Atom elektr stantsiyasining asosiy ozuqa suvi sovutish tizimi yadro xavfsizligi uchun sovutish to'sig'idir

Asosiy besleme suvi sovutish tizimining asosiy joylashuvi va funktsional qiymati
Atom elektr stansiyasining energiyani konversiyalash jarayoni, asosan, yadroviy boʻlinish natijasida hosil boʻlgan issiqlik energiyasi orqali birlamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sovutish suvini isitish, soʻngra issiqlik energiyasini bugʻ generatori orqali ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan asosiy suv oqimiga oʻtkazish, energiya ishlab chiqarish uchun bugʻ turbinasini harakatga keltirish uchun ozuqa suvini yuqori{0}}bosimli bugʻga aylantirishni oʻz ichiga oladi. Asosiy besleme suvi sovutish tizimining asosiy vazifasi bu tsikl uchun barqaror va boshqariladigan sovutish muhitini ta'minlash, shu bilan birga oqilona issiqlik tarqalishi va tiklanishiga erishishdir. Uning funksional qiymati asosan uch jihatda aks etadi.

Birinchidan, reaktor yadrosining sovishini ta'minlang. Yadro reaktorining yadrosi yadro parchalanishi paytida doimiy ravishda katta miqdorda issiqlik energiyasini chiqaradi. Agar uni o'z vaqtida eksport qilish mumkin bo'lmasa, u asosiy haroratning keskin ko'tarilishiga olib keladi va jiddiy xavfsizlik baxtsiz hodisalariga olib keladi. Asosiy besleme suvi sovutish tizimi bug 'generatoriga sovutish suvini doimiy ravishda etkazib beradi, birlamchi sovutish suvidan issiqlikni o'zlashtiradi va yadro harorati xavfsiz chegarada saqlanishini ta'minlaydi va reaktor xavfsizligi uchun muhim "sovutish to'sig'i" ni tashkil qiladi. IAEA statistik ma'lumotlariga ko'ra, atom elektr stantsiyalarida rejadan tashqari to'xtashlarning taxminan 12 foizi ozuqa suvi tizimining nosozliklari bilan bog'liq bo'lib, bu asosiy besleme suvi sovutish tizimining muhim xavfsizlik qiymatini bilvosita tasdiqlaydi.

Ikkinchidan, ikkilamchi tsiklning barqarorligini saqlang. Asosiy besleme suvi sovutish tizimi reaktor quvvatining o'zgarishiga qarab, oziqlantiruvchi suv oqimi tezligini va haroratini to'g'ri sozlashi, bug 'generatorining chiqishida barqaror bug' parametrlarini ta'minlashi va turbina uchun uzluksiz va malakali quvvat manbasini ta'minlashi kerak. Reaktorning kam quvvatli -ishlash vaqtida oqim tezligi asosiy besleme suvini aylanib o'tishni boshqarish valfi tomonidan qo'lda sozlanadi; Yuqori quvvat bilan ishlaganda, asosiy oziqlantiruvchi suvni tartibga soluvchi valf avtomatik ravishda aralashadi va bug 'generatorining issiqlik quvvatiga qarab dinamik ravishda sozlanadi, bu esa ikkilamchi tsiklning uzluksizligi va barqarorligini ta'minlaydi.

Nihoyat, energiyadan samarali foydalanishga erishing. Asosiy besleme suvi sovutish tizimi sovutish jarayonida besleme suvini oldindan isitadi, bug 'kondensatsiyasidan keyin chiqindi issiqlikni tiklaydi, energiya yo'qotilishini kamaytiradi va yadroviy energiya blokining issiqlik samaradorligini oshiradi. Shu bilan birga, suv ta'minoti parametrlarini to'g'ri nazorat qilish, uskunaning eskirishi va energiya sarfini kamaytirish hamda atom energetika bloklariga uzoq{2}}muddatli iqtisodiy faoliyatga erishishga yordam berish orqali u "ikki uglerod" strategiyasi doirasida kam-uglerodli va samarali energiyani rivojlantirish ehtiyojlarini qondiradi.

