Газовый контур РБМК-1000. Назначение, состав, принцип работы

Назначение:

– организация циркуляции гелиево-азотной смеси через реакторное пространство (РП) с целью предотвращения окисления графитовой кладки и улучшения теплопередачи от неё к ТК;

– поддержание избыточного давления азота в полостях окружающих РП, с целью исключения возможных утечек гелия.

ГК обеспечивает: - поддержание заданных концентраций и чистоты гелиево-азотной смеси;

– защиту РП от нерасчетного повышения в нем давления при разрыве ТК;

– работу системы КЦТК;

– подавление активности короткоживущих изотопов в УПАК.

Состав:

1 - Клапан групповой 26 шт.

2 - Датчик влажности

3 - Вакууммирующая установка

4 - Воздуходувка

5 - Рабочий конденсатор газового контура

6 - Компрессор газового контура

7 - Аппарат контактный (АК)

8 - Холодильник АК

9 - Ожижитель газового контура

10 - Фильтр-адсорбер блока очистки

11 - Адсорбер блока очистки (АБО)

12 - Узел регенерации АБО

13 - Теплообменник блока очистки

14 - Холодильник блока очистки

15 - Теплообменник основной холодного блока

16 - Дефлегматор основного блока

17 - Очиститель пара дефлегматора

18 - Узел приема пара при опорожнении ГК и очистке ГК

19 - Редуктор

20 - Гидрозатвор линии дренажей с верхней плиты схемы ОР

Линии связи:

[1 ] – Кислород на контактный аппарат

[2 ] – Жидкий азот для промывки

[3 ] – В бак дренажей

[4 ] – Азот для создания избыточного давления вокруг РП

[5 ] – В венттрубу

Основные характеристики контура:

- расход гелиево-азотной смеси в РП 350-400

- давление смеси на входе в РП – до 500 мм. в. ст.

- температура смеси на входе в реактор + 35 ± 10ºC

- допустимое содержание примесей (по Н₂, О₂, NH₃, CH₄, Cl₂, CO, CO₂)

Состав систем ГК:

- замкнутая система циркуляции смеси через РП и блок очистки и осушки;

- система подачи чистого азота от АКС;

- система подачи жидкого азота на дефлегматоры;

- система подпитки контура гелием;

- система защиты РП от недопустимого повышения давления;

- система реципиентов (емкостей) для сбора смеси при опорожнении ГК;

- система регенерации адсорбента;

- система первоначального снижения активности газовых сбросов;

- УПАК;

Режим работы ГК:

Основной конденсатор (КГКР), F_то = 2,5м² охладитель конденсата (ОК)

бак мерного конденсата

на блок фильтров (колонки фильтровальные йодные) через электрокалориферы на компрессоры (КГ) на ресивер на блок контактных аппаратов для каталитического гидратирования (дожижение Н₂ и CO в присутствии О₂) холодильник аппарата контактного на теплообменник-ожижитель (ОГК) на блок комплексной очистки (на осушку от Н₂О, очистку от CO₂ и др. примесей / адсорберы блока очистки (АБО) /цеолит – кристаллическая структура алюмосиликата / теплообменники-стабилизаторы температуры)

В нормальном режиме система циркуляции газа через кладку работает следующим образом. Газ подается после узла редуцирования 19 в реакторное пространство снизу по четырем трубопроводам диаметром 300 мм. С помощью диафрагмы происходит выравнивание расхода газа по сечению входа в кладку реактора. Затем газ проходит по зазорам между поверхностями отверстий в графитовых блоках, канальных труб и колец. