Процесс, возникающий при отключении одной турбины
Закрытие стопорных клапанов приводит к резкому (на 50 %) сокращению расхода пара из ПГ. Это уменьшение расхода, в свою очередь, ведет к увеличению давления пара в главном паровом коллекторе (ГПК). В начальный момент происходит скачок давления из-за уменьшения перепада давления между парогенераторами (ПГ) и ГПК. При работе на полной мощности этот перепад составляет около 0,2 МПа. При снижении расхода пара наполовину гидравлическое сопротивление парового тракта снижается в 4 раза и соответственно давление в ГПК подрастает на 0,15 МПа.
В дальнейшем изменение давления в ГПК определяется характером изменения суммарного расхода пара из ПГ, который зависит от работы регулятора БРУ-К и характера изменения тепловой мощности реактора. Регулятор БРУ-К включается при достижении давлением уставки начала открытия – 4,9 МПа. Если пренебречь небольшим увеличением расхода пара через работающую турбину, связанным с ростом давления в ГПК, то с момента начала открытия БРУ-К начинается и рост расхода пара из ПГ.
Время открытия клапана БРУ-К составляет около 11 с. В первые секунды расход через него незначителен. Поэтому давление пара в ГПК продолжает расти и к 30-й секунде достигает максимального значения – 5,0 МПа, после чего с учетом снижения к этому времени мощности реактора и соответственно скорости генерации пара оно начинает снижаться.
Расчет сделан для случая, когда система управления БРУ-К была настроена на открытие редукторов только на отключившейся турбине, а на ней одно из двух БРУ-К не сработало (сопутствующий отказ – в соответствии с требованиями ОПБ). После окончания переходного процесса клапаны БРУ-К закроются, а давление в ГПК будет поддерживаться регулятором работающей турбины.
Ход изменения температур по первому контуру объясняется тем, что при отключении турбогенератора запитанные от него ГЦН автоматически переключаются на работающий генератор. Поэтому снижения расхода через активную зону не происходит и температура на выходе из реактора по мере снижения мощности только снижается.
Температура теплоносителя на входе в активную зону определяется температурой на выходе из парогенераторов, но со сдвигом во времени, необходимым для того, чтобы соответствующая порция теплоносителя дошла от ПГ до входа в зону (это так называемое транспортное запаздывание, оно составляет в данном случае около 8-10 с). Рост температуры на выходе ПГ связан с ростом давления в нем и, следовательно, снижением температурного перепада между первым и вторым контурами.
Средняя температура по первому контуру, естественно, начинает расти сразу, как только начинается подъем давления в ПГ. В дальнейшем развитии процесса температуры по первому контуру приходят к более низким значениям, определяемым статическими характеристиками регулирования блока.
Рост средней температуры сопровождается вытеснением воды из контура в компенсатор давления (КД), сжатием паровой подушки и ростом давления в КД. В описываемом процессе давление достигает своей максимальной величины – 12,7 МПа – через 18 с. В дальнейшем при снижении средней температуры в контуре оно снижается, минимальное значение – 11, 7 МПа – достигается через 180 с, а затем с учетом тепловой инерции возвращается к нормальному значению системой регулирования давления в КД.
При росте уровня в КД и превышении им нормального значения на 300 мм открывается клапан слива теплоносителя, расход через него составляет 10 т/ч. Клапан остается открытым в течение всего дальнейшего процесса.
1 - относительный суммарный расход пара; 2 - относительная тепловая мощность; 3 - давление в паровом коллекторе; 4 - температура воды на выходе из активной зоны; 5 - средняя температура воды в активной зоне; 6 - температура воды на входе в активную зону; 7 - давление в компенсаторе объема