Asosiy besleme suvi sovutish tizimining tarkibi arxitekturasi va ishlash printsipi
Atom elektr stansiyasining asosiy ozuqa suvini sovutish tizimi integratsiyalashgan va yuqori aniqlikdagi kompleks tizim boʻlib, u asosan asosiy suv nasosi, asosiy oziqlantiruvchi suvni tartibga soluvchi valf, ozuqa suvini oldindan isitish uskunasi, quvur liniyasi tizimi, monitoring va nazorat qilish tizimi va yordamchi uskunalardan iborat. Komponentlar yopiq-sovutish siklini hosil qilish uchun birgalikda ishlaydi va uning ishlash printsipi "oziq-ovqat suvi tashish issiqlik almashinuvi parametrlarini sozlash"ning uchta asosiy bo'g'ini atrofida aylanadi.

Asosiy komponentlar va ularning vazifalari

• Asosiy suv nasosi: tizimning "quvvat yuragi" sifatida u deaerator tomonidan qayta ishlangan yuqori-tozalikdagi ozuqa suvini yuqori bosimda bug 'generatoriga etkazib berish uchun javobgardir. Uning ish sharoitlari o'ta og'ir bo'lib, yuqori haroratda (kirish suvining harorati taxminan 220 daraja) va yuqori bosimda (chiqish bosimi 8{8}}12 MPa ga yetishi mumkin)-uzoq muddatli uzluksiz ishlashni talab qiladi. Dizayn muddati odatda 40 yildan kam emas va materialning korroziyaga chidamliligi va strukturaning muhrlanishiga juda yuqori talablar qo'yiladi. Hozirgi vaqtda Xitoyda asosiy oqim yuqori tezlikda santrifüjli asosiy besleme suv nasoslarini qabul qiladi va ba'zi ilg'or birliklar o'zgaruvchan chastota tezligini tartibga solish va aqlli monitoringning integratsiyalashgan echimlarini qabul qildi. Ba'zi birliklar, shuningdek, butun zavodda elektr ta'minoti uzilib qolganda, ishlashni ta'minlash va tizim ishonchliligini oshirish uchun yordamchi bug'ga tayanishini ta'minlash uchun bug' bilan boshqariladigan ozuqa suvi nasoslari bilan jihozlangan. Sharqiy Xitoy elektr energiyasini loyihalash instituti tomonidan ishlab chiqilgan asosiy suv nasoslari guruhining modulli tizimi oldingi nasos, motor, gidravlik ulagich va asosiy nasosni birlashtirish orqali tizimning ishlash ishonchliligi va dizayn samaradorligini samarali oshiradi.
• Asosiy oziqlantiruvchi suvni boshqarish valfi: reaktor quvvati va bug 'generatorining ish holatidagi o'zgarishlar asosida oziqlantiruvchi suv oqimi tezligini to'g'ri sozlash uchun mas'ul bo'lgan asosiy besleme suvini aylanib o'tishni boshqarish klapaniga parallel ravishda ishlaydigan tizimning "oqim markazi". Uning ishlashi bevosita suv ta'minoti tizimining barqarorligiga bog'liq. Agar nosozlik yuzaga kelsa, u asosiy besleme suvi oqimining o'zgarishiga olib keladi va bu qurilma xavfsizligiga tahdid soladi. Umumiy nosozliklar orasida vana poyasini va vana yadrosini bog'laydigan eskirgan va singan iplar, vana qafas komponentining ichki devoridagi to'qnashuvning aşınması, lokator signallarining g'ayritabiiy qayta aloqasi va boshqalar kiradi, ularni strukturani optimallashtirish va materiallarni yangilash orqali hal qilish kerak.

Oqim suvini oldindan qizdirish uskunasi: asosan bug 'turbinasidan olinadigan chiqindi issiqlik yordamida asosiy ozuqa suvini oldindan qizdirish, oziqlantiruvchi suv haroratini oshirish, bug' generatorida issiqlik yo'qotilishini kamaytirish va uskunaning issiqlik kuchlanishini kamaytirish, shu bilan tizimning ishlash muddatini uzaytirish uchun ishlatiladigan yuqori-bosimli isitgichlarni o'z ichiga oladi. Oldindan qizdirilgandan so'ng, besleme suvi bug 'generatoriga kiradi va birlamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan issiqlikni samaraliroq qabul qilishi va bug' hosil qilish samaradorligini oshirishi mumkin.

