Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0521U101407, Докторська дисертація

Назва роботи

Удосконалення теоретичних основ і експериментальних методів створення енергоефективних структур оборотних систем охолодження АЕС.

Здобувач

Чиченін Вадим Валентинович, Кандидат технічних наук

Керівник Кишневський Віктор Панасович
popup.advisor Кишневський Віктор Панасович
Опонент Кенсицький Олег Георгійович
Опонент Ганжа Антон Миколайович
Опонент Туз Валерій Омелянович

На здобуття

Доктор технічних наук, 05.14.14, Теплові та ядерні енергоустановки

Дата захисту

06-05-2021

Опис

На АЕС України турбоагрегати різної потужності і часу введення в експлуатацію підключаються в об'єднану оборотну систему охолодження (ОСО) із загальним для всіх водно-хімічним (ВХР) і теплогідравлічним режимами (ТГР) з єдиним складом додаткової води і загальною продувкою без врахування конструктивних особливостей конденсаторів окремих блоків, виготовлених з різних металів. Більше того, останнім часом енергетичні блоки АЕС України часто експлуатують при знижених навантаженнях. Така практика призводить до великих витрат додаткової і продувної води, а також створення ланцюга обставин, які сприяють прискореному формуванню відкладення важкорозчинних солей і окислів металів на окремих конденстаторах, зашламленню елементів ОСО, порушенню цілісності трубок і аварійним присосам охолоджуючої води. Ефективна експлуатація подібних багатоблокових електростанцій вимагає використання індивідуальних ВХР для кожного моноблока ОСО. Робота присвячена актуальній проблемі підвищення надійності та ефективності довгострокової експлуатації обладнання ОСО АЕС з метою підвищення КВВП з урахуванням встановленої потужності, термінів експлуатації блоків, стану конденсаторів і диспетчерського навантаження за рахунок застосування індивідуальних ТГР і ВХР ОСО з індивідуальними кількістю і якістю додаткової і продувної води. Проведено аналіз актуальних науково-технічних підходів до дослідження ВХР існуючих схем ОСО з метою попередження відкладень важкорозчинних солей і корозії металів енергетичного обладнання, які забезпечують тривалу ефективну і надійну роботу теплообмінників. Удосконалено математичну модель розрахунку фізико-хімічного складу циркуляційної води в процесі її упарювання і кондиціонування у вбудованих ВПУ. Створена науково обгрунтована методика структурування окремих блоків з послідовним і паралельним підключенням ОCО енергетичних блоків з індивідуальним ТГР і ВХР з урахуванням фізико-хімічного складу додаткової води. Удосконалені методики розрахунку основних показників ТГР і ВХР для схем з повторним використанням кондиціонованої продувної води на попередньо включеному і/або вбудованому осветлювачах, а також комплексного її використання для приготування живильної води ПГ і теплових мереж після обробки на гібрідних водопідготовчих установках (ГВПУ). Створена двоступенева масштабна модель з автоматичним моніторингом ТГР і ВХР, яка дозволяє відтворювати і підтримувати режими і умови випробування в заданих діапазонах з необхідною точністю і стабільністю протягом встановленого часу і прийнята ДП НАЕК «Енергоатом» для тестування нових ВХР ОСО. Розроблений метод дискретного контролю за ефективністю експлуатації ОСО при автоматичному моніторингу показників ТГР і ВХР і величин інтенсивності відкладень ваговим методом на контрольних зразках з архівуванням показників в базі даних для визначення ефективності ВХР в процесі лабораторних досліджень і промислових випробувань для вод різного солевмісту. Розроблено методику досліджень і пристрій (касету), що дозволяють здійснювати в промислових умовах дискретний аналіз відкладень на теплообмінних поверхнях і корозію металів протягом всієї робочої кампанії ОСО АЕС, ТЕС та ін. в заданий період часу. Розроблено метод диференціації відкладень важкорозчинних солей і окислів металів. Продувна вода являє собою цінну сировину і після її кондиціонування може бути застосована повторно у тих же або в інших циклах станції з більш низькими вимогами до якості живильної води. Продувку з незначним СС і Ку або її частини також можна використовувати для живлення менш навантажених теплогідравлічних циклів енергооб'єктів при переведенні на індивідуальні ВХР окремо структурованих ОСО блоків, що складаються з блокових градирень і конденсаторів. При цьому з'являється можливість в одній ОСО АЕС шляхом зміни якості живильної води, що подається, і величини продувок на окремі структури створити індивідуальні ВХР ОСО цих структур, в залежності від диспетчерського навантаження енергоблоків, а також термінів експлуатації та стану конденсаторів, які входять до структури. Однією з переваг такого структурування блоків є широкі можливості управління індивідуальними ВХР ОСО блоків, спрямованих на підвищення економічності і надійності всієї ОСО АЕС при знижених витратах додаткової води, повторному використанні продувних вод і max Ку циркуляційної води. При тривалій експлуатації всіх блоків енергооб'єкта і короткочасних зменшеннях навантаження за виробничої необхідності виправданий метод розрахунку ВХР комплексних оборотних систем охолодження, що полягає в розрахунковому визначенні іонного складу циркуляційної води і пересичення важкорозчинних солей, інтенсивності відкладень на ТПК в залежності від структурної побудови КОСО, якості додаткової води і величини продувок. Дана методика дозволяє проводити аналіз різних схем структурного з'єднання охолоджувача в блоках КОСО, а також багатоступеневих схем структурного об'єднання блоків КОСО.