Математическое моделирование гидравлических процессов в коллекторной схеме объединения трубопроводов системы продувки парогенераторов энергоблока № 1 Нововоронежской АЭС-2

23.09.2021 2021 - №03 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

С.В. Яуров А.В. Боровой А.Д. Данилов

https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.11

Предлагается к рассмотрению одно из направлений модернизации системы продувки парогенераторов энергоблока № 1 Нововоронежской АЭС-2, основанное на полученном опыте ввода в эксплуатацию системы в 2016 г. [1, 2].

Представлены результаты математического моделирования гидравлики трубопроводов из карманов коллекторов парогенераторов (ПГ) системы продувки, объединяющихся в один коллектор. Все расчеты проводились в теплогидравлическом модуле CFX программного комплекса Ansys [3, 4]. Ansys CFX базируется на решении методом контрольных объемов уравнений Навье-Стокса, а в качестве входных геометрических (конструкционных) данных используется сеточное разбиение области течения.

Результаты расчета показали значительную неравномерность распределения расходов продувочной воды из карманов коллекторов ПГ за счет применения в составе технологической схемы коллектора, в который объединяются трубопроводы продувки (коллектор продувки).

Расчеты симметричной схемы объединения трубопроводов продувки выявили её преимущество по сравнению с коллекторной схемой; неравномерность распределения расходов продувочной воды из карманов коллекторов ПГ отсутствует.

Предлагается – исключить из состава системы продувки ПГ коллекторную схему объединения трубопроводов и применить симметричную; – применить в составе технологической схемы многоходовые краны позиционного регулирования вместо электромагнитных и электроприводных клапанов (альтернатива симметричной схемы).

Указанные доработки позволят обеспечить равномерный вывод окислов железа из карманов парогенераторов.

Переделка коллекторов продувки парогенераторов и (или) установка многоходовых кранов могут быть также выполнены на энергоблоках с парогенераторами ПГВ-1000М.

Ссылки

1. Яуров С.В., Галиев К.Ф., Боровой А.В., Вольнов А.С. Опыт ввода в эксплуатацию системы продувки парогенераторов проекта АЭС-2006 (РУ В-392М). // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 3. – С. 151-161.
2. Вольнов А.С., Боровой А.В., Гончаров Е.В., Яуров С.В. Ввод в эксплуатацию системы продувки парогенераторов проекта АЭС-2006 (РУ В-392М). Предложения по модернизации. / Сб. тез. докл. XIII Международной научно-практической конференции по атомной энергетике. – Севастополь: Севастопольский государственный университет, 2017. – С. 56-57.
3. Буряка В.А., Фокин В.Г., Солдусова Е.А., Глазунова Н.А., Адеянов И.Е. Инженерный анализ в Ansys Workbench. – Самара: Самарский государственный технический университет, 2010. – 271 с.
4. Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: Учеб. пособие. – СПб.: СПбПУ, 2009. – 143 с.
5. Установка реакторная В-392М. Нормы водно-химического режима второго контура парогенератора. 392М Д14. – Подольск: ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2007. – 21 c.
6. Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Драгунов Ю.Г., Давиденко С.Е. Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – 391 с.
7. Рассохин Н.Г. Парогенераторные установки атомных электростанций. Учебник для вузов. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 384 с.
8. Трунов Н.Б., Логвинов С.А., Драгунов Ю.Г. Гидродинамические и теплохимичeские процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 318 с.
9. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. Учебник для вузов, 5-е изд. – М.: ИздАТ, 1994. – 288 с.
10. Поваров В.П. Анализ повреждаемости сварных швов №111 ПГВ-1000 и предложения по их устранению. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2015. – № 1. – С. 28-38.
11. Нетяга Н.Н., Саакян С.П., Поваров В.П. Оценка рисков повреждения узла приварки коллектора к патрубку ПГ АЭС с ВВЭР. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 4. – С. 31-43.
12. Бакиров М.Б., Киселев А.С., Левчук В.И., Поваров В.П., Громов А.Ф. Анализ эксплуатационной нагруженности узла приварки коллектора к патрубку парогенератора ПГВ-1000М при нестационарных термосиловых воздействиях. // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2014. – Т. 10. – № 6. – С. 111-117.
13. Бакиров М.Б., Левчук В.И., Поваров В.П., Громов А.Ф. Анализ причин появления непроектных термосиловых воздействий в зоне сварного соединения № 111-1 ПГВ-1000М и рекомендации по их исключению. // Теплоэнергетика. – 2014. – № 8. – С. 3-12.
14. Бакиров М.Б., Поваров В.П., Громов А.Ф., Левчук В.И. Разработка технологии непрерывного акустико-эмиссионного мониторинга эксплуатационной повреждаемости металла ответственного оборудования атомных станций. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 3. – С. 15-24.
15. Бакиров М.Б., Еремин А.А., Левчук А.С., Поваров В.П., Громов А.Ф. Разработка технологии непрерывного контроля целостности металла в критических зонах оборудования АЭС ультразвуковым методом. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2014. – № 6 – С. 60-67.
16. Поваров В.П., Саакян С.П., Чепурко В.А. Статистический анализ данных о повреждениях узла приварки коллектора к патрубку парогенератора АЭС С ВВЭР. // Вестник кибернетики. – 2017. – № 2 (26). – С. 24-31.
17. Щелик С.В., Шестаков Н.Б., Богомолов И.Н. Выбор и оптимизация режима продувки парогенераторов Калининской АЭС. // Сб. тр. ФГУП ОКБ «Гидропресс». – Подольск: ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2006. – С. 37-45.
18. Сиряпина Л.А., Маргулова Т.Х. Повышение эффективности продувки парогенераторов АЭС с ВВЭР. // Теплоэнергетика. – 1984. – № 2. – С. 59-60.
19. Жуков А.Г., ЛукашовЮ.Ю. Прогрессивные концепции оптимизации технологических систем продувки парогенераторов АЭС с ВВЭР-1000. // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2010. – № 1 (153). – С. 51-54.
20. Бабич А.Ю., Горяев Е.Ю., Грушкин А.Н., Князев Р.А., Матвеев М.В., Никитин Б.Ю., Новиков А.Ю., Петров А.Р., Пономарева Т.В., Рыжов С.Н., Саитов Р.Р., Тимшина Д.К., Чудинова В.А., Агафонова Н.Д. Выбор оптимальной конструкции парогенератора для блока ВВЭР-1200: сравнение характеристик парогенератора в 4- и 2-петлевой компоновке. / Cб. «Неделя науки СПбПУ Материалы научного форума с международным участием». – СПб.: Институт энергетики и транспортных систем, 2015. – С. 123-125.

парогенератор продувка эксплуатация карман коллектора парогенератора эксплуатация электромагнитный клапан модернизация водно-химический режим коллектор продувки

Ссылка для цитирования статьи: Яуров С.В., Боровой А.В., Данилов А.Д. Математическое моделирование гидравлических процессов в коллекторной схеме объединения трубопроводов системы продувки парогенераторов энергоблока № 1 Нововоронежской АЭС-2. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 3. – С. 134-145. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.11 .