Автоматизація процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС

Конденсатор-дегазатор працює таким чином. Вторинна пара після випарного апарату подається в приймальну камеру, розміщену під конденсуючим пучком. Причому, основний потік пари (~~90%) вводиться у верхню приймальну камеру, а другий потік - в нижню камеру під дірчасту провальну тарілку.

Потік струменів конденсату, що стікає з конденсаційних трубок, обдувається стрічним потоком пари. За рахунок цього практично усувається можливість переохолодження конденсату і, отже, і здатність газів розчинятися в конденсаті. Гарячий конденсат, що потрапляє на дірчасту тарілку, додатково пронизується струменями пари, барботуємого через шар конденсату. Конденсат переливається через край тарілки і поступає на десорбціонну колонку, заповнену кільцями Рашига. Проходячи кільця Рашига, конденсат аеріруєтся стрічним потоком чистої пари, безперервно генерується в нижньому конденсатозбірнику, в якому є вбудований змійовик, що обігрівається парою II контура.

Продегазований конденсат відкачується з конденсатозбірника насосами. Гази, що не конденсуються, накопичувані в спеціально організованому для цього відсіку, виводяться разом з частиною пари в систему парогазових здувок, а переохолодженний конденсат зливається через три отвори в міжтрубний простір, де він прогрівається і деаеріруєтся.

Дефлегматор здувок OTR53W01, OTR73W01 служить для конденсації пари, що відноситься з конденсатора-дегазатора газами, що не конденсуються, і для охолоджування газів перед подачею їх на спецгазоочистку. Є вертикальним двоходовим теплообмінником.

Підсистеми очищення дистиляту випарних апаратів на іонообмінних фільтрах.

Кожна випарна установка має свою групу фільтрів.

Дистилят випарних установок очищається від залишків солей і радіоактивності на іонообмінних фільтрах. Очищений дистилят поступає в контрольні баки, де виробляється радіохімічний аналіз дистиляту. До складу СВО-3 входять два контрольні баки дистиляту. Місткість кожного бака 70м3

Гидровигрузка фільтрів доочистки дистиляту здійснюється в ємність фільтруючих матеріалів або в резервну ємність ХЖО. При задовільній якості (при активності ЈЈ 7,4х104 Бк/м3 (ЈЈ2,0х10-10 Ки/л) очищений дистилят перекачується насосом контрольного бака в баки власних потреб СВО, в бризкаючі басейни. Скидання води в бризкаючий басейн здійснюється після виконання аналізів і заповнення паспорта. При незадовільній якості, при активності >>7,4х104 Бк/м3 (>>2,0х10-10) Ки/л, дистилят з контрольних баків повторно може подаватися на доочистку на іонообмінні фільтри, а також в баки трапних вод для повторної переробки на СВО-3.

За наявності дебалансних вод вода з контрольних баків при відповідній якості прямує в хозфекальную каналізацію або в дренажні баки машзала для підживлення II контура блоку №3.

Технологічна схема роботи системи водоочистки трапних вод

Трапні води приміщень поступають в трапи, встановлені в нижніх точках полови. З трапів за системою трубопроводів, ізольованих від інших систем, води поступають в бак - приямок OTR10B01 трапних вод. Все води спочатку поступають в шламовий відсік бака - приямка OTR10B01, де важкі механічні домішки осідають, а вода через перегородку переливається в основний відсік.

У міру накопичення води в основному відсіку при рівні 1600 мм включаються насоси OTR10D01 (D02) і відкачують воду в бак відстійник OTR20B01. У баку-відстійнику відбувається більш тривале відстоювання зважених частинок за рахунок довшого часу відстою. Вода з приямків С-146 і С-164 відкачується монжюсами OTR11B01, OTW60В01.

Шлам, що накопичився в шламовому відсіку бака-приямка OTR10B01, віддаляється за допомогою монжюса OTR11B01 і вакуумних-насосів OTW61D01, D02 в ємкості фільтруючих матеріалів або резервну ємкість.

Трапні води спецкорпусу поступають в бак-приямок трапних вод спецкорпусу або безпосередньо в бак-відстійник. З бака-приямка трапних вод самовсмоктуючі насоси направляють трапні води на відстій в бак-відстійник.

Трапні води з реакторного відділення прямують безпосередньо в бак-відстійник трапних вод. Ця місткість використовується як проміжна для відділення грубодисперсних домішок.

Оскільки води установки СВО-2 (очищення організованих протечек і зливу I контура), розташованої в обстройці реакторного відділення, мають велику активність, то вони прямують в місткості фільтруючих матеріалів для витримки і далі декантат по трубопроводах переливу прямує в бак декантата. У бак декантата поступає і перелив бака-відстійника. З бака декантата насосом декантата трапні води прямують на фільтри передочищення трапних вод. Після очищення від механічних домішок на фільтрах передочищення трапні води поступають в баки трапних вод. Баки трапних вод призначені для збору трапних вод двох блоків АЕС. Проектом передбачена установка трьох баків трапних вод об'ємом 200м3 кожен. Трапні води одного бака переробляються на випарній установці, трапні води другого бака контролюються по активності,загальному солевмісту, рН, хімічному складу, третій бак заповнюється.