 

Monitoring va nazorat qilish tizimi: Turli sensorlar, kontrollerlar va aktuatorlardan tashkil topgan boʻlib, u real vaqtda suv oqimi tezligi, harorat va bosim kabi asosiy parametrlarni-kuzatadi va avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimi orqali parametrlarni aniq sozlashga erishadi. Masalan, bug 'generatorining suv sathi va haroratini kuzatish orqali, asosiy suv nasosining tezligi va asosiy suv ta'minoti nazorat klapanining ochilishi tizimning ishlash parametrlari har doim xavfsiz diapazonda bo'lishini ta'minlash uchun avtomatik ravishda sozlanadi, shu bilan birga haqiqiy{2}}vaqtdagi nosozliklar haqida ogohlantirish va favqulodda choralar ko'riladi.

• Ish jarayonini tahlil qilish

Asosiy oziqlantiruvchi suv sovutish tizimining ish jarayonini to'rtta asosiy bosqichga bo'lish mumkin: birinchi bosqich - deaerator oziqlantiruvchi suvda deaeratsiyani tozalash, suvdan kislorod va boshqa zararli gazlarni olib tashlash, quvur liniyasi va uskunalarning korroziyasini oldini olish va oziqlantiruvchi suvning tozaligi yadroviy sinf standartlariga mos kelishini ta'minlash; Ikkinchi qadam, kavitatsiyani oldini olish uchun asosiy nasosning kirish bosimini oldindan oshirishdir. Keyin asosiy suv nasosi tozalangan suvga bosim o'tkazadi va uni yuqori-bosimli isitgichga etkazib beradi; Uchinchi bosqich, yuqori bosimli isitgich bug 'turbinasidan olinadigan chiqindi issiqlikdan ozuqa suvini oldindan qizdirish va suv haroratini belgilangan diapazonga ko'tarish uchun foydalanadi; To'rtinchi bosqichda, oldindan qizdirilgan asosiy oziq-ovqat suvi birlamchi sovutish suvidan issiqlikni yutish va uni yuqori bosimli bug'ga aylantirish uchun bug 'generatoriga tashiladi. Sovutilgan oziq-ovqat suvi sovutish aylanishini yakunlash uchun aylanma tizim orqali qaytib keladi. Butun jarayon davomida monitoring va nazorat qilish tizimi to'liq ishtirok etib, barqaror, xavfsiz va samarali velosiped aylanishini ta'minlash uchun reaktor quvvati va tizim ish holatidagi o'zgarishlar asosida har bir komponentning ish parametrlarini dinamik ravishda sozlaydi.

Xavfsizlik kafolati va asosiy besleme suvi sovutish tizimining nosozliklarini bartaraf etish

Atom elektr stansiyalarida asosiy ozuqa suvi sovutish tizimining xavfsiz ishlashi atom energiyasi xavfsizligining muhim kafolati hisoblanadi. Uzoq vaqt davomida yuqori harorat, yuqori bosim va yuqori radiatsiya ta'sirida bo'lgan tizimning qattiq ish muhiti tufayli komponentlarning aşınmasına, oqishiga, nazorat anormalliklariga va boshqa nosozliklarga moyil bo'ladi. Shu sababli, nosozliklarni erta aniqlash va yo'q qilishga erishish uchun ishonchli xavfsizlik kafolati tizimini yaratish kerak.

• Xavfsizlik choralari

Materiallar va strukturani optimallashtirish: Asosiy komponentlar yuqori{0}}kuchli, korroziyaga-bardoshli va nurlanishga chidamli maxsus materiallardan tayyorlangan. Misol uchun, asosiy suv nasosining pervanesi va milya muhri ultra-past karbonli ostenitik zanglamaydigan po'latdan yoki dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan. Asosiy oziqlantiruvchi suvni tartibga soluvchi valfning joylashish pinasi komponentlarning eskirishga chidamliligi va xizmat muddatini yaxshilash uchun anʼanaviy past quvvatli materiallar oʻrnini bosuvchi yuqori-kuchli Inconel750 materialidan tayyorlangan. Shu bilan birga, vana qafas komponentlari va vana yadrolarining strukturaviy dizaynini optimallashtirish, kichik teshikli oynalarni qabul qilish va oqim egri chizig'iga ko'ra ularni joylashtirishni optimallashtirish, tartibga solishning aniqligi va oqim hajmini yaxshilash, komponentlarning tebranishini va aşınmasını kamaytirish.

