автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Разработка и натурное экспериментальное обоснование эксплуатационного процесса выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с ВВЭР

На правах рукописи

БУДЬКО ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ

РАЗРАБОТКА И НАТУРНОЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА ВЫВЕДЕНИЯ НЕРАСТВОРЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

АЭС С ВВЭР

Специальность: ' 05.14.03 - Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

АВТОРЕФЕРАТ ! 4844015

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2011

1 4 ДПР 2011

4844015

Работа выполнена в научно-исследовательском центре энерготехнологий

«Центрэнерго»

Научный руководитель:

доктор технических наук Рясный Сергей Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Кукушкин Александр Николаевич

кандидат технических наук Архипов Олег Петрович

Ведущая организация: открытое акционерное общество по наладке, совершенствованию эксплуатации и организации управления атомных станций «АТОМТЕХЭНЕРГО» (ОАО «АТОМТЕХЭНЕРГО»)

Защита диссертации состоится 12.05.2011 г. в 11 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д418.001.01 в ОАО опытном конструкторском бюро «ГИДРОПРЕСС» по адресу: ул. Орджоникидзе, д.21, г. Подольск, Московская обл., 142103.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС».

Автореферат разослан « /s » 02> 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н.

А. Н. Чуркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Атомная энергетика, как в России, так и за рубежом, базируется в основном на водо-водяных энергетических реакторах. Эти ядерные установки на протяжении многих лет показали свою надежность, безопасность и экономичность.

Во всем мире на установках подобного типа наиболее уязвимым звеном является парогенератор. Несмотря на имеющийся достаточно большой опыт эксплуатации, используемые в нашей стране парогенераторы типа ПГВ-1000 в ряде случаев не отрабатывают свой проектный ресурс. Основная проблема -коррозионная деградация поверхности теплообменных трубок (ТОТ).

Поступление в ПГ различных примесей, особенно на АЭС с длительным сроком эксплуатации, нельзя ограничить ужесточением норм качества питательной воды, как и нельзя полностью исключить коррозию материалов конденсатно-питательного тракта и присосы в конденсаторе. Реальным путем продления ресурса находящихся в эксплуатации ПГ, помимо ввода современных водно-химических режимов второго контура, следует признать научно обоснованное внедрение:

1) мероприятий по ограничению поступления примесей во второй контур АЭС;

2) модернизированных схем продувок ПГ;

3) оптимального регламента постоянной и периодической продувок ПГ в режимах нормальной эксплуатации и, особенно, в переходных режимах (пуска и останова блока).

На сегодняшний день отсутствуют общепринятые методы оценки динамики накопления нерастворенных примесей в ПГ. Кроме того, существенной проблемой в понимании происходящих в ПГ процессов является знание распределения по его объему растворенных и нерастворенных примесей (шлама). Сегодня мы имеем достаточно четкое представление лишь о распределении растворенных примесей. Об этом свидетельствует и положительный результат работ по снижению интегрального солесодержания водяного объема ПГ после модернизации схем водопитания и продувки. Однако остаются недостаточно изученными вопросы поведения нерастворенных примесей в переходных режимах эксплуатации и при останове энергоблока.

Для существенного улучшения режима эксплуатации, повышения безопасности и надежности ПГ необходимо аргументировано ответить на следующие вопросы: из какой точки водяного объема ПГ вести постоянную и периодическую продувки, с каким расходом, в какой момент времени и при каких условиях. Для действующих и вновь проектируемых парогенерирующих устройств, с учетом их конструктивных особенностей, ответы на поставленные вопросы снимут многие проблемы, которые имеются в настоящий момент на эксплуатируемых ПГ.

Целью диссертационной работы является комплексное теоретическое, конструкторское, технологическое и натурное экспериментальное обоснование эффективных методов выведения нерастворенных примесей из парогенераторов в выбранных режимах эксплуатации энергоблока.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) На основе анализа теоретических исследований и практических данных определить закономерности поведения и распределения нерастворенных примесей в объеме ПГ и вблизи теплопередающей поверхности.

2) На основе уточненных закономерностей поведения и распределения нерастворенных примесей разработать параметры, условия и методику эффективного выведения нерастворенных примесей в выбранных технологических режимах эксплуатации.

3) Для обеспечения условий осуществления разработанной технологии выведения нерастворенных примесей, поддержания и надежного контроля необходимых параметров эксплуатации системы продувки, разработать и обосновать применение соответствующего оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.

4) Экспериментально обосновать эффективность разработанной технологии в условиях действующего энергоблока.

Научная новизна:

1. По результатам исследования закономерностей распределения нерастворенных примесей при различных режимах работы блока показано, что после сброса нагрузки (уменьшения теплового потока в ПГ) шлам выходит из вязкого подслоя в макрообъем (водяной объем) ПГ и осаждается на верхних образующих труб и на нижней образующей парогенератора в течение от минут до нескольких часов в зависимости от размера частиц, определена зона наиболее вероятного скопления шлама.

2. Разработана и реализована новая технологическая методика выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове.

3. Получено экспериментальное обоснование новой методики выведения нерастворенных примесей из ПГ действующей АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове блока.

4. Разработана новая конструкция расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающая повышенную точность, минимальное гидравлическое сопротивление расходомера и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне измерения.

5. Разработана новая конструкция внутрикорпусных устройств (ВКУ) запорно-регулирующего клапана (ЗРК) системы продувки ПГ, обеспечивающая практическое исключение кавитации рабочей среды и, как следствие, исключение повреждений (эрозии) элементов ВКУ ЗРК.

6. Степень достоверности результатов исследований подтверждается:

1. Применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов натурных испытаний с учетом теплогидравлических особенностей технологических процессов, протекающих в ПГ, и конструкционных особенностей каждого эксплуатируемого ПГ и используемых средств измерений.

2. Использованием математических и статистических методов исследований с применением современной вычислительной техники.

3. Положительными результатами практического использования разработанной методологии.

Практическая значимость результатов работы:

1. Оценено количество нерастворенных примесей в вязком подслое ТОТ, которое вместе со шламом, осажденным на теплопередающей поверхности ПГ, хорошо согласуется с данными по массе удаленного шлама в результате химической промывки ПГ энергоблока №1 Ростовской АЭС.

2. Показано, что наиболее вероятным участком скопления шлама после сброса нагрузки и снижения теплового потока является зона напротив «холодного» коллектора, между второй и четвертой дистанционирующими решетками на нижней образующей корпуса «горячей» половины парогенератора.

3. Показано, что при останове блока время процесса осаждения сильно зависит от размера частиц, а именно, при увеличении размера частиц процесс осаждения начинается раньше и продолжается меньшее время. Частица с размером более 100 мкм осядет уже через 11 секунд после останова парогенератора.

4. На Ростовской АЭС реализована новая эксплуатационная технология выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с продувочной водой, обеспечивающая эффективность удаления продуктов коррозии железа из ПГ в несколько раз выше, чем по штатному регламенту.

5. Технические характеристики, разработанного автором расходомера, новой конструкции с гидродинамическим подвесом шарового ротора, проверенные эксплуатацией в системе продувки ЮУАЭС и подтвержденные на разработанном и изготовленном в ОАО «ЭНИЦ» метрологическом стенде, обеспечивают повышенную точность и надежность работы расходомера в жестких условиях потока продувочной воды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне изменения расходов.

6. Внедрена новая конструкция запорно-регулирующего клапана системы продувки ПГ, обеспечивающая существенное повышение надежности и долговечности ЗРК путем применения в клапане разработанных автором модернизированных внутрикорпусных устройств.

7. Подтверждена эффективность использования дренажного патрубка парогенератора ДуЮО в качестве продувочного и необходимость его применения во вновь разрабатываемых регламентах продувки для энергоблоков с ПГВ-1000.

8. Показано, что проведение периодической продувки «карманов» коллекторов с использованием дренажного патрубка ДуЮО по новой технологии позволяет эффективно удалять как нерастворенные, так и растворенные примеси котловой воды ПГ.

9. Измерениями в пробоотборах с использованием анализатора ГРАН-152 определен гранулометрический состав нерастворенных примесей, выводимых из ПГ с непрерывной и периодической продувками. Установлено, что основную часть нерастворенных примесей составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

10. Даны рекомендации по повышению эффективности системы штатных пробоотборов для оценки массы нерастворенных примесей, выводимых из ПГ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Результаты расчетно-теоретической разработки и исследование закономерностей распределения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останова блока.

2) Новая технология выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове блока.

3) Результаты экспериментального обоснования новой технологии выведения нерастворенных примесей из ПГ действующей АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове блока.

4) Результаты разработки новой конструкции ВКУ ЗРК системы продувки ПГ, обеспечивающей практическое исключение кавитации рабочей среды, снижение неравномерности температурного расширения элементов клапана и исключение повреждений ВКУ ЗРК.

5) Результаты разработки • и экспериментального обоснования новой конструкции - расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающей повышенную точность, минимальное гидравлическое сопротивление расходомера и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси.

Личный вклад автора в полученные результаты.

С 1990 года автор принимал участие в теоретическом обосновании и разработке методов эффективного выведения примесей из парогенераторов, в разработке и внедрении модернизированных систем продувки парогенераторов на

действующих АЭС с ВВЭР, мониторинге и модернизации действующего оборудования систем продувки, выпуске методик и программ проведения промышленных испытаний, в экспериментах и анализе результатов экспериментов по обоснованию и внедрению модернизированных систем и технологий продувки парогенераторов на строящихся и действующих АЭС.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на 6-м (2004г.), 7-м (2006г.) и 8-м (2010г.) Международных семинарах по горизонтальным парогенераторам (Подольск, ОКБ "ГИДРОПРЕСС"), 7-м Международном научно-техническом совещании «Водно-химический режим АЭС» (Москва, ОАО «ВНИИАЭС», 2006г.), 14-й Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2008г.), а также на различных семинарах, заседаниях НТС и совещаниях в ОАО ОКБ "Гидропресс", ОАО «Концерн «Росэнергоатом», НАЭК «Энергоатом» (Украина), ОАО "ВНИИАЭС", ОАО «Атомтехэнерго», а также на различных АЭС в России, Украине, Болгарии, Китае и Чехии.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 17-ти печатных работах, в том числе в 3-х публикациях в ведущих рецензируемых научно-технических журналах, в 4-х патентах на изобретения, а также в большом количестве отчетов о выполнении научно-исследовательских работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы из 95 наименований. Общий объем диссертации 132 стр., включая 43 рисунка и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, определена цель работы, изложено ее краткое содержание, приведены положения, составляющие научную новизну работы и являющиеся предметом защиты.

