Водно-химический режим АЭС с реакторами па быстрых нейтронах рассмотрен на примере второго контура блока БН-600 Белоярской АЭС. Второй контур блока состоит из трех автономных петель. В состав каждой входят прямоточный парогенератор, турбина, работающая на перегретом парс высокого давления с промежуточным перегревом, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, деаэратор.
В составе каждого парогенератора находятся испаритель, основной и промежуточный пароперегреватели. Греющей средой является металлический натрий при температурах в пределах от 320 до 520 °C.
Трубные пучки испарителей изготовляются из низколегированной стали, а пароперегревателей — из нержавеющей стали аустенитного класса, весьма склонной к коррозионному растрескиванию под действием кислорода и хлор-иона. Так как хлориды могут попасть в пароперегреватель только с капельками воды (растворимость хлоридов в паре ничтожна), подача в пароперегреватель насыщенного пара исключается, для чего он перегревается в испарителях примерно на 20 °C.
Трубные пучки конденсаторов турбин, ПНД и теплообменников теплофикационной установки выполнены из медных сплавов. Все остальное оборудование, включая подогреватели высокого давления (ПВД), выполнено из углеродистой стали.
Источниками загрязнений являются присосы воздуха и охлаждающей воды, подпиточная вода и коррозия оборудования, в основном трубных пучков ПИД и ПВД. Очистка всего потока конденсата турбин проводится на конденсато- очистках; конденсат греющего пара теплообменников системы регенерации и теплофикационных установок очистке не подвергается.
На блоке принят слабоаммиачно-гидразиниый водный режим. Гидразингидрат первоначально вводится в конденсатный тракт для снижения коррозии трубок ПИД, а окончательно — в питательную воду для связывания остаточного после деаэраторов кислорода. Аммиак вводится после деаэратора для связывания углекислоты и поддержания строго определенного значения pH питательной воды. Дозировка реагентов, как правило, автоматизирована.
Возможны и другие варианты ввода реагентов: ввод гидразина только в конденсатный тракт, ввод аммиака в конденсатный и питательный тракты, отказ от ввода аммиака и обеспечение для питательной воды pH>7 только за счет термического разложения гидразина.
Наиболее опасным последствием нарушений водного режима является образование отложений на теплопередающей поверхности испарителей и в проточной части турбин. Отложения носят локальный характер, т. е. образуются не равномерно по всей поверхности оборудования, а на узком участке, например, в зоне разделения пара и воды испарителей.
В отличие от ТЭС образование отложений в трактах АЭС не может вызвать пережога трубок испарителей ввиду οтносительно низкой (по сравнению с топочными газами) температуры натрия. В период остановки блока
с целью снижения стояночной коррозий предусматривается консервация оборудования газообразным азотом.
Нормы качества питательной воды парогенераторов АЭС с реакторами на быстрых нейтронах аналогичны нормам ТЭС с прямоточными котлами:
Дополнительно нормируется содержание хлор-иона ввиду использования в пароперегревателях нержавеющих аустенитных сталей.
Вопросы для повторения
- Почему циркуляционная вода реакторов РБМК обладает окислительными свойствами, а вода реакторов ВВЭР восстановительными?
- В чем заключается отрицательный фактор радиолиза?
- Зачем в воду первого контура реактора ВВЭР добавляется борная кислота?
- Почему для нейтрализации борной кислоты используются калиевая щелочь и аммиак?
- Чем ограничено применение нейтрального водного режима во втором контуре АЭС с реактором ВВЭР?
- Почему необходима очистка конденсата на одно- и двухконтурных АЭС?
- С какой целью в воду обоих контуров блока с ВВЭР добавляют аммиак и гидразин?
- В чем заключается преимущество комплексонного водного режима?
- Чем опасны отложения в парогенераторах АЭС с реакторами на быстрых нейтронах?
