Парогенератор

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Транспортировка парогенератора ПГВ-1000 на Балаковскую АЭС

Парогенера́тор е топлообменен апарат за производство на водна пара с налягане над атмосферното за сметка на топлината на първичния топлоносител, постъпващ от ядрения реактор[1][2].

Преди с термина „парогенератор“ се обозначава и парния котел[3][4], но, с появата на атомните електростанции, съвременното значение започва да измества първоначалното. Съвременните стандарти не допускат наричането на парните котли парогенератори[5]. Също в някои области от знанието под термина може да се разбират и електрокотлите и котлите-утилизатори[6].

Парогенераторите се използват в дву- и триконтурните АЕЦ. При едноконтурните тяхната роля играе самият ядерен реактор. Парогенераторите, заедно с кондензаторите, турбините и междинните топлообменници (при триконтурната схема), са основни топлообменници на АЕЦ, от характеристиките на които съществено зависят КПД и икономическите характеристики на електростанциите.

Парогенератор на АЕЦ[редактиране | редактиране на кода]

Схема на топлопредаване във водо-воден реактор. С червено е показан първия контур; в синьо-светлосиньо е вторият контур с турбината. Тези контури обменят топлина в парогенератора. Отдясно е показан кондензатора за парата и охлаждащия го поток вода от езеро-охладител.
Хоризонтален парогенератор вляво и вертикален отдясно.
1. – колектор за захранващата вода (вход на 2-я контур)
2. – топлообменни тръби (вътре в 1-я контур)
3. – вертикални колектори (хоризонтален ПГ) и хоризонтална тръбна дъска (вертикален ПГ), вход и изход на топлоносителя от 1-я контур
4. – най-вероятните места за натрупване на шлам

В болшинството атомни електростанции се използва типова схема за преобразуването на атомната енергия в електричество: ядрените реакции нагряват топлоносител (най-често вода). Горещата вода от реактора с помпи се вкарва през парогенератор, където отдава част от топлината, и отново се връща в реактора. Тъй като тази вода е под голямо налягане, тя остава в течно състояние (в съвременните реактори от типа ВВЕР около 160 атмосфери при температура ~330 °C[7]). В парогенератора тази топлина се предава на водата от втория контур, която се намира под много по-ниско налягане (наполовина и повече от налягането на първия контур), която поради това завира. Образуваната пара постъпва в парната турбина, въртяща електрогенератор, а след това кондензатор, където парата се охлажда, тя се кондензира и отново постъпва в парогенератора. Кондензатора се охлажда с вода от външен открит източник на вода (например, езеро-охладител).

И първия и втория контур са затворени, което е за да се намали вероятността от утечка на радиация. Размерите на конструкцията на първия контур са минимизирани, което също да за да се снижат радиационните рискове. Парната турбина и кондензатора не взаимодействат с водата от първия контур, което облегчава ремонта и намалява количеството на радиоактивните отпадъци при демонтаж на станциите.

Типовия парогенератор се състои от хиляди тръбички, по които се изпомпва топлоносителя от първия контур. Тръбичките са потопени в топлоносителя на втория контур. За времето на дългата (десетки години) служба на станциите в тръбичките може да се развият дефекти. Това може да доведе до утечка на топлоносителя от първия контур във втория. Поради това, при плановите спирания на реактора състоянието на топлообменните тръбички се контролира и се затварят (затапват) дефектните. В редки случаи се налага смяната на целия парогенератор, но обикновено срока на службата на парогенератора е равен на срока на службата на реактора.

Класификация и принцип на действие[редактиране | редактиране на кода]

Парогенератора представлява рекуперативен топлообменен апарат, в който топлинната енергия се предава от топлоносителя на първия контур към работното тяло на втория контур чрез повърхносттите за теплообмен и така се генерира парата, захранваща турбината. При триконтурната схема (реактор на бързи неутрони) има и междинни топлообменници. Топлината чрез тях се предава от първия контур във втория (и двата с метален течен топлоносител), а в парогенераторите се предава топлината от втория контур на третия, воден[2][8].

Схема на първия контур на реактора ВВЕР-1000.
CP-1,2,3,4 – циркулационни помпи; SG-1,2,3,4 – парогенератори; NR – ядрен реактор; P – компенсатор на налягането

В състава на парогенератора може да вклизат различни елементи: икономайзер, изпарител, паропрегревател, междинен паропрегревател (промишленото прегряване също може да се осъществява в специални теплообменници, не влизащи в състава на парогенератора).

Парогенераторите се класифицират на[8]:

  • според вида на първичния топлоносител – воден, течнометален, газов и др.;
  • според организацията на движението на работното тяло в изпарителя – с многократна естествена циркулация, с многократна принудителна циркулация, правотокови;
  • според наличието на корпус (кожух), в който са разположени топлообменните повърхности – корпусни (кожухо-тръбни) и тип „тръба в тръба“;
  • според броя корпуси (корпусните) биват: еднокорпусни, многокорпусни (отделните елементи имат собствени корпуси), секционни (разделени са на няколко секции, имащи общи системи за регулиране на разхода на топлоносител и работното тяло), секционно-модулни (секциите се състоят от отделни модули, в които се разполагат различните елементи);
  • според особеностите на компоновката – хоризонтални (съветско и руско направление на развитието) и вертикални (западно).

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. под ред. проф. А. Д. Трухния. Основы современной энергетики. Т. 1. ISBN 978 5 383 00162 2.
  2. а б Ковалёв А. П., Лелеев Н. С., Виленский Т. В.. Парогенераторы.
  3. Парогенератор//Голяма съветска енциклопедия: в 30 т./гл. ред. А. М. Прохоров. – 3-е изд. – М. : Советская энциклопедия, 1969 – 1978.
  4. Парогенератор — статья из Большого Энциклопедического словаря
  5. ГОСТ 23172 – 78 Котлы стационарные. Термины и определения. // Архив на оригинала от 2012-05-30. Посетен на 2012-03-10.
  6. Морской энциклопедический справочник. Т. 2.
  7. Парогенераторы АЭС с реакторами ВВЭР
  8. а б Новиков В. Н., Радовский И. С., Харитонов В. С.. Расчёт парогенераторов АЭС.
Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Парогенератор“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.  

.