В первой главе выполнен обзор и анализ предшествующих работ по тематике распределения и выведения примесей в парогенерирующем устройстве при подъеме тепловой нагрузки и работе на номинальной мощности, дана постановка задачи диссертационного исследования.

В последние десятилетия получено достаточно четкое представление о распределении растворимых примесей по объему парогенератора и после

проведения модернизации схем водопитания и продувки получен положительный результат по снижению интегральной загрязненности водяного объема ПГ. Однако остаются недостаточно изученными вопросы поведения нерастворенных примесей в переходных режимах эксплуатации и при останове энергоблока.

Использовавшиеся методы выведения нерастворенных примесей с непрерывной и периодической продувкой во время эксплуатации энергоблока малоэффективны. Расчетные оценки баланса продуктов коррозии в горизонтальном ПГВ-1000 показывают, что в ПГ остается около 80-90% растворенного и нерастворенного железа, а только 10-20% выводится с продувочной водой.

Известные методы выведения остающихся в ПГ нерастворенных примесей заключаются в удалении их во время ППР интенсивной промывкой с последующим выводом через дренаж. Основная часть, накопленная в виде отложений на теплообменных трубах в процессе эксплуатации, как показывает практика, может быть эффективно удалена только с помощью специальных химических отмывок.

Обобщенная схема комплексного решения задачи эффективного выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС при эксплуатации представлена на рис. 1.

Предшествующими работами определено поведение примесей при повышении тепловой мощности РУ и работе на номинальной мощности:

-снижение содержания примесей в объеме ПГ при повышении тепловой мощности РУ и работе на номинальной мощности обусловлено их концентрированием в вязком подслое вблизи теплообменной поверхности. При этом их максимальная концентрация наблюдается на стенке ТОТ. При достижении уровня предела растворимости происходит осаждение растворенных примесей на теплопередающей поверхности.

- при повышении тепловой мощности РУ и работе на номинальной мощности частички шлама размером, меньше с/„, ведут себя как растворенная примесь, и максимум их концентрации находится на стенке ТОТ. Максимальная концентрация частичек шлама с с/>с/„ должна наблюдаться в вязком подслое. Чем величина с/ больше, тем максимум распределения нерастворимых примесей смещается ближе к границе вязкого подслоя и турбулентного пограничного слоя (дальше от стенки ТОТ).

-при повышении концентрации частичек шлама в вязком подслое вблизи теплообменной поверхности частички начинают соприкасаться друг с другом и уже не способны вращаться за счет градиента скорости в одном направлении. Из-за уменьшения скорости вращения частичек сила Магнуса становится более слабой, и происходит ускоренное выпадение шлама на стенку, что приводит впоследствии к возникновению подшламовой коррозии.

Рис. 1.7. Обобщенная схема комплексного решения задачи эффективного выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС при эксплуатации

Локальные процессы изменения концентраций примесей определяются механизмами выброса и прятанья солей ("хайдаут"). Разработанные методы определения локального изменения концентраций примесей показывают, что именно они являются определяющими в коррозионных процессах. Однако управлять этим процессом оказалось значительно сложнее, чем интегральным распределением по объему ПГ. Если процесс интегрального изменения распределения примесей определяется величиной порядка 10 часов (по отношению массы воды в ПГ к расходу продувки), то изменение локальной концентрации (процесс подтока жидкости с примесями к парогенерирующей поверхности и отток за счет процесса диффузии в ламинарном подслое) продолжается значительно дольше. И, тем не менее, зная законы изменения концентрации нерастворенных примесей у парогенерирующей поверхности можно существенно увеличить эффективность продувки, если предложить меры, соответствующие поведению нерастворенных примесей. А именно, в процессе разгрузки (снижения мощности) происходит выброс накопившихся примесей у поверхности нагрева в водяной объем ПГ. Зная зависимость изменения концентраций примесей во времени при уменьшении мощности, следует увеличивать расход продувки в тот момент, когда концентрация примесей в объеме стремится к максимуму.

Модернизация внешней схемы продувки, проведенная в последние десятилетия, обеспечила условия для повышения эффективности выведения растворенных примесей и снижению интегрального солесодержания в водяном объеме ПГ. Однако для обеспечения применимости системы продувки для эффективного выведения нерастворенных примесей с продувочной водой необходимо совершенствование оборудования системы, в том числе разработка надежных запорно-регулирующих клапанов, устойчивых к кавитационным воздействиям, возникающим из-за больших перепадов рабочей среды на клапане и обеспечение надежного измерения расхода продувочной воды.

Необходимость решения вопросов надежного измерения расхода продувочной воды, содержащей нерастворенные примеси, обусловлена:

- возможностью снижения или потери расхода каждого из параллельно включенных продувочных трубопроводов, содержащих дроссельные шайбы, что может привести к перераспределению расхода с возможностью в дальнейшем полного забивания линий;

- снижением точности измерения расхода продувочной воды вследствие эрозионного износа дроссельных шайб, необходимостью их частых замен;

- низкой чувствительностью и недостоверностью измерения малых расходов продувки;

- высокой погрешностью измерений;

- возможностью вскипания воды в продувочных трубопроводах с потерей достоверного контроля расхода.

Во второй главе рассмотрены процессы распределения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки ПГ и останове блока.

На основе гипотезы о поведении шлама в пристенном слое теплопередающей поверхности ПГ (аналогичному поведению солей по механизму «hide-out»), автором с соавторами оценена масса шлама в объеме («шламоемкость») вязкого подслоя ТОТ.

Для расчета массы сконцентрированного шлама в вязком подслое вблизи ТОТ используются понятия присоединенной массы е, которая прибавляется к массе тела, движущегося в жидкой среде для учёта воздействия среды на это тело, коэффициента упаковки Куп и критического объемного паросодержания <ркр , с

помощью которого формально разделяются объемы в парогенераторе: со сплошной жидкой фазой ((р<(рщ,) и со сплошной паровой фазой (<р><ркр ). Исходя из понятия

коэффициента упаковки, слияние пузырей при их столкновении начинается при паросодержании равном ф^ =тт/5, т.е. Куп = тг/5= 0,628.

Выделено два механизма концентрирования примесей в объеме ПГ и осаждения на теплообменной поверхности:

- при ф <тг/5 для нерастворенных веществ (шлама) максимальная концентрация находится в вязком подслое стенки ТОТ. Критерием осаждения является выполнение условия w„<woc, при котором скорость вывода частицы из вязкого подслоя за счет силы Магнуса меньше скорости осажденияwnc. Осаждение произойдет также при насыщении пристенного слоя частицами шлама;

- при ф>тт/5 при испарении капли весь шлам, содержащийся в ней, остается на теплопередающей поверхности.

По программе «Стс+Ба!» , разработанной В.И. Горбуровым и В.М. Зориным рассчитано, что паровая фаза является сплошной (паросодержание больше тт/5 = 0,628) в 314 элементах ПГ из 2880, при этом ее доля £ составляет 11% по объему.

Определено среднее паросодержание в вязком подслое вблизи ТОТ и показано, что им можно пренебречь.

«Шламоемкость» вязкого подслоя

Кч = Р„и *у *Кш*К£ *(1-ь) = 4000*0,3*0,628*2/3*0-0,11) = 447кг, (1)

11 еязклоОа. У" ь ' 4 '

где рш, -плотность шлама; V - объем вязкого подслоя вблизи

вяж.пада.

теплообменной поверхности при средней его толщине 5 = 50 мкм; Куп - отношение суммарного объема частиц к объему, который они занимают при какой-либо упаковке, £ - доля паровой фазы в объеме ПГ; КЕ - коэффициент, учитывающий присоединенную массу.

Рассчитанная масса шлама в объеме вязкого подслоя (шламоемкость), в сумме со шламом, осажденным на теплопередающей поверхности ПГ, хорошо согласуется с данными по массе удаленного шлама в результате химической промывки ПГ энергоблока №1 Ростовской АЭС.

Рассмотрена естественная циркуляция в различных сечениях ПГ. Для п каналов, объединенных в единый контур естественной циркуляции, получено выражение для скорости циркуляции в канале \ для простого случая, когда проходные сечения каналов равны, в виде:

Ч, =< (2)

где - относительная скорость пара; - средняя приведенная скорость паровой фазы; и - приведенная скорость жидкой и паровой фаз в канале ¡.

Расчет скоростей проводился по формуле (2) для сечений № 4, 6, 9 (рис.2) по длине парогенератора в случае неорганизованного контура циркуляции при работе РУ на номинальной мощности, принимая =0,33м/с.

Рис. 2. Расположение сечений № 4, 6, 9 в парогенераторе типа ПГВ-1000

В основу расчетов принимается поле расходов пара над самым верхним

пакетом теплообменных труб (рис. 3), полученное с помощью программы «Скс+Ба!».

** п

1=1 |.5» Ы4 МЗ

».»» »•'<

М? V! !!•"

\i.sy >.» ¡.»г

>тп $.1« ьн

¡а« 1.1: ..Ч

м« <•!»

м г.и »■!«

>.Ц

•с>> ¡М! !?.«

*! <1 *?

¿'.Г* !•",!

и*?

!,'! М

4 I*«* г,6

г.;:

й.Л а'.п

!!.'П 3*(Н '¡И» »».*)

«г,г» ' и,я

М2

г,« »,<>

«М»

Рис. 3. Поле расходов пара над самым верхним пакетом теплообменных труб при работе РУ на номинальной мощности.

