Водный режим АЭС - Пароводяной баланс одноконтурных АЭС

ПАРОВОДЯНОЙ БАЛАНС АЭС
§ 1.1. ПАРОВОДЯНОЙ БАЛАНС ОДНОКОНТУРНЫХ АЭС

Рис. 1.1. Схема движения воды и пара одноконтурной АЭС:
1 — реактор; 2 — сепаратор-пароперегреватель; 3 — конденсатоочистка; 4 — подогреватели низкого давления; 5—установка очистки воды неорганизованных протечек; 6 — установка очистки воды организованных протечек; 7 — смеситель; 8 — установка очистки продувочной воды АЭС, как и тепловые, имеют замкнутый цикл рабочего тела, т. е. воды и пара. Пар поступает на турбину (рис. 1.1), после которой в виде конденсата с расходом  поступает в деаэратор. Отобранный пар отдает теплоту в различных теплообменниках и в виде конденсата тоже направляется в деаэратор.

Организованные протечки воды и пара через сальники арматуры и уплотнения насосовпосле очистки возвращаются в пароводяной цикл. Из деаэратора вода Qп.в питательными насосами направляется в парогенератор. Для очистки циркулирующей воды от загрязняющих веществ часть се Qпрод в виде продувки непрерывно поступает на внутриконтурную очистку, после которой, смешиваясь с питательной водой в смесителях, возвращается в систему.
В идеальном случае при отсутствии потерь пара и воды суммарное количество перечисленных выше потоков должно равняться общему расходу питательной воды. В реальных же условиях неизбежны пароводяные потери, которые компенсируются добавочной водой Qдоб.
На основании изложенного можно написать следующий баланс питательной воды (за 100 % принято значение Qп.в):
(1.1)

Присосы охлаждающей воды содержат соли, которые при переработке воды на спецводоочистке увеличивают количество веществ, подлежащих захоронению совместно с радиоактивными отходами. Поэтому присосы должны быть минимальными и их необходимо постоянно контролировать. Присосы охлаждающей воды могут быть рассчитаны [4], если жесткость охлаждающей воды выше 0,5—1 мг-экв/л,

Пароводяные потери блока Qпот складываются из сбросов воды при регенерации и промывке фильтров qpeг, неорганизованных протечек контуров через неплотности, воздушники, дренажи, потерь при опорожнении контуров, отборе проб и т. д. q"прот. 

На одноконтурной АЭС вследствие загрязнения радиоактивными нуклидами всех технологических стоков сброс их в открытый водоем без предварительной очистки запрещен, поэтому их направляют на переработку с целью дезактивации. После переработки сточных вод концентрированный раствор солей и радионуклидов направляется на захоронение в хранилище жидких отходов (ХЖО), а очищенная вода возвращается в цикл. На захоронение направляется примерно 0,25 % общего количества сточных вод, что для блока мощностью 1000 МВт составляет в среднем 2,2·10-5 м³/с (около 80 л/ч). Образующийся при протечках основных контуров пар qпар удаляется вентиляционными установками в атмосферу. Таким образом,
(1.4)
Дебалансной считается вода после переработки стоков, накапливаемая в баках подпиточной воды (см. рис. 1.1) сверх допустимого уровня. Так как дебалансная вода является лишней для блока (или для всей АЭС), то разрешается ее удаление в открытый водоем с соблюдением санитарных норм в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Нормами радиационной безопасности НРБ-76».
Положительный дебаланс может возникнуть в результате значительных присосов охлаждающей воды в конденсаторах турбин и теплообменниках или вследствие большой утечки технической воды из трубопроводов, проходящих в пределах зоны строгого режима. В этом случае техническая вода поступает совместно со стоками на переработку, увеличивая возврат воды после очистки неорганизованных протечек. Положительный дебаланс образуется также при
значительном поступлении на блок «чистого» пара промкотельной.
По нормам проектирования АЭС не должна иметь положительного дисбаланса. При кратковременном увеличении количества воды на блоке, например вследствие опорожнения контуров от загрязненного теплоносителя при ремонтах, вода должна собираться в специальных емкостях и после очистки использоваться для заполнения и подпитки блока.
В отличие от ТЭС, где пароводяные потери представляют собой утечки теплоносителя из цикла в окружающую среду (парения, течи), на АЭС, где утечки и парения в окружающую среду чрезвычайно малы, к пароводяным потерям следует относить также и утечки теплоносителя из контуров в систему сбора стоков, направляемых в дальнейшем на переработку в основном на выпарных аппаратах спецводоочистки.
Пароводяные потери блока, %, выработки пара, определяются по формуле
(1.9)
где Qпар — паропроизводительности парогенератора [17].
По «Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей» (ПТЭ) пароводяные потери одноконтурной АЭС не должны превышать 0,5 %.