Ikkilamchi zaxira dizayni: Tizimning asosiy uskunasi "bir foydalanish uchun va bitta zaxira uchun" yoki "bir nechta foydalanish uchun va bitta zaxira uchun" ortiqcha konfiguratsiyasini qabul qiladi. Misol uchun, asosiy besleme suvi nasosi odatda 2-4 birlik va mos keladigan zaxira nasoslar bilan jihozlangan bo'lib, bitta uskuna ishlamay qolganda, tizimni o'chirib qo'ymaslik uchun zaxira uskunani tezda ishga tushirishni ta'minlaydi. Shu bilan birga, nazorat qilish tizimi bitta boshqaruv blokining ishdan chiqishi tufayli tizimning nazoratni yo'qotishiga yo'l qo'ymaslik uchun ikkita ortiqcha dizaynni qabul qiladi.

Intellektual monitoring va erta ogohlantirish: Raqamli egizak, AI bashoratli texnik xizmat ko'rsatish va boshqa texnologiyalar yordamida asosiy suv nasoslari va tartibga soluvchi valflar kabi asosiy uskunalarning holati onlayn monitoringi amalga oshiriladi. Tebranish spektrini tahlil qilish, harorat maydonini qayta tiklash va boshqa usullar orqali uskunaning g'ayritabiiy ishlashi real vaqtda suratga olinadi va nosozliklar haqida ogohlantirishlar oldindan beriladi. Aqlli monitoring tizimini qo'llaganidan so'ng, asosiy suv nasosining o'rtacha muammosiz ishlash vaqti an'anaviy modellar uchun 18000 soatdan 32000 soatgacha oshirildi, bu esa rejalashtirilmagan o'chirish xavfini sezilarli darajada kamaytiradi.

Asosiy besleme suvi sovutish tizimining texnologik yangilanishi va sanoatning rivojlanish tendentsiyasi
Yadro energetikasi texnologiyasining uzluksiz takrorlanishi va "ikki uglerod" strategiyasining chuqurlashishi bilan atom elektr stantsiyalarining asosiy ozuqa suvini sovutish tizimi aql, samaradorlik va mahalliylashtirishga qarab rivojlanmoqda. Texnologik yangilash va sanoatni yangilash sinxron ravishda rivojlanib, atom energiyasining xavfsiz va samarali ishlashini yanada kuchli qo'llab-quvvatlamoqda.

• Texnik modernizatsiya yo'nalishi

Intellektual yangilanish: To‘liq hayot tsikli aqlli boshqaruv tizimini yaratish uchun narsalar interneti, katta ma’lumotlar va sun’iy intellekt kabi texnologiyalarni integratsiyalash, tizim ish parametrlarini real vaqt-monitoriga, nosozliklarni aniq tashxislash hamda aqlli ishlash va texnik xizmat ko‘rsatish jadvaliga erishish. Misol uchun, raqamli egizak texnologiyasidan foydalanib, asosiy besleme suvi sovutish tizimining virtual modelini yaratish, tizimning ish holatini taqlid qilish, nosozliklar xavfini oldindan bashorat qilish, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish rejalarini optimallashtirish, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish.

Samarali optimallashtirish: tizim jarayonlarini optimallashtirish, uskunalar strukturasini yaxshilash va tizimning issiqlik samaradorligini va operatsion barqarorligini oshirish. Masalan, tashish samaradorligini oshirish va energiya sarfini kamaytirish uchun asosiy besleme suvi nasosining pervanel dizaynini optimallashtirish; Suv ta'minotini oldindan isitish jarayonini optimallashtirish, chiqindi issiqlikni to'liq tiklash va energiyadan foydalanish samaradorligini yanada oshirish. Shu bilan birga, energiyani tejovchi ishlashga erishib, reaktor quvvatiga ko'ra asosiy suv nasosining tezligini dinamik ravishda sozlash uchun chastota konvertatsiya tezligini tartibga solish texnologiyasi qabul qilingan.