Результаты расчета на примере одного из сечений ПГ показаны на рис. 4.

Г.К. Х.К

Рис. 4. Поля скоростей циркуляции рабочей среды в сечении №4 ПГ

Из рисунка 4 видно, что при работе парогенератора на номинальной мощности все потоки собираются под самым нагруженным пакетом в каждом сечении парогенератора, вектора скоростей циркуляции рабочей среды сходятся под

большим пакетом на горячей половине, или между второй и четвертой дистанционирующими решетками.

После снижения плотности теплового потока за счет уменьшения скорости радиального подтекания жидкости к стенке ТОТ шлам из вязкого подслоя выходит в макрообъем ПГ. Циркулирующий поток, поднимаясь, захватывает вышедший от теплопередающей поверхности шлам, на который действует также сила тяжести и Архимедова сила. Проходя между пакетами, шлам осаждается на верхних образующих труб и на нижней образующей парогенератора в течение от минут до нескольких часов в зависимости от размера частиц.

По программе «Стс+Эа!» были проведены расчеты движения потоков в объеме ПГ при различных уровнях мощности РУ. На рис. 5 показаны вектора скоростей движения потоков в объеме ПГ при тепловой мощности РУ 15%^ .

! хй

ч

Рис. 5. Вектора скоростей движения потоков в объеме ПГ при тепловой мощности РУ 15% Кш .

После сброса нагрузки и снижения плотности теплового потока в зоны максимального температурного напора (за счет меньшей плотности) устремляются потоки рабочей среды вместе со шламом. Но из-за несимметричности раздачи питательной воды (избыток питательной воды находится в горячем торце ПГ) весь шлам собирается в зону напротив «холодного» коллектора ПГ, между второй и четвертой дистанционирующими решетками, в направлении от «горячего» коллектора. В этой зоне находится дренажный патрубок ДуЮО.

По результатам комплексных теплохимических испытаний парогенератора №2 энергоблока №1 Ростовской АЭС автором с соавторами была экспериментально подтверждена эффективность использования дренажного патрубка ДуЮО в качестве продувочного.

Расчетами показано, что процесс осаждения шлама начинается практически через несколько секунд после останова блока. Время процесса осаждения существенно зависит от размера частиц: при увеличении размера частиц процесс осаждения начинается раньше и продолжается меньше по времени. Следовательно,

необходимо начинать вывод шлама из зоны его осаждения уже через несколько секунд после снижения теплового потока через ПГ и продолжать этот процесс пока не осядут последние частицы. Тем самым можно добиться ощутимого повышения эффективности продувки в части вывода нерастворенных примесей (шлама) из парогенератора при разгрузке или останове блока и сохранить теплопередающую поверхность в целостности.

В третьей главе приведены результаты разработки технологии и оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.

На основании вышеприведенных теоретических предпосылок автором при участии соавторов был предложен и защищен патентами на изобретения и полезную модель новый способ выведения нерастворенных примесей из парогенератора АЭС с продувочной водой. Очистку ПГ от шлама по данному способу производят в период останова энергоблока при снижении тепловой мощности реактора до минимума или до нуля в режиме последовательного отключения ГЦН петель. Для этого после выравнивания температуры теплоносителя на входе и выходе ПГ в отключаемой петле, проводят продувку с максимально возможным расходом, используя штуцеры наиболее близкие к зоне максимального скопления шлама, которая образуется в нижней части ПГ в районе входа(« горячего» входного коллектора) теплоносителя.

Следует отметить, что технологическая реализация данного способа возможна только в его сочетании с разработанной при участии автора усовершенствованной продувочной схемой ПГ Ростовской АЭС, применимость которой для эффективного выведения нерастворенных примесей с продувочной водой обеспечивается следующими особенностями:

1. На всех линиях продувки вместо ранее применявшихся дроссельных устройств установлены запорно-регулирующие клапаны, которые имеют линейные расходные характеристики и позволяют в широких пределах регулировать распределение расходов продувочной воды как между непрерывной и периодической продувками, так и между ПГ.

2. Разделены линии непрерывной и периодической продувок, что позволяет выполнять периодическую продувку раздельно из нижних точек ПГ, исключить байпасирование отдельных линий (которое имеет место при использовании единого

коллектора периодической продувки на других АЭС) и решить проблему их «закупоривания» шламом из «карманов» коллекторов ПГ.

3. Существующий дренажный штуцер Ду 100 с диаметром, превышающим диаметр штуцеров продувки (Ду 80), и расположенный вблизи зоны максимального скопления шлама, дополнительным трубопроводом связан с линией периодической продувки и используется как продувочный для эффективного выведения нерастворенных примесей.

Дальнейшее совершенствование этой схемы с целью автоматизации системы продувки парогенераторов потребовало разработки нового основного оборудования данной схемы: электроприводных запорно-регулирующих клапанов новой конструкции и принципиально новых средств измерения расхода продувки, обладающих существенными преимуществами по сравнению с ранее применявшимися.

Ранее используемые в схеме продувки ПГ регулирующие клапаны, вследствие значительного

дросселирования потока подвержены интенсивным кавитационным

воздействиям, что приводит к эрозионному изнашиванию

поверхности седла и запорных элементов и, соответственно, к снижению надежности работы и срока службы клапана.

Автором с соавторами разработана новая конструкция ВКУ 14 ЗРК, защищенная патентами на изобретение и полезную модель, показанная на рис. 6.

Внутрикорпусные устройства ЗРК состоят из плунжера - стержня 11 с цилиндрическимии элементами 12,13,14, обеспечивающими запорную (поз.12) и дросселирующую (поз.13,14) функции клапана, кроме того дроссельная -

рабочая часть которых снабжена клиновидными расширяющимися и выходящими на торец трехгранными пазами15,16 и 17 прямоугольного профиля, плавно направляющими дросселируемый поток в расширяющуюся полость между ступенями. Наличие выходной полости 8, образованной между втулкой 4, на внутренней поверхности которой выполнены седла 5,6 и 7, и корпусом 1, снижает неравномерность температурного расширения элементов клапана, что повышает надежность работы и срок службы клапана.

Кроме того, при непосредственном участии автора была также разработана и испытана на заводском стенде ОАО «ЧЗЭМ» новая конструкция ВКУ ЗРК с двумя ступенями дросселирования.

Указанные изменения конструкции относятся лишь к внутрикорпусным устройствам клапана, что позволяет использовать корпуса ранее установленных клапанов серии 1315-80 и осуществлять их модернизацию путем установки новых ВКУ. Положительный опыт эксплуатации модернизированных ЗРК в течение 20072009 гг. позволил принять решение о замене ВКУ всех ЗРК энергоблока №1 Ростовской АЭС на новую конструкцию.

Применяемые в настоящее время в системе продувки ПГ расходомеры переменного перепада давления (типа ППД), датчиками расхода которых являются дроссельные шайбы, обладают рядом недостатков, отрицательно влияющих на надежность и качество эксплуатации и усугубляемых в условиях воздействия потока среды, содержащей крупнодисперсные фракции железа. Для устранения -3 этих недостатков и повышения точности контроля за

расходами среды автором с соавторами был разработан усовершенствованный расходомер с гидродинамическим подвесом шарового ротора (ШРГП), показанный на рис. 7.

Шаровой ротор 11 расходомера находится в потоке при больших скоростях обтекания на значительном удалении от стенок рабочей камеры 7, что позволяет поддерживать стабильное измерение расхода при наличии в потоке, как паровой фазы, так и механических включений. Кроме этого ротор постоянно совершает минимальные колебательные движения относительно положения гидродинамического равновесия,

что, в сочетании с вращательным движением, препятствует образованию отложений на его поверхности. В силу этих особенностей, расходомер типа ШРГП является, максимально соответствующим условиям, средством измерения расхода продувочной воды, содержащей как растворенные, так и нерастворенные (дисперсные) примеси.

Технические преимущества расходомера ШРГП:

1. Расходная характеристика расходомеров ШРГП линейна во всем диапазоне расходов, что повышает точность измерений и позволяет одинаково надежно контролировать малые (например, в режиме прогрева трубопроводов) и большие расходы, что особенно важно при автоматизации систем продувки.

Расходная характеристика штатных расходомеров ППД параболическая, при этом значения величин расходов в диапазоне до 30% находятся в зоне нечувствительности и не могут быть приняты в качестве достоверных данных. Кроме того требуется использование преобразователей квадратичной зависимости для обработки полученного сигнала.

2. Нормируемая погрешность расходомеров ШРГП не более 1,5%, а в случае использования блока обработки сигнала вторичного преобразователя нормируемая погрешность снижается до 1,0%, что дополнительно повышает точность контроля за расходами в системе. Нормируемая погрешность расходомеров ППД с использованием БИК (блока извлечения корня) вторичного преобразователя составляет не менее 4%.

3. Собственное сопротивление датчика расхода составляет максимум 280 кПа (при пиковых расходах) и около 40-50 кПа в рабочем диапазоне, что на порядок меньше гидравлического сопротивления дроссельных шайб используемых расходомеров ППД (400-630 кПа).

4. Датчик расхода ШРГП, являясь расходомером объемного типа, обладает низкой чувствительностью к изменениям гидравлического сопротивления трубопроводов. При использовании расходомеров типа ППД в случае изменения гидравлического сопротивления трубопроводов необходима повторная наладка вторичного преобразователя и тарировка датчика.

5. Связь датчика расхода и узла съема сигнала ШРГП с вторичным прибором осуществляется с помощью стандартного экранированного кабеля. При этом отсутствуют склонные к забиванию продуктами коррозии импульсные линии с коренными вентилями, применяемые в случае расходомеров ППД.

Отличительными признаками усовершенствованного расходомера, защищенного патентами на изобретение и полезную модель, показанного на рис. 7, являются соотношения геометрических параметров и выполнение лопастей 15 лопастной турбинки 14 стреловидными, предпочтительно с обратной стреловидностью на задней кромке по потоку, а также намагничивание шарового ротора 11 в виде намагниченного стержня 12, диаметрально закрепленного в полости шарового ротора в плоскости, перпендикулярной оси турбинки.

