Реферат: Оптимизация конструктивных решений по фильтровальному оборудованию систем очистки контурных вод ленинградской аэс-2

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ФИЛЬТРОВАЛЬНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ СИСТЕМ ОЧИСТКИ КОНТУРНЫХ ВОД ЛЕНИНГРАДСКОЙ АЭС-2


Прохоров Н.А., Андреев А.В., Копылов В.М., Сенкевич В.Е., Шибков С.Н., Казарин А.М., Багерман М.Р., Липатов А.С., Тяпков В.Ф., Кафарова Е.В., Чудакова И.Ю., Тренькин В.Б.


ООО «ЛТВО», С.-Петербург ФГУП «СПБАЭП»,С.-Петербург ОАО « ВНИИАЭС», Москва,

ОАО «ИК «ЗИОМАР», Подольск, Московской области


Весьма продолжительное время в России не производилось масштабных работ по совершенствованию конструкций фильтров систем очистки первого и второго контуров АЭС. Только при создании фильтровального оборудования для Тяньваньской АЭС в Китае были применены новые технические решения для системы очистки турбинного конденсата: насыпной фильтр с плоским «ложным» дном, фильтр-ловушка с тонкостью фильтрации 0,1 мм, фильтр-регенератор с отгрузкой среднего слоя. В то же время фильтры систем спецводоочистки практически не изменились по сравнению с применяемыми еще 80-е годы прошлого века.

Конструкции фильтров для систем спецводоочистки уже не удовлетворяют современным требованиям и должны быть пересмотрены. Должны быть также скорректированы конструкции фильтров для системы очистки турбинного конденсата с учетом проблем, выявившихся в процессе эксплуатации на ТАЭС.

Ниже перечислены недостатки, свойственные каждой из указанных групп фильтров.

^ Фильтровальное оборудование систем спецводочистки:

- нижнее дренажное устройство ионитных фильтров, выполненное в виде установленных на коллекторах перфорированных труб, перекрытых щелевым желобком с шириной щели 0,25 мм, по опыту эксплуатации на действующих АЭС не обладает высокой надежностью, а именно, в следствие гидравлических воздействий наблюдается отрыв желобка от перфорированной трубы и эрозионный износ щелей (толщина стенки желобка составляет всего 0,3-0,4 мм);

- верхнее распределительное устройство радиально-лучевого типа не обеспечивает равномерного распределения жидкости по сечению фильтра;

- в фильтрах, оборудованных нижними дренажными устройствами (НДУ) лучевого типа (даже в копирующем варианте), в нижней части корпуса под НДУ имеется «мертвая» зона фильтрующего материала, не участвующего в процессе очистки; не обеспечивается также полная выгрузка ионита из корпуса аппарата;

- в фильтрах, оборудованных НДУ копирующего типа, неизбежно имеется неравномерное распределение жидкости по сечению аппарата, обусловленное различной длиной пути жидкости между элементами верхнего распределительного и нижнего дренажного устройств; в результате основной поток жидкости идет по периферии и рабочая емкость фильтрующего материала используется не полностью; таким образом, стремление уменьшить «мертвую» зону за счет применения копирующих устройств не может обеспечить оптимальных условий для работы фильтрующего материала;

- фильтрующие элементы фильтров-ловушек, выполненные в виде перфорированных труб, перекрытых шестью щелевыми желобками с шириной щели 0,25 мм, не обеспечивают необходимую тонкость фильтрации для задержания разрушенных гранул фильтрующих материалов.

^ Фильтровальное оборудование системы очистки турбинного конденсата:

- не обеспечивается полная выгрузка ионитов из фильтров с плоским «ложным» дном диаметром 3400 мм (в аппарате остается 700 дм3 ионита - около 5 % от объема загрузки);

- для этих же аппаратов верхнее распределительное устройство типа «стакан в стакане» принципиально не может обеспечить равномерного распределения потока по всему сечению фильтра, что обусловливает неполное использование рабочей обменной емкости фильтрующего материала.

- затруднен монтаж и демонтаж пакета фильтрующих элементов фильтра-ловушки из-за горизонтальной установки аппарата;

- не обеспечивается необходимое качество деления ионитов в фильтре-регенераторе с выгрузкой среднего слоя.

Для строящейся в городе Сосновый Бор Ленинградской АЭС-2 были рассмотрены все необходимые для эксплуатации энергоблоков системы очистки и разработаны основные технические решения по фильтровальному оборудованию, обеспечивающие устранение описанных недостатков:

- все без исключения насыпные фильтры как для конденсатоочистки так и для спецводоочистки выполняются с плоским «ложным» дном и с верхним распределительным устройством лучевого типа «большого сопротивления», обеспечивающим равномерное распределение жидкости по сечению аппарата; в фильтрах предусмотрены элементы конструкции, обеспечивающие максимально полную гидравлическую выгрузку фильтрующих материалов;

- предусмотрено применение намывных ионитных фильтров в качестве механических для системы очистки вод бассейнов выдержки;

- предусмотрено применение фильтров-ловушек ионообменных смол с тонкостью фильтрации 0,1 мм и ниже (по мере совершенствования конструкции применяемых фильтрующих элементов патронного типа);

- предусмотрена модернизация фильтра-регенератора с отгрузкой среднего слоя для повышения качества деления ионитов перед проведением регенерации.

Предложенные технические решения максимально унифицированы для фильтров различных типоразмеров.

Новые решения в основном апробированы при модернизации фильтровального оборудования и режимов эксплуатации существующих аппаратов на Калининской, Ленинградской и Игналинской АЭС.

Внедрение нового фильтровального оборудования позволит повысить надежность и эффективность работы систем очистки.

Соответственно, будет повышено качество ведения водно-химического режима в целом, сокращены объемы получаемых радиоактивных и химических отходов.