З баків трапних вод освітлена трапна вода насосами подається на одну (або дві одночасно) випарні установки СВО-3. Трапна вода подається в нижню циркуляційну трубу випарного апарату, приєднану до гріючої камери, де закипає і потім в парорідкому стані по верхній циркуляційній трубі поступає в сепаратори. Вторинна пара, що утворюється, проходить в сепараторі очищення і поступає в конденсатор-дегазатор, де конденсується і дегазується, а потім одержаний дистилят насосами дегазованої води перекачується через фільтри доочистки дистиляту в контрольні баки. Пара, що не сконденсувалася, і газова суміш з конденсатора-дегазатора поступають в дефлегматор здувок, звідки охолоджений конденсат зливається в спецканалізацію, а газова суміш подається на газоочистку. Кубовий залишок періодично скидається в монжюс, звідки стислим повітрям передавлюється в місткості кубового залишку ХЖО.

Основна маса розчинених забруднень віддаляється на випарних апаратах і конденсаторі-дегазаторі. Завершальним етапом очищення трапних вод (після вузла випарних апаратів) є доочистка вторинного конденсату до якості, що дозволяє практично незалежно від хімічного складу початкової води, що поступає на випарний апарат, одержати дистилят, що відповідає якості води, яка використовується для підживлення I контура.

Процес доочистки включає:

видалення масла, органічних домішок, тонкодисперсних механічних домішок з вторинного конденсату на вугільних фільтрах (БАУ);очищення вторинного конденсату від розчинених домішок в іонному вигляді на іонообмінних фільтрах.

Кожна випарна установка має свою групу фільтрів.

Дистилят випарних установок очищається від залишків солей і радіоактивності на іонообмінних фільтрах. Очищений дистилят поступає в контрольні баки, де здійснюється радіохімічний аналіз дистиляту. До складу СВО-3 входять два контрольні баки дистиляту. Місткість кожного бака 70м3.

Гідровигрузка фільтрів доочистки дистиляту здійснюється в ємність фільтруючих матеріалів або в резервну ємність ХЖО. При задовільній якості (при активності ЈЈ 7,4х104 Бк/м3 (ЈЈ2,0х10-10 Ки/л) очищений дистилят перекачується насосом контрольного бака в баки власних потреб СВО, в бризкаючі басейни. Скидання води в бризкаючий басейн здійснюється після виконання аналізів і заповнення паспорта. При незадовільній якості, при активності >>7,4х104 Бк/м3 (>>2,0х10-10) Ки/л, дистилят з контрольних баків повторно може подаватися на доочистку на іонообмінні фільтри, а також в баки трапних вод для повторної переробки на СВО-3.

За наявності дебалансних вод вода з контрольних баків при відповідній якості прямує в каналізацію або в дренажні баки машзала для підживлення II контура блоку №3.

1.4 Опис конструкції випарного аппарата

Випарний апарат OTR40W01, OTR60W01 рис. 1.3. призначений для упарювання трапних вод і очищення вторинної пари від краплинного віднесення. При випаровуванні сильномінералізованних розчинів досягається найвищий коефіцієнт очищення ( до 5-6 порядків).

Випарний апарат є збірною конструкцією розміром 9600см в висоту, що складається з виносної гріючої камери, сепаратора з вбудованим скрубером і циркуляційних труб

Гріюча камера 9 виконана у вигляді вертикального теплообмінника поверхневого типу має розміри в довжину 5615 см і в діаметрі 1000*8см та 1200*6 см зміні діаметру зумовлене розвитком поверхні нагріву гріючої секції в висоту,виготовлений з високоякісної сталі, в міжтрубний простір якого підводиться гріюча пара, по трубах подається трапна вода. Через верхню циркуляційну трубу парорідиниста суміш поступає в сепаратор 2 ,сепаратор має довжину, внутрішньокорпусний пристрій якого забезпечує рівномірність висхідного потоку, що поступає під шар води (сконденсованої пари), що стікає зверху. Циркуляція упарюваного розчину у випарному апараті - природна.

Для боротьби з піноутворенням при випаровуванні розчинів, що містять органічні поверхнево-активні речовини (ЛІГШИ), в циркуляційному контурі випарного апарату передбачені спеціальні шайби 11 , за допомогою яких здійснюється гидромеханічне руйнування піни в сепараторі.

Для зменшення небезпеки викиду упарюваного розчину передбачається введення хімічного піногасителя. 1%-ний розчин піногасителя подається на промивальну тарілку випарного апарату.