Технические характеристики расходомеров ШРГП были подтверждены натурными испытаниями на энергоблоке №1 Балаковской АЭС, Южноукраинской АЭС и метрологическими испытаниями на стенде УПР-50 в ОАО «ЭНИЦ».

В четвертой главе приведены методики и анализ результатов натурного экспериментального обоснования эффективности новой технологии выведения нерастворенных примесей из парогенератора с продувочной водой, выполненного автором с соавторами в 2003-2004 (1-й этап), а затем в 2008гг. (2-й этап) в процессе планового останова энергоблока №1 Ростовской АЭС после снижения плотности теплового потока до минимума или до нуля увеличенным расходом продувки через дренажный патрубок ДуЮО. Экспериментальное обоснование включало исследование гранулометрического состава нерастворенных примесей с использованием анализатора ГРАН-152. Приведено описание средств измерений и оценка точности экспериментальных данных.

На рис. 8 показана динамика поведения нерастворенных примесей в периодической продувке ПГ-2. Основную часть нерастворенных примесей составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

На рис. 9 показано изменение концентрации железа в воде периодической продувки при испытаниях в 2008г., а на рис.10 - при испытаниях в 2004г.

Результаты натурных испытаний технологии выведения нерастворенных примесей из парогенератора АЭС с водой периодической продувки с максимальным её расходом при сбросе нагрузки парогенератора показывают:

- эффективность удаления продуктов коррозии железа из ПГ с водой продувки, организованного по данной технологии, в несколько раз выше, чем по штатному регламенту;

Рис. 8. Динамика поведения нерастворенных примесей в периодической продувке ПГ-2

- показана эффективность длительного, в течение нескольких часов, выведения нерастворенных примесей при сниженном до минимума тепловом потоке;

- подтверждена эффективность использования дренажного патрубка ДуЮО в качестве продувочного на энергоблоках с ПГВ-1000;

- с усиленной периодической продувкой «карманов» коллекторов и дренажного патрубка ДуЮО по новой технологии эффективно удаляются как нерастворенные, так и растворенные примеси котловой воды ПГ.

10:00 10:10 10:20 10:30 10:40 10:50 11:00 11:10 11:20 11:30 11:40 11:50 12:00 12:10 12:20 12:30

Рис. 9. Изменение концентрации железа в воде периодической продувки ПГ-3.

( I ПЦН-1,2,3 в работе отключены -*

1 дн-и

V'

/

л-* /

И г

V

S -» J

/ /

4 / Г* -И-»] j

?

-пг-\

-ПГ-2

-пг.з

4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 7.30 8:00 8:30 9:0(1 9:30 10:011 10.30 11:00 П:30 12:00 12:30 13 00 13:30 14,00

Время, 'lac

Рис. 10. Изменение концентрации железа в периодической продувке во времени. Отмечено, что концентрация железа в продувочной воде, поступающей на СВО-5, значительно превышает концентрацию железа в пробе периодической продувки ПГ.

Выводы

1. Поведение нерастворенных примесей в переходных режимах эксплуатации и при останове энергоблока изучено недостаточно, в связи с этим использовавшиеся ранее методы выведения нерастворенных примесей из ПГ с непрерывной и периодической продувкой во время эксплуатации энергоблока малоэффективны.

2. На основе гипотезы о «прятанье» нерастворенных примесей (шлама), при повышении мощности и работе РУ на номинальной мощности, в пристенном слое теплопередающей поверхности ПГ, оценена масса нерастворенных примесей в вязком подслое ТОТ, которая вместе со шламом, осажденным на теплопередающей поверхности ПГ, хорошо согласуется с данными по массе удаленного шлама (около 450 кг) в результате химической промывки ПГ энергоблока №1 Ростовской АЭС.

3. По результатам расчетно-теоретической оценки распределения нерастворенных примесей при сбросе мощности и выравнивании тепловой нагрузки в ПГ показано, что после уменьшения плотности теплового потока шлам выходит из вязкого подслоя в макрообъем рабочего тела и осаждается на верхних образующих труб и на нижней образующей парогенератора в течение от минут до нескольких часов в зависимости от размера частиц.

4. Расчетами показано, что наиболее вероятным участком скопления шлама после уменьшения плотности теплового потока является зона напротив «холодного» коллектора, между второй и четвертой дистанционирующими решетками, что неоднократно подтверждалось результатами коррозионного осмотра ПГ со стороны второго контура.

5. На основании вышеприведенных теоретических предпосылок автором при участии соавторов был предложен новый способ выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой, по которому продувку ПГ производят в период останова энергоблока при последовательном отключении петель. При этом производится продувка с максимально возможным расходом из парогенератора отключенной петли после выравнивания температуры теплоносителя на входе и выходе. Продувка ведется через штуцеры ПГ (в том числе ДуЮО) из зоны максимального скопления шлама, расположенной в нижней части ПГ.

6. Для реализации разработанного способа на Ростовской АЭС использована разработанная при участии автора модернизированная продувочная схема ПГ, в которой применены запорно-регулирующие клапаны с модернизированными ВКУ,

разделены линии непрерывной и периодической продувок, а дренажный штуцер ПГ ДуЮО применен в качестве продувочного. Также с целью повышения точности и достоверности измерения расходов для увеличения эффективности модернизированной системы продувки разработана новая конструкция расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора. Заявленные технические характеристики расходомера проверены эксплуатацией в системе продувки (ЮУАЭС) и подтверждены на специально разработанном и изготовленном в ОАО «ЭНИЦ» метрологическом стенде.

7. Натурными измерениями с использованием анализатора ГРАНИ 52 определен гранулометрический состав нерастворенных примесей, выводимых из ПГ с непрерывной и периодической продувками. Установлено, что основную часть нерастворенных примесей в пробах составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

8. Результатами натурных испытаний новой технологии продувки ПГ на АЭС показано, что эффективность удаления продуктов коррозии из ПГ в несколько раз выше, чем по штатному регламенту.

Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в следующих работах:

1. Ю.Ф. Кутдюсов, И.О. Будько, А.Н. Макарцев и другие. Опыт разработки и внедрения новой конструкции ВКУ ЗРК системы продувки ПГВ-1000. 8-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник трудов. Подольск. ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2010.

2. Кутдюсов Ю.Ф., Будько И.О., Горбуров В.И. и др. Результаты комплексных теплохимических испытаний парогенератора №2 энергоблока №1 Ростовской АЭС. 7-й международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник трудов. Подольск. ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2006.

3. Кутдюсов Ю.Ф., Будько И.О., Горбуров В.И. и др. Результаты комплексных теплохимических испытаний парогенератора №2 энергоблока 1 Ростовской АЭС. 7-е Международное научно-техническое совещание «Водно-химический режим АЭС». Сборник докладов. Москва. ОАО «ВНИИАЭС», 2006г., с. 95-105.

4. Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Будько И.О., Петров А.Ю., Жуков А.Г., Трунов Н.Б. Результаты комплексных теплохимических испытаний парогенератора №2 энергоблока №1 Волгодонской АЭС II Теплоэнергетика. № 9, 2006, с. 10-15.

5. Горбуров В.И., Иванов C.B., Горбуров Д.В., Зройчиков H.A., Будько И.О. Распределение примесей в парогенерирующем оборудовании АЭС и ТЭС

II Атомная энергия, том 108, вып. 2,2010. С. 86-91.

6. В. И. Горбуров, Ю.Ф. Кутдюсов, И.О. Будько и другие. Распределение примесей в парогенерирующем оборудовании (ПГВ-1000) с оценкой эффективности их удаления в процессе останова энергоблока. 8-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник трудов. Подольск. ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 19-21 мая 2010.

7. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Хлебников A.A. Способ работы парогенератора с горизонтальным пучком труб ядерной паропроизводящей установки энергетического блока атомной электростанции. Патент на изобретение № 2228488, 2004г.

8. Будько И.О., Горбуров В.Н., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г. Способ работы парогенератора блока атомной электростанции. Патент на изобретение № 2250411. 2005г.

9. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Хлебников A.A. 28222. Горизонтальный парогенератор энергоблока атомной электростанции. Свидетельство на полезную модель № 28222, 2003г.'

10. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф., Горбуров В.И., Рясный С.И. Новая технология продувки парогенераторов АЭС II Электрические станции. № 2, 2011, с. 7-11.

11. Ю.Ф. Кутдюсов, И.О. Будько, A.A. Хлебников и другие. Модернизация системы продувки на Ростовской АЭС как основа для реконструкции на блоках АЭС с ВВЭР-1000. Результаты внедрения усиленной периодической продувки ПГ блока №1 Ростовской АЭС на уровне мощности РУ 100% Nhom, расхолаживании и после отключения ГЦН с использованием дренажного патрубка. 6-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник тезисов докладов. Подольск. ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2004г., с. 20.

12. C.B. Иванов, И.О. Будько, В.И. Горбуров. Распределение примесей в парогенерирующем оборудовании АЭС и ТЭС. Тезисы докладов на четырнадцатой международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», том 3. - М., Изд. дом МЭИ, 2008, с.60-61.

13. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф. Клапан. Патент на изобретение № 2351832. 2009г.

14. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф. Запорно-регулирующий клапан. Патент на полезную модель № 66793. 2007г.

15. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г., Маркелов В.И. Расходомер. Патент на изобретение № 2399161. 2004г.

16. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г., Маркелов В.И. Расходомер. Свидетельство на полезную модель № 35429. 2004г.

17. Кутдюсов Ю.Ф., Будько И.О., Уланов A.B., Климова Г.А. Разработка и испытания расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора (ШРГП), предназначенного для точного контроля расходов среды на АЭС с ВВЭР. 5-я международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». Сборник тезисов. Подольск. ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2007, с 105.

Перечень принятых сокращений и условных обозначений.

Введение.

Глава 1. Распределение и выведение примесей в парогенерирующем устройстве при подъеме тепловой нагрузки и работе на номинальной мощности. Обзор предшествующих работ и постановка задачи.

