajtó szerveinek olajellátása is innen történik.


Túlfolyó vezeték

Stribeck-diagram

~ 40 °C

Fı olajszivattyú Indító olajszivattyú

Turbina szabályzórendszer

~ 60 °C

40 °C

Fıolajtartály Szőrık

Keverı szelep T

Hőtıvíz a VE-bıl Olajhőtı

4,5 bar

– – –

K

SZ

Csapágyolaj szivattyúk

Vészleürítı vezeték

A fı olajszivattyú meghajtása a turbina tengelyérıl történik. Tehát csak a turbina üzeme esetén tudja biztosítani a megfelelı nyomású munkaolajat. Turbina indításkor a villamos meghajtású indító olajszivattyú látja el ezt a feladatot. Az álló tengely indításának pillanatában száraz súrlódás lép fel, és a folyadékfilm csak bizonyos fordulatnál alakul ki → újabban megemelik a tengelyt nagynyomású csavarszivattyú segítségével

56

Egyéb szekunder köri rendszerek 2. • Turbina olaj rendszer: –

–

–

–

–

A kenést és hőtést biztosító olaj a gravitációs olajtartályból szabad ráfolyással jut csapágyakra. Az olajtartály és a csapágyak közötti nagy szintkülönbségre azért van szükség, hogy a csapágyak elıtt megfelelı olajnyomást lehessen biztosítani. A csapágyakról az 60-65 °C-ra felmelegedett olaj a fı olajtartályba jut. Az fıolajtartály feladata, a rendszer olajkészletének tárolása és szőrése. A tartályt két szőrıbetét három rekeszre ossza. Az olaj a szennyezett rekeszbe érkezik, onnan a szőrıbetéteken átáramolva elıször a közbensı (K), majd a tiszta rekeszbe (T) jut és közben a mechanikus szennyezıdésektıl megtisztul. A tartály tiszta rekeszébıl szívnak a csapágyolaj szivattyúk, és olajhőtıkön keresztül juttatják az olajat a gravitációs olajtartályba. A turbina szabályzórendszer végrehajtó szerveinek olajellátása is innen történik.


Stribeck-diagram

– – –

A fı olajszivattyú meghajtása a turbina tengelyérıl történik. Tehát csak a turbina üzeme esetén tudja biztosítani a megfelelı nyomású munkaolajat. Turbina indításkor a villamos meghajtású indító olajszivattyú látja el ezt a feladatot. Az álló tengely indításának pillanatában száraz súrlódás lép fel, és a folyadékfilm csak bizonyos fordulatnál alakul ki → újabban megemelik a tengelyt nagynyomású csavarszivattyú segítségével

57

Primer és szekunder köri fıberendezések

Recommend Documents