При переробці трапних вод на випарній установці слід підтримувати лужний водно-хімічний режим (ВХР). Це визначається наступними причинами:

1. Необхідністю зниження небезпеки утворення накипних відкладень у випарному апараті;

2. Необхідністю збільшення ступеня очищення початкової води по радіоізотопах;

3. Необхідністю зниження ступеня забруднення дистиляту вуглекислотою з метою зниження небезпеки хлорідной корозії;

4. З метою підвищення допустимого ступеня упарювання .

Рис. 1.3. Випарний апарат

1. Відвід вторинного пару

2. Жалюзійний сепаратор

3. Подача конденсата для промивки пара

4. Промивочний щит (жалюзійна пастка, барботажно-промивальна тарілка шар насадки з кілець Рашига)

5. Вивід безперервної продувки

6. Подача живильної води

7. Дренаж із корпуса

8. Вивід конденсата гріючого пару

9. Гріюча камера

10. Вхід гріючого конденсату

Усередині сепаратора для очищення вторинної пари від краплинного віднесення передбачені:

- жалюзійна пастка (відбійник);

- барботажно-промивальна тарілка;

- шар насадки з кілець рашига виготовлені з сталі.

Очищення пари здійснюється промивальною рідиною (флегмою), яка самоплив проходить зверху вниз через шар насадки, гідрозатвор , барботажну тарілку, зливну трубу і змішується з розчином в нижній частині сепаратора. Передбачена подача флегми з натиску насосів деаерірованной води на тарілки скрубера випарного апарату при піноутворенню

Щоб уникнути появи мікронеплотностей і виникнення мікропротечек розчину в міжтрубний простір гріючої камери, з'єднання труб з трубними дошками виконане на зварці. Для зниження температурних напруг в з'єднаннях гріючих труб з трубними дошками на корпусі гріючої камери передбачений лінзовий компенсатор.

1.5 Опис процесу випарювання на випарних аппаратах

Трапна вода , яка пройшла попередню очистку в баку-відстійнику і на механічних фільтрах вузла передочистки збирається в баках трапних вод і далі подається на випарний апарат.

Випарний апарат - складається з 2 х частин гріючої камери і сепаратора. Гріюча камера призначена випаровування обробленої води , а сепаратор для очистки пара концентрує мого розчину від вологи. Гріюча камера і сепаратор з'єднані між собою верхньою і нижньою перепускними трубами.

Гріюча камера представляє собою кожухообмінник з лінзовим компенсатором, в якості гріючого середовища використовується пар із колектора особистих потреб АЕС тиском 3.5 кгс/м2, який подається в між трубний простір граючої камери.

Початкова вода подається в нижню частину трубного простору гріючої камери змішується з циркулюючою водою і направляється в гріючу секцію,піднімається по трубам ,нагрівається до насищення і частково випаровується .Самогальмування випаровування , як і для любого контуру звичайної циркуляції ,забезпечується за рахунок гідростатичного тиску і висотою підпору. Гріючий пар входить по лінії 10 ,обмиває трубки граючої секції ззовні і у вигляді конденсату відводиться по лінії 8. Пар поступає в паровий об*єм,а вода вниз - і змішавшись з живильною знову циркулює через гріючу секцію. Так як в гріючій секції пар не утворюється , а зрозуміло ,що вода не упарюється, то утворення накипу практично відсутнє. Випадання солей ймовірне при закипанні води над грібчою секцією. Необхідно ,щоб воно проходило не на поверхні корпусу і других деталей апарата, а в самій гущі води, і домішки могли б інтенсивно виводитися з продувкою. Для цього разом з живильною водою в випарювач вводиться затравка, наприклад мілко подрібнений вуглекислий кальцій. Поверхня затравки cорбує всі солі ,випадаючі при закипанні води і створює можливість виводу їх з продувкою. Паро-газ-водяна суміш через верхню перепускну трубу подається в сепаратор в якому в результаті різкого зниження швидкості і зміни напряму руху виникає об*ємна сепарація основної маси капель води. В результаті укрупнення і злиття вода стікає в нижню частину сепаратора і по нижній перепускній трубі повертається в гріючу камеру. Вторинний пар піднімається вверх і проходить через жалюзійний відбійник на якому в результаті багаторазової зміни напряму потоку пара проходить подальше розділення капель вологи від пара.

Після проходження жалюзійного відбійника пар промивається на барботажній тарілці завдяки барботажу через неперервно оновлюючий шар води.

Кінцева очистка пару здійснюється шляхом промивки його на насадці із кілець Рашига. Насадка представляє собою дирчатий лист на якому знаходиться шар кілець із нержавіючої сталі довжиною 20-25 мм. В верхню частину насадки проводиться промив очна флегма вода. В якості флегми використовується частина конденсату вторинного пару.