1.1. Поступление примесей и выведение их из парогенератора.

1.2. Развитие продувочных систем ПГ АЭС с ВВЭР.

1.3. Макрораспределение примесей по объему ПГ.

1.4. Поведение примесей вблизи теплопередающей поверхности.

1.5. Соотношение между концентрациями примесей в рабочем теле, в вязком подслое и в отложениях.

1.6. Микрораспределение шлама вблизи теплопередающей поверхности.

1.7. Выводы и задачи диссертационного исследования.

Глава 2. Распределение нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останове парогенерирующего устройства.

2.1. Оценка шламоемкости вязкого подслоя теплопередающей поверхности.

2.2. Естественная циркуляция и распределение шлама при номинальной мощности и в режимах останова.

2.3. Определение места скопления шлама в процессе останова.

2.4. Расчет скорости и времени осаждения шлама.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка технологии и оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.

3.1. Технология выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.

3.2. Разработка запорно-регулирующей арматуры.

3.3. Разработка средств измерения расхода продувки парогенератора.

3.4. Экспериментальные исследования расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальное исследование процесса выведения нерастворенных примесей из парогенератора при сбросе нагрузки.

4.1. Средства измерений и оценка точности экспериментальных данных.

4.2. Исследование гранулометрического состава нерастворенных примесей в продувочной воде.

4.3. Методика и анализ результатов 1-го этапа экспериментального исследования процесса выведения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки.

4.4. Методика и анализ результатов 2-го этапа экспериментального исследования.

Выводы по главе 4.

Атомная энергетика, как в России, так и за рубежом, базируется в основном на реакторных установках с водой под давлением, водо-водяных энергетических реакторах (ВВЭР). Важнейшими компонентами этих энергоблоков являются парогенераторы (ПГ). От эксплуатационной надежности ПГ в значительной мере зависят экономические показатели работы энергоблока в целом.

На энергоблоках с ВВЭР-1000 парогенератор является концентратором растворенных и нерастворенных примесей во втором контуре, вследствие чего возникает важная проблема - коррозионно-эрозионный износ теплопередающих поверхностей нагрева и коллекторов Несмотря на имеющийся достаточно большой опыт эксплуатации, используемые в нашей стране парогенераторы типа ПГВ-1000 в ряде случаев не могут отработать свой проектный ресурс. По данным научно-технической конференции во ВНИИАЭС 22.03.2001 г в 80-е годы было заменено 28 ПГ, а в период с 90-го по 96гг - 76 ПГ. Стоимость замены составила от 26,3 до 34,8 млн. долл. По данным годового отчета ЭНИЦ (Электрогорск, 2002г) стоимость замены одного ПГ в 80-е годы составляла 30,9 млн. долл., а в 90-е увеличилась до 49,3 млн. долл.

До настоящего времени отсутствуют общепринятые методы оценки динамики накопления нерастворенных примесей в ПГ. Кроме того, существенной проблемой в понимании происходящих в ПГ процессах является знание распределения по его объему растворенных и нерастворенных примесей (Шлама). Сегодня имеется достаточно четкое представление лишь о распределении растворенных примесей. Об этом свидетельствует положительный результат по снижению интегрального солесодержания в водяном объеме ПГ после модернизации систем водопитания и продувки. Однако остаются недостаточно изученными вопросы поведения нерастворенных примесей в переходных режимах эксплуатации и при останове блока. Так на Балаковской АЭС при строгом соблюдении норм водно-химического режима (ВХР) по железу (примерно 10 мкг/кг в питательной воде),за компанию в парогенератор вводится оценочно 100-120 кг железа, за тот же период с продувкой ПГ выводится не более 10-20 кг ( при средней концентрации железа в продувке 50мкг/кг). С другой стороны при проведении химических отмывок из ПГ удаляются от 400 до 1000 кг железа. Очевидно, приведенные цифры не позволяют корректно свести материальный баланс по железу, не смотря на то,что источники поступления продуктов коррозии железа в ПГ хорошо известны: это трубопроводы 2 контура, ПВД, суммарная корродирующая поверхность которых превосходит поверхность самого ПГ, СПП - который также вносит значительный вклад во вносимое железо.

Второй фактор, оказывающий существенное влияние на коррозионные процессы в ПГ - это относительно низкие параметры пара в турбоустановке, что вызывает существенно большие расходы пара на 1 МВт установленной мощности, чем в тепловой энергетике. Вследствие этого применялись весьма развитые медьсодержащие поверхности (конденсаторы турбины, ПНД), являющиеся источником элемента, ускоряющего коррозию теплопередающей поверхности ПГ. Справедливости ради следует отметить, что в последние годы проводятся значительные работы по модернизации оборудования конденсатно-питательного тракта АЭС с целью исключения из него медьсодержащих сплавов (Тяньваньская АЭС, АЭС «Бушер», «Куданкулам», блок №2 Волгодонской АЭС). Для вновь проектируемых блоков АЭС с ВВЭР изначально предусмотрено исключение медьсодержащих материалов из оборудования второго стойких материалов.

Третий фактор - присосы в конденсаторе охлаждающей воды, которые из-за значительных габаритов конденсаторов также оказывают существенное влияние на весь конденсатно-питательный тракт и, в конечном итоге, опять на ВХР ПГ. Здесь ситуации могут значительно различаться. Так, например, Калининская АЭС оказывается в значительно лучших условиях с точки зрения присосов охлаждающей воды в конденсаторах, так как качество охлаждающей воды на Калининской, и, например, на Балаковской АЭС весьма различны.

Поступление в ПГ различных примесей, особенно на уже эксплуатируемых АЭС, нельзя ограничить ужесточением норм качества питательной воды, как и исключить коррозию материалов конденсатно-питательного тракта и присосы в конденсаторе.

Реальным путем продления ресурса находящихся в эксплуатации ПГ следует признать научно обоснованное внедрение:

1) мероприятий по ограничению поступления примесей во второй контур АЭС.

2) модернизированных схем продувок ПГ;

3) оптимального регламента постоянной и периодической продувок ПГ в режимах нормальной эксплуатации и, особенно, в переходных режимах (пуска и останова блока).

В последнее время интенсивно разрабатывалась теория водопитания, продувки и ввода корректирующих растворов в кипящее оборудование АЭС и ТЭС. Доказана тесная взаимосвязь гидравлических процессов (пространственная циркуляция рабочего тела) с теплофизическими процессами (интенсивностью парообразования) и распределением по объему различных примесей. Создана программа «СИ^С+БАЬ), позволяющая получить соответствующие параметры. Рассчитано около 40 вариантов для различных конструктивных особенностей ПГ: геометрии выравнивающих устройств, раздачи питательной воды, числа и координат точек продувок при вариации в них расходов. Расчетно-теоретические исследования показали, что существует несколько жестких правил, отступление от которых ведет к ухудшению показателей ВХР:

1. Постоянная продувка должна производиться только из одной точки.

2. Координата этой точки должна совпадать с зоной максимального солесодержания.

3. При изменении параметров зона максимального солесодержания не должна перемещаться по объему кипящего рабочего тела.

4. Раздача питательной воды должна производиться таким образом, чтобы создавался устойчивый направленный ток рабочего тела в точку продувки.

5. Расход относительной продувки должен отслеживать изменение концентрации примесей в объеме, а не паропроизводительность парогенератора.

6. Раздача питательной воды должна быть по возможности компактной, но не вносящей перекосы по уровню в ПГ, исключающая возможность гидроударов и возникновения «холодных» пятен на корпусе ПГ.

7. Питательная вода должна подаваться в зону максимальных тепловых нагрузок, а продувка - из зоны минимальных.

8. Периодическая продувка производится через штуцеры, расположенные на нижней образующей корпуса ПГ. Выбор продувочного штуцера должен по возможности совпадать с областью скопления шлама в ПГ, а время действия - определяется режимом работы блока (пуска, останова, включения ПВД и т.д.)

Существующие варианты внутрикорпусных устройств на ряде блоков не удовлетворяют перечисленным принципам. Правильность сформулированных положений теоретическим и экспериментальным путем апробирована на целом ряде оборудования АЭС и ТЭС. Схемы водопитания, продувки и ввода корректирующих растворов были изменены и прошли успешное промышленное испытание на более чем 20 объектах. Однозначно доказано, что интегральным (макро) процессом распределения примесей можно успешно управлять, добиваясь минимальной скорости накопления примесей на кипящих поверхностях.

Однако осуществленная модернизация схемы постоянной и периодической продувок, а также изменения схемы раздачи питательной воды, проблему значительного продления ресурса ПГ все еще не решили.

Существует еще одно распределение примесей - это локальное изменение концентраций примесей вблизи (на расстоянии порядка 100 мкм) от кипящей поверхности. На этом расстоянии, в зависимости от таких параметров, как коэффициент диффузии, растворимость в паре и свойств рабочего тела происходит концентрирование примесей (увеличение на несколько порядков). Это явление, известное в литературе как «hide out», или явление прятанья и выброса растворенных примесей известно уже достаточно давно, хорошо фиксируется экспериментально, но единого представления о механизме этого процесса не было до последнего времени. А этот процесс во многом и определяет ресурс теплопередающей поверхности. Так, например, значение рН, поддерживаемое на уровне 9.0-9.5 в объеме рабочего тела, на стенке за счет концентрирования хлоридов и сульфатов может падать до величины около 6. Также у стенки, но несколько по другому механизму, «прячется» и железо в нерастворенной форме (шлам). В процессе останова блока наблюдаются выброс хлоридов и сульфатов, а также оседание шлама, не фиксируемое в процессе эксплуатации, и его скопление в том месте, куда собирает его пространственная циркуляция.

Суммируя вышесказанное, для существенного улучшения режима эксплуатации, повышения безопасности и надежности ПГ необходимо аргументировано ответить на следующие вопросы: из какой точки водяного объема ПГ вести периодическую продувку, с каким расходом, в какой момент времени и при каких условиях.

Для действующих и вновь проектируемых парогенераторов с учетом их конструктивных особенностей ответы на поставленные вопросы снимут многие проблемы, которые имеются в настоящий момент на эксплуатируемых ПГ.