Noqonuniy texnologiyani targ'ib qilish: an'anaviy milya muhr nasoslarini almashtirish uchun magnit nasoslar va himoyalangan nasoslar kabi qochqinsiz nasos turlarini qabul qilish, suv oqish xavfini kamaytirish, tizim xavfsizligi va atrof-muhit muhofazasini yaxshilash, uskunaga texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish va atom elektr stantsiyalarining qattiq ish muhiti talablariga moslashish.

• Sanoatning rivojlanish tendentsiyalari

Mahalliy atom energetikasi loyihasini tasdiqlashning tezlashishi va qurilayotgan birliklar sonining barqaror o'sishi bilan asosiy besleme suvi sovutish tizimi bilan bog'liq uskunalarga bozor talabi bo'shashda davom etmoqda. Hisob-kitoblarga ko‘ra, 2026 yildan 2030 yilgacha Xitoyda 30-taxminan 120-160 ta yangi yadro suv nasoslariga bo‘lgan talabga mos keladigan 30{10}}tasdiqlangan 40 ta yangi yadro quvvat bloklari qo‘shilishi kutilmoqda. Bozor hajmi doimiy ravishda oshib boradi. Mahalliylashtirish jarayoni jadallashishda davom etmoqda va magistral nasoslarni mahalliylashtirish darajasi 90 foizdan oshdi. Shanghai Electric, Dongfang Electric va Harbin Electric Group kabi davlat korxonalari ichki bozorda ustunlik qiladi. To'liq ishlab chiqarish tizimi va muhandislik tajribasi bilan ular asta-sekin yuqori sifatli mahsulotlarni mahalliy almashtirishga erishmoqdalar va import qilinadigan uskunalarga qaramlikni kamaytirmoqdalar.

Ayni paytda, kichik modulli reaktorlar (SMRs) va to'rtinchi avlod yadroviy energetika texnologiyasini namoyish etish loyihalari rivojlanishi bilan yangi, samarali va ixcham asosiy besleme suvi sovutish uskunalariga talab asta-sekin paydo bo'lib, sanoat uchun yangi o'sish imkoniyatlarini ochadi. Bundan tashqari, "Kemer va yo'l tashabbusi" doirasida yadroviy energiyani jadal eksport qilish kontekstida mahalliy asosiy ozuqa suvini sovutish tizimi bilan bog'liq uskunalar asta-sekin xalqaro bozorga o'tadi va Xitoyning yadroviy energetika uskunalarining global raqobatbardoshligini oshiradi [6].

Yadroviy xavfsizlik uchun "sovutish to'sig'i" sifatida atom elektr stantsiyasining asosiy oziqlantiruvchi suv sovutish tizimi yadroviy energiyaning ikkilamchi tsiklining asosiy markazidir. Uning barqaror ishlashi atom energetika blokining xavfsiz, samarali va kam-uglerodli ishlashi bilan bevosita bog'liq. Asosiy komponentlar strukturasini optimallashtirishdan tizimning aql-idrokini oshirishgacha, nosozliklarni aniq bartaraf etishdan mahalliy almashtirishni rag'batlantirishgacha, asosiy oziqlantiruvchi suv sovutish tizimidagi har bir texnologik yutuq yadroviy energiya xavfsizligi uchun mustahkam poydevor yaratdi.
Energiyaga o'tish sharoitida, yadro energetikasi texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan, asosiy ozuqa suvi sovutish tizimi yanada aqlli, samarali va xavfsiz yo'nalish sari harakat qilishda davom etadi, doimiy ravishda asosiy texnologik to'siqlarni yorib o'tadi, xavfsizlik kafolati tizimini takomillashtirish, Xitoyning atom energetika sanoatining yuqori sifatli rivojlanishiga kuchli yordam beradi, "avtomobilni tozalash va xavfsiz transport maqsadlariga erishish". barcha darajadagi yadroviy energiya.