При збільшенні тиску в випарному апараті і температури кипіння води виникає зменшення розміру крапель води ,в результаті чого погіршується об*ємна сепарація капель в паровому просторі сепаратора. Крім того , збільшується виніс органічних примесів і масел.

Підтримання потрібного нам рівня в випарному апараті рівним 1.1 м забезпечується мінімальна висота парового простору сепаратора , при якому основна маса капель води , які відносяться з паром не встигають досягти промив очних приборів і попадають в нижню частину сепаратора.

При досягненні критичного солевмісту концентрує мого розчину спостерігається різкий скачок солевмісту пару і коефіцієнта уносу. Для попередження даного явища кратність упарювання розчину не повинна перевищувати 20-40. Більш глибоке упарювання розчину здійснюється в доупарювальних апаратах (ДА).

Технічна характеристика устаткування

Таблиця 1.1.

Найменування	Маркіровка	Основні технічні дані
1	2	4
Бак-приямок	0TR10B01	Місткість - 30 м3 Робочий тиск - вільне наливання Температура середовища - до 373К (1000 °С)
Насоси бака-приямка ХВС-45/54Е - СП	0TR10D01, D02	Подача - 45м3/год Напір - 0,54 МПа (5,4 кгс/см2) Число обертів - 2900 об/хв
Бак-відстійник трапних вод	0TR20B01	Місткість -150 м3 Температура - до 373К (1000 °С) Робочий тиск - вільне наливання
Бак декантата	0TR20B02	Місткість -9 м3 Температура - до 323 (500 °С) Робочий тиск - вільне наливання
Насоси бака декантата АХ(0) 53 - 40 -200	0TR20D02, D02	Подача - 25м3/год Натисків -50 м Число обертів - 2900 об/хв
Вакуум-насос ВВН-3Н	0TW61D01, D02	Подача 180 м3/год Вакуум 90% Число обертів - 1500 об/хв
Монжюс шламу	0TR11B01	Місткість - 1м3 Діаметр - 1000 мм Висота - 1850 мм
Бак трапних вод	0TR30B01-B03	Місткість -200 м3 Температура - до 373К (1000 °С) Робочий тиск - вільне наливання
Насос баків трапних вод Х8 - 30	0TR30D01-D03	Подача - 8 м3/год Напір - 0,3 МПа (3 кгс/см2)
Фільтр передочищення трапних вод	0TR30N01-N03	Продуктивність - 20м3/год Робочий тиск - 0,6 МПа (6,0кгс/см2) Діаметр - 1000мм Об'єм завантаження - 0,8 м3
Випарний апарат	0TR40W01 0TR60W01	Площа теплообміну - 150м2 Максимальна продуктивність - 6 м3/год
Монжюс кубового залишку	0TR44B01 0TR64B01	Місткість - 1,0 м3
Конденсатор-дегазатор	0TR50W01 0TR70W01	Поверхня теплообміну - 50 м2
Дефлегматор здувок	0TR53W01 0TR73W01	Поверхня теплообміну - 5 м2

Розділ 2.

Аналаз структури існуючої система автоматизації та розробка функціональної системи автоматизації.

2.1 Характеристики регуляторів

Основний регулятор тиску до випарних апаратів.

Регулятор призначений для підтримки заданого значення тиску 1,6кгс/см2 у випарних апаратах. Підтримка заданого тиску пари здійснюється за рахунок зміни витрати пари від КВП в випарному апараті впливом регулятора по сигналу датчика тиску у випарних апаратах на регулюючі клапани ОRQ11S05 (рис. 2.1.) типи И68051-500-01, Dу_500. Два клапани ОRQ12S05 керуються від одного регулятора за схемою паралельної синхронізації. Якщо регулятор підключений тільки до одного з клапанів, схема синхронізації блокується. При знеструмлені одного з клапанів, схема синхронізації блокується, а регулятор підключається до другого клапана.

Рис. 2.1. Схема функціональна і структурна регулятора тиску гріючого пару на випарний апарат.

Д1, Д2 датчики, БУ-блок управління ,ВМ - виконавчий механізм ,ДП - датчик положення

ACL-блок регулюючий VD1-VD3- захисний діодний прилад

АСН - захисний прилад A1 - блок включення регулятора

SAH- блок управління А2- блок управління клапаном

АСЕ - вказівник положення А3 - блок ключів

МАМ - виконавчий механізм UA - датчик положення

UG - блок сигналізації положення SQ - кільцевий вимикач

AMS - пускач безконтактний реверсивний

Основні регулятори тиску в випарному апараті призначені для підтримки заданого тиску в гріючій камері випарного апарату.

Готовність регулятора формується по наступних умовах:

- відсутність сигналу «відмовлення виміру»;

- відсутність сигналу «утрата живлення РК».

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8