Целью диссертационной работы является разработка эффективных методов выведения нерастворенных примесей из парогенераторов при различных режимах эксплуатации энергоблока.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) На основе анализа теоретических исследований и практических данных определить закономерности поведения и распределения нерастворенных примесей в объеме ПГ и вблизи теплопередающей поверхности.

2) На основе уточненных закономерностей поведения и распределения нерастворенных примесей разработать параметры, условия и методику эффективного выведения нерастворенных примесей в выбранных технологических режимах эксплуатации.

3) Для обеспечения условий осуществления разработанной технологии выведения нерастворенных примесей, поддержания и надежного контроля необходимых параметров эксплуатации системы продувки разработать и обосновать применение соответствующего оборудования для выведения нерастворенных примесей с продувочной водой.

4) Экспериментально обосновать эффективность разработанной технологии в натурных условиях действующего энергоблока.

Положения диссертации, выносимые на защиту и их научная новизна:

1. По результатам расчетно-теоретической разработки вопросов распределения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останове энергоблока показано, что после сброса нагрузки (уменьшения плотности теплового потока в ПГ) шлам выходит из вязкого подслоя в макрообъем (водяной объем) ПГ и осаждается на верхних образующих теплообменных труб (ТОТ) и на нижней образующей парогенератора в течение определенного времени (от минут до нескольких часов) в зависимости от размера частиц, также определена зона наиболее вероятного скопления шлама.

2. Разработана и реализована новая технологическая методика выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове энергоблока.

3. Получено натурное экспериментальное обоснование новой методики выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове энергоблока.

4. Разработана новая конструкция расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающая повышенную точность,минимальное гидравлическое споротивление расходомера и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне измерений.

5. Разработана новая конструкция внутрикорпусных устройств(ВКУ) запорно-регулирующего клапана(ЗРК) системы продувки ПГ, обеспечивающая практическое исключение кавитации рабочей среды и, как следствие, исключение повреждений элементов ВКУ ЗРК.

Степень достоверности результатов исследований подтверждается:

1. Применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов натурных испытаний с учетом теплогидравлических особенностей технологических процессов, протекающих в ПГ, и конструкционных особенностей ПГ и используемых средств измерений.

2. Использованием математических и статистических методов исследований с применением современной вычислительной техники.

3. Положительными результатами практического использования разработанной методологии.

Практическая значимость результатов работы:

1. Оценено количество нерастворенных примесей в вязком подслое ТОТ, которое вместе со шламом, осажденным на теплопередающей поверхности ПГ, хорошо согласуется с данными по массе удаленного шлама в результате химической промывки ПГ энергоблока №1 Ростовской АЭС.

2. Показано, что наиболее вероятным участком скопления шлама после сброса нагрузки и снижения теплового потока является зона напротив «холодного» коллектора, между второй и четвертой дистанционирующими решетками на нижней образующей корпуса «горячей» половины парогенератора.

3. Показано, что при останове блока время процесса осаждения зависит от размера частиц, а именно, при увеличении размера частиц процесс осаждения начинается раньше и продолжается меньше. Частица с размером более 100 мкм осядет уже через 11 секунд после останова парогенератора.

4. На Ростовской АЭС опробирована новая эксплуатационная технология выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с продувочной водой, обеспечивающая эффективность удаления продуктов коррозии железа из ПГ в несколько раз выше, чем по штатному регламенту.

5. Проверенные эксплуатацией в системе продувки ЮУАЭС и подтвержденные на специально разработанном и изготовленном в ОАО «ЭНИЦ» метрологическом стенде технические характеристики, разработанного автором расходомера, новой конструкции с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивают повышенную точность и надежность работы расходомера в жестких условиях потока продувочной воды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне изменения расходов.

6. Внедрена новая конструкция запорно-регулирующего клапана системы продувки ПГ, обеспечивающая существенное повышение надежности и долговечности ЗРК путем применения в клапане разработанных автором модернизированных внутрикорпусных устройств.

7. Подтверждена эффективность использования дренажного патрубка парогенератора ДуЮО в качестве продувочного и необходимость его использования во вновь разрабатываемых регламентах продувки для энергоблоков с ПГВ-1000.

8. Показано, что проведение периодической продувки «карманов» коллекторов с использованием дренажного патрубка ДуЮО по новой технологии позволяет эффективно удалять как нерастворенные, так и растворенные примеси котловой воды ПГ.

9. Измерениями в пробоотборах с использованием анализатора ГРАН-152 определен гранулометрический состав нерастворенных примесей, выводимых из ПГ с непрерывной и периодической продувками. Установлено, что основную часть нерастворенных примесей составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

10. Даны рекомендации по повышению эффективности системы штатных пробоотборов для оценки массы нерастворенных примесей, выводимых из ПГ.

Основные положения, выносимые на защиту.

Разработка и натурное экспериментальное обоснование эффективных методов выведения нерастворенных примесей из парогенераторов, включающее:

1) результаты расчетно-теоретической разработки и исследование закономерностей распределения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки и останове блока;

2) новую технологию выведения нерастворенных примесей из ПГ АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове блока;

3) результаты натурного экспериментального обоснования новой технологии выведения нерастворенных примесей из ПГ действующей АЭС с продувочной водой при сбросе нагрузки и останове блока

4) результаты разработки новой конструкции ВКУ ЗРК системы продувки ПГ, обеспечивающей практическое исключение кавитации рабочей среды, снижение неравномерности температурного расширения элементов клапана и исключение повреждений ВКУ ЗРК;

5) результаты разработки и экспериментального обоснования новой конструкции расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающей повышенную точность, минимальное гидравлическое сопротивление расходомера и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных конференциях и семинарах:

• 6-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам, г. Подольск, ОКБ "ГИДРОПРЕСС", 2004 г.;

• 7-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам, г. Подольск, ОКБ "ГИДРОПРЕСС", 2006 г.;

• 7-е Международное научно-техническое совещание «Водно-химический режим АЭС», Москва, ОАО «ВНИИАЭС», 2006г.

• 14-я международная научно-техническая конференция «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, МЭИ, 2008 г.;

• 8-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам, г. Подольск, ОКБ "ГИДРОПРЕСС", 2010 г., а также на различных семинарах, заседаниях НТС и совещаниях в:

• ОАО ОКБ "Гидропресс";

• ОАО «Концерн «Росэнергоатом»;

• НАЭК «Энергоатом» (Украина);

• ОАО "ВНИИАЭС";

• ОАО «Атомтехэнерго»;

• различных АЭС в России, Украине, Болгарии, Китае и Чехии.

Основные результаты работы опубликованы в 17-ти печатных работах, в том числе в 3-х публикациях в ведущих рецензируемых научно-технических журналах, в 4-х патентах на изобретения, а также в большом количестве отчетов о выполнении научно-исследовательских работ.

Личный вклад автора в полученные результаты.

С 1990 года автор принимает непосредственное участие в теоретическом обосновании и разработке методов эффективного выведения примесей из парогенераторов, принимал непосредственное участие в разработке и внедрении модернизированных систем продувки парогенераторов АЭС с ВВЭР, мониторинге и модернизации оборудования для систем продувки, выпуске методик и программ проведения промышленных испытаний, внедрении разработанных технологий и оборудования, в экспериментах и анализе результатов экспериментов по обоснованию и внедрению модернизированных систем и технологий продувки парогенераторов на строящихся и действующих АЭС. Благодарности.

Автор благодарен Ю.В. Копьеву, .В.И. Горбурову, В.М. Зорину, Н.Б. Трунову, А.Ю. Петрову, A.A. Сальникову, А.Г .Жукову за большой вклад в проведение исследований, положенных в основу данной работы.

Экспериментальные данные были получены большим коллективом сотрудников различных организаций. Особую признательность автор выражает

Ю.Ф. Кутдюсову, А.Н. Макарцеву, A.B. Уланову, М.В .Русаковой, С.А .Харченко, Р.Ю. Жукову, Г.А .Климовой, Е.В. Хромовских, Г.А. Вавер, Е.И .Беклемышеву, А.Н.Беляеву, В.А. Задойному, Е.А. Нечаеву, Н.П.Зубкову и многим другим специалистам, участвовавшим в проведении исследований, эксплуатационных и стендовых испытаниях, разработке и изготовлении нового оборудования, позволивших экспериментально обосновать решение проблемы вывода нерастворенных примесей из водяного объема парогенераторов АЭС.

Выводы по главе 4

1. Натурными измерениями с использованием анализатора ГРАН-152 определен гранулометрический состав нерастворенных примесей, выводимых из ПГ с непрерывной и периодической продувками. Основную часть нерастворенных примесей составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

2. Результаты натурных испытаний технологии выведения нерастворенных примесей из парогенератора АЭС с водой периодической продувки с максимальным её расходом при сниженном до минимума или до нуля тепловом потоке показывают, что эффективность удаления продуктов коррозии железа из ПГ с водой продувки, организованного по данной технологии, в несколько раз выше, чем по штатному регламенту.

3. Показана эффективность длительного, в течение нескольких часов, выведения нерастворенных примесей при сниженном до минимума или до нуля тепловом потоке.

4. Подтверждена эффективность использования дренажного патрубка ДуЮО (находящегося в зоне максимального скопления шлама) в качестве продувочного и необходимость его использования в этом качестве на энергоблоках с ПГВ-1000.

5. С усиленной периодической продувкой «карманов» коллекторов и дренажного патрубка ДуЮО по новой технологии эффективно удаляются как нерастворенные, так и растворенные примеси котловой воды ПГ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ предшествующих работ показывает, что вопросы поведения нерастворенных примесей в переходных режимах эксплуатации и при останове энергоблока изучены недостаточно, вследствие чего использовавшиеся методы выведения нерастворенных примесей из ПГ с непрерывной и периодической продувкой во время эксплуатации энергоблока малоэффективны.

2. На основе гипотезы о «прятанье» нерастворенных примесей (шлама) при повышении мощности и работе РУ на номинальной мощности в пристенном слое теплопередающей поверхности ПГ оценена величина содержания нерастворенных примесей в вязком подслое ТОТ, которая вместе со шламом, осажденным на теплопередающей поверхности ПГ, хорошо согласуется с данными по массе удаленного шлама (около 450 кг) в результате химической промывки ПГ энергоблока №1 Ростовской АЭС.

3. По результатам расчетно-теоретической оценки распределения нерастворенных примесей при сбросе мощности и тепловой нагрузки в ПГ показано, что после уменьшения плотности теплового потока шлам выходит из вязкого подслоя в макрообъем рабочего тела и осаждается на верхних образующих труб и на нижней образующей парогенератора в течение от минут до нескольких часов в зависимости от размера частиц.

4. Расчетами показано, что наиболее вероятным участком скопления шлама после уменьшения плотности теплового потока является зона напротив «холодного» коллектора, между второй и четвертой дистанционирующими решетками, что неоднократно подтверждалось результатами коррозионного осмотра ПГ со стороны второго контура.

5. Показано, что процесс осаждения шлама начинается практически через несколько секунд после останова блока, и шлам осаждается в определенной зоне парогенератора, в зоне напротив холодного коллектора. Следовательно, необходимо начинать вывод шлама из зоны его осаждения уже через несколько секунд и продолжать вывод шлама до тех пор, пока не осядут последние частицы. Тем самым можно добиться практически полного вывода шлама из парогенератора при останове блока и сохранить теплопередающую поверхность в целостности.

6. Также показано, что при останове блока время процесса осаждения сильно зависит от размера частиц, а именно: при увеличении размера частиц процесс осаждения начинается раньше и продолжается меньше. Так, частица с размером более 100 мкм осядет уже через 11 секунд после останова парогенератора.

7. На основании вышеприведенных теоретических предпосылок автором при участии соавторов был предложен новый способ выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с продувочной водой, по которому очистку парогенераторов от шлама производят в период останова энергоблока при последовательном отключении петель, при этом продувочную воду с максимальным расходом отводят из парогенератора отключенной петли после выравнивания температуры теплоносителя на входе и выходе ПГ из зоны максимального скопления шлама, расположенной в нижней части ПГ.

8. Для реализации разработанного способа на Ростовской АЭС использована разработанная при участии автора усовершенствованная продувочная схема парогенераторов, в которой применены запорно-регулирующие клапаны новой конструкции, имеющие линейные расходные характеристики и позволяющие в широких пределах регулировать распределение расходов продувочной воды как между непрерывной и периодической продувками, так и между ПГ, все линии периодической продувки разделены отсечной арматурой, а дренажный штуцер ДуЮО, расположенный в зоне максимального скопления шлама, дополнительным трубопроводом связан с линией продувки и используется в качестве штуцера периодической продувки.

9. Разработанный подход к освобождению парогенераторов от шлама был реализован в разработанной автором при участии соавторов и внедренной на Ростовской АЭС новой эксплуатационной технологии выведения нерастворенных примесей из парогенераторов АЭС с продувочной водой.

10. С целью обеспечения применимости системы продувки для эффективного выведения нерастворенных примесей с продувочной водой разработана и внедрена новая конструкция ВКУ ЗРК системы продувки ПГ, обеспечивающая практическое исключение кавитации рабочей среды, снижение неравномерности температурного расширения элементов клапана и исключение повреждений (эрозии) нижней крышки, плунжера и седла ВКУ ЗРК, что подтверждено успешным опытом эксплуатации ЗРК на Ростовской АЭС.

11. С той же целью разработана новая конструкция расходомера с гидродинамическим подвесом шарового ротора, обеспечивающая минимальное гидравлическое сопротивление расходомера, повышенную точность и надежность его работы в условиях потока среды, содержащей нерастворимые примеси, в широком диапазоне измерения, особенно при больших расходах протекающей жидкости. Заявленные технические характеристики расходомера проверены эксплуатацией в системе продувки (ЮУАЭС) и подтверждены на специально разработанном и изготовленном в ОАО «ЭНИЦ» метрологическом стенде.

12. Натурными измерениями с использованием анализатора ГРАН-152 определен гранулометрический состав нерастворенных примесей, выводимых из ПГ с непрерывной и периодической продувками. Установлено, что основную часть нерастворенных примесей составляют частицы размером от 5 до 25 мкм.

13. Результаты натурных испытаний новой технологии выведения нерастворенных примесей из парогенератора АЭС с водой периодической продувки с максимальным её расходом при сбросе нагрузки показывают, что эффективность удаления продуктов коррозии железа из ПГ с водой продувки, организованного по данной технологии, в несколько раз выше, чем по штатному регламенту.

14. Показана эффективность длительного, в течение нескольких часов, выведения нерастворенных примесей при сбросе нагрузки.

15. Подтверждена эффективность использования дренажного патрубка ДуЮО (находящегося в центральной части парогенератора) в качестве продувочного и необходимость его использования в этом качестве на энергоблоках с ПГВ-1000.

16. Показано, что с усиленной периодической продувкой «карманов» коллекторов и дренажного патрубка ДуЮО по новой технологии эффективно удаляются как нерастворенные, так и растворенные примеси котловой воды ПГ.

1. М.А. Стырикович, О.И. Мартынова, 3.J1. Миропольский. Процессы генерации пара на электростанциях. М.: Энергия, 1969, 312 с.

2. Н.Г. Рассохин. Парогенераторные установки атомных электростанций. М.: Атомиздат, 1972, 384 с.

3. Лукашов Ю.М. О поведении продуктов коррозии железа в водно-паровом тракте ТЭС / Известия СКНЦ ВШ. Технические науки. 1990. №4. С.3-6.

4. Акользин П.А., Герасимов В.В., и др. Водный режим тепловых электростанций (обычных и атомных). Под общей редакцией Т.Х.Маргуловой. М.: Энергия, 1965, 384 с.

5. Герасимов В.В., Касперович А.И., Мартынова О.И. Водный режим атомных электростанций. М., Атомиздат, 1976.

6. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. Москва «Высшая школа». 1987.

7. Мамет В.А., Мартынова О.И. Процессы "хайд-аут" (местного концентрирования) примесей котловой воды парогенераторов АЭС и их влияние на надежность работы оборудования // Теплоэнергетика. 1993. № 7. с. 2—7.

8. Н.Б. Трунов, С.А. Логвинов, Ю.Г. Драгунов. Гидродинамические и теплохимические процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР. М.: Энергоатомиздат, 2001, 316 с.

9. Riess R., Kuhnke К., Walter К.Н. PWR steam generator chemical cleaning // Zvysovani provozni spolehlivosti parnich generatoru jadernich electraren tlakovodniho typu. Dum techniku CSVTS Ostrava, 1989. P. 216-225.

10. Ю. В. Харитонов, С. И. Брыков, Н. Б. Трунов. Прогнозирование накопления отложений продуктов коррозии на теплообменных поверхностях парогенератора ПГВ-1000М //Теплоэнергетика 2001. №11. С. .

11. Брыков С.И., Архипов О.П., Сиряпина Л.А., Мамет В.А. Опыт проведения химических промывок парогенераторов АЭС с ВВЭР-1000 в период ППР // Теплоэнергетика. 1999. №6. С. 23-25.

12. Архипов О.П., Брыков С.И., Банюк Г.Ф., Замфираки Н.В. Опыт проведения химических промывок парогенератора ПГВ-1000 при расхолаживании реакторной установки // Теплоэнергетика.2000. №2. С. 53-56.

13. Сиряпина Л.А., Маргулова Т.Х. Повышение эффективности продувки парогенераторов АЭС с ВВЭР //Теплоэнергетика. 1984. №2. С. 59-60.

14. Сотников А.Ф. Эффективность продувки парогенераторов ПГВ-1000 // Теплоэнергетика. 1988, №5. С.66-67.

15. Н.Б. Эскин, A.C. Григорьев, Л.А. Сиряпина и др. Промышленные теплохимические испытания парогенератора ПГВ-1000М // Электрические станции. 1990. №4. С. 2731.

16. Козлов Ю.В., Свистунов Е.П., Таранков Г.А., Сааков Э.С. и др. Исследование распределения солей в водяном объеме парогенератора ПГВ-1000М с модернизированными системами раздачи питательной воды и продувки // Электрические станции, 1991, №9 с.30-32.

17. Сиряпина J1.А., Маргулова Т.Х. Совершенствование организации очистки продувочной воды парогенераторов АЭС с ВВЭР // Теплоэнергетика. 1985, №4. С. 70-71.

18. Горбуров В.И., Зорин В.М., Рассохин Н. Г. И др. Об организации ступенчатого испарения в парогенераторной установке АЭС с ВВЭР-1000 // Теплоэнергетика. 2001, №12. С.29-30.

19. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. М.: Атомиздат, 1994, 360 с.

20. Ю.Ф. Кутдюсов, И.О. Будько, А.Н. Макарцев и другие. Опыт разработки и внедрения новой конструкции ВКУ ЗРК системы продувки ПГВ-1000. 8-й Международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник трудов. Подольск. ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2010.

21. Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. М: Энергия, 1968г.

22. Горбуров В.И., Стукалов В.М., Хлебников A.A. Взаимосвязь гидравлики и распределения примесей в элементах барабанных котлов. Часть 1 // Теплоэнергетика. 1999 №6. С. 45-50.

23. Титов В.Ф., Козлов Ю.В., Корольков Б. М. и др. Особенности гидродинамики водяного объема парогенератора ПГВ-1000М // Электрические станции. 1993. №9 с.25-30.

24. Агеев А.Г., Васильева Р.В., Дмитриев А.И. и др. Исследование гидродинамики парогенератора ПГВ-1000//Электрические станции. 1987. №6. С. 19-23.

25. Горбуров В.И., Зорин В.М, Каверзнев М.М., Хаански М. О ступенчатом испарении в паропроизводящих установках // Теплоэнергетика. 1997. №3. С. 55-58.

26. Гетман А. Ф. Ресурс эксплуатации сосудов и трубопроводов АЭС. М.: Энергоатомиздат. 2000, 427 с.

27. Сепарационные и тепловые испытания парогенераторов ПГВ-1000 5 блока НВАЭС. Отчет ОКБ «Гидропресс», ВНИИАМ, ВТИ. 1981. Арх.№ 12023.

28. Сепарационные и тепловые испытания парогенераторов ПГВ-1000 1 блока ЮУАЭС. Отчет ВТИ. 1986. Арх.№ 13085.

29. Гуцев Д.Ф. и др. О концентрации растворимых примесей в водяном объеме ПГВ-1000//Теплоэнергетика. №12, 1987, с. 62-63.

30. Э.С. Сааков, Е.П. Свистунов и др. Методика расчета распределения растворимых примесей в парогенераторе ПГВ-1000. В сб. «Некоторые особенности пуска и эксплуатации АЭС» под общей редакцией Э. С. Саакова. Информэнерго, Москва, 1991.

31. Рассохин Н.Г., Сааков Э.С., Горбуров В.И., Зорин В.М. Параметры двухфазного потока в горизонтальном парогенераторе типа ПГВ-1000. Тез. докл. 8 Всес. конф. «Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах», Ленинград, 23-25 окт., 1990.

32. Маргулова Т.Х., Зорин В.М., Горбуров В.И. Совершенствование внутрикорпусных устройств парогенератора ПГВ-1000//Теплоэнергетика. 1988. №11. с. 43-47.

33. Модернизация систем водопитания и продувки парогенераторов ПГВ-1000 / Е.П. Свистунов, Ю.В. Козлов, Г.А. Таранков и др. // Энергетика и электрификация. Сер. атомные электростанции. Отечественный производственный опыт. 1991 вып. 6. С.8-13.

34. Э.С. Сааков, Е.П. Свистунов и др. Комплексные испытания парогенератора ПГВ-1000. В сб. «Некоторые особенности пуска и эксплуатации АЭС» под общей редакцией Э. С. Саакова. Информэнерго, Москва, 1991.

35. Гидродинамические измерения в парогенераторе №1 блока №6 АЭС «Козлодуй». Е.П. Свистунов, Н.Б. Трунов, С.И. Рясный, Э.С. Сааков и др. Отчет. «Атомтехэнерго». г. Козлодуй, 1992.

36. С.И. Рясный. Оптимизация условий эксплуатации оборудования и сооружений реакторных установок с водяным теплоносителем. М., Энергоатомиздат, 2006, 464 с.

37. Несущая способность парогенераторов водо-водяных энергетических реакторов /

38. H.A. Махутов, Ю.Г. Драгунов, K.B. Фролов и др. М.: Наука, 2003, 440 стр.

39. Абрашов В.А., Горбатых В.П., Морозов A.B., Сааков Э.С. Концепция прочности металла: долговечность // Вестник МЭИ. №3, 1996, с. 63-71.

40. Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Будько И.О., Петров А.Ю., Жуков А.Г., Трунов Н.Б. Результаты комплексных теплохимических испытаний парогенератора №2 энергоблока №1 Волгодонской АЭС //Теплоэнергетика. № 9, 2006, с. 10-15.

41. C.B. Щелик, Н.Б. Шестаков, И.Н. Богомолов. Выбор и оптимизация режима продувки парогенераторов Калининской АЭС. 7-й международный семинар по горизонтальным парогенераторам. Сборник трудов. Подольск. ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2006.

42. Харитонов Ю.В., Брыков С.И., Трунов Н.Б. Прогнозирование накопления отложенийпродуктов коррозии на теплообменных поверхностях парогенератора ПГВ-1000М // Теплоэнергетика. 2001. №8. С 20-22.

43. Стырикович М.А., Мартынова О.И., Миропольский З.Л. и др. Анализ влияния пористых отложений на концентрирование примесей в парогенерирующих каналах // ТВТ. 1977. Т.15. №1. С. 109-114.

44. Styrikovich М.А. Preprint of Intern. Conf. on Water. Chemistry of Nuclear Reactor Systems. Bournemouth (England), 1977, 24-28 Oct.

45. Macbeth R.Y. Harwell. AERE-R705, AERE-R711, 1971.

46. Краснов A.M., Ещеркин В.M., Шмелев В.Е. и др. Процессы концентрирования растворенных примесей теплоносителя («хайд-аут») на исследовательском реакторе ВК-50//Теплоэнергетика. 2002, №7. С. 18-23.

47. Хлебников A.A., Горбуров В.И. Распределение примесей по кипящему объему в переходных процессах//Теплоэнергетика. 2002. №2. С. 71-73.

48. Holl R.E. Transactions of the ASME, 1944, v. 66, №5, pp. 456—474.

49. Шкроб M.С., Вихрев В.Ф. Водоподготовка, Энергия, 1966г., с. 57.

50. Class G. Zur Frage warmestromalhängiger salzablagerungen en seiderohren, Mitt. VGB, 1962, № 80.

51. Hideout return evaluation approach. EPRI, источник в интернете: www.epri.com.

52. Стырикович М.А., Полонский B.C., Циклаури Г.В. Тепломассообмен и гидродинамика в двухфазных потоках атомных электрических станций. М.: Наука, 1982.

53. Катковский С.Е. Процессы выброса и прятанья примесей в парогенерирующих устройствах АЭС и ТЭС. Дисс.канд.техн.наук. М., 2002г.

54. Хлебников A.A. Пространственное распределение примесей в парогенерирующем оборудовании АЭС и ТЭС в стационарных и переходных процессах. Дисс. канд. техн. наук. М.,2001 г.

55. Горбуров В.И., Иванов C.B., Кужаниязов О.С., Забабурин А.И. Гидродинамика теплоносителя и поведение примесей в КМПЦ РБМК в период останова блока // Известия вузов. Ядерная энергетика, №1, 2010. -с.128-137.

56. Иванов C.B. Совершенствование регламента проведения продувки в режимах останова блока с РБМК на основе динамики распределения примесей. Дисс. канд. техн. наук. М.,20010г.

57. Иванов C.B., Горбуров В.И. Поведение примесей в объеме кипящей среды оборудования АЭС и ТЭС //Теплоэнергетика. №5. 2010. С. 74-78.

58. Горбуров В.И., Иванов C.B., Горбуров Д.В., Зройчиков H.A., Будько И.О. Распределение примесей в парогенерирующем оборудовании АЭС и ТЭС //Атомная энергия, том 108, вып. 2, 2010. С. 86-91.

59. Джахан Фарниа Г.Р. Моделирование пространственного распределения примесей в парогенерирующих каналах оборудования АЭС и ТЭС. Дисс. канд.техн.наук. М., 2005г.

60. Джахан Фарниа Г.Р., Горбуров В.И. Моделирование распределения растворимых примесей при кипении в оборудовании ТЭС и АЭС //Теплоэнергетика. №1. 2006. С. 71-76.

61. Зройчиков H.A., Галас И.В., Чернов Е.Ф., и др. Особенности распределения примесей в барабанных котлах ТГМ-96 ТЭЦ-23 в стационарных и переходных режимах. Теплоэнергетика, 2006, №11, с.33-38.

62. Морозова И.К., Громова А.И., Герасимов В.В., Кучеряев В.А., Демидова В.В. Вынос и отложения продуктов коррозии реакторных материалов. М., Атомиздат, 1975г.

63. Коррозионная стойкость реакторных материалов. / Под редакцией В.В. Герасимова. М.:Энергоатомиздат, 1976г.

64. Ламб.Г. Гидродинамика. М: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1947г.

65. Конвей Дж., Слоэн Н. Упаковки шаров, решетки и группы, т.1. М: Мир, 1990г.

66. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках. М: Энергоатомиздат, 2000г.

67. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассообмен. М: МЭИ, 2005г.

68. Результаты комплексных теплохимических испытаний парогенератора 1YB20W01 при плановом пуске и останове энергоблока №1 Ростовской АЭС (2008г.). Отчет №YB.OT. 13.2008.ЦЭ. М., НИЦЭ «Центрэнерго», 2008г., 45с.

69. Результаты сравнительных комплексных теплохимических испытаний парогенератора 1YB20W01 (2008г.). Энергоблок №1 Ростовской АЭС. Отчет

70. N2YB.OT.12.2008.ЦЭ. — М., НИЦЭ «Центрэнерго», 2008г., 70с.

71. В.И. Горбуров. Гидродинамика двухфазных потоков в специфических условиях эксплуатации АЭС. М.: МЭИ, 1999г.

72. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Хлебников A.A. Способ работы парогенератора с горизонтальным пучком труб ядерной паропроизводящей установки энергетического блока атомной электростанции. Патент на изобретение №2228488, 2004г.

73. Будько И.О., Горбуров В.Н., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г. Способ работы парогенератора блока атомной электростанции. Патент на изобретение № 2250411. 2005г.

74. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Хлебников A.A. 28222. Горизонтальный парогенератор энергоблока атомной электростанции. Свидетельство на полезную модель № 28222, 2003г.

75. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф., Горбуров В.И., Рясный С.И. Новая технология продувки парогенераторов АЭС // Электрические станции. № 2, 2011, с. 7-11.

76. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф. Клапан. Патент на изобретение № 2351832. 2009г.

77. Будько И.О., Кутдюсов Ю.Ф. Запорно-регулирующий клапан. Патент на полезную модель № 66793. 2007г.

78. Ю.Ф. Кутдюсов, В.М. Крюков, Е.П. Свистунов. Испытания расходомеров с гидродинамическим подвесом шарового ротора. Отчет № 1837. НИЦЭ «Центрэнерго», 1993г.

79. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г., Маркелов В.И. Расходомер. Патент на изобретение № 2399161. 2004г.

80. Будько И.О., Горбуров В.И., Кутдюсов Ю.Ф., Трунов Н.Б., Петров А.Ю., Сальников A.A., Жуков А.Г., Маркелов В.И. Расходомер. Свидетельство на полезную модель № 35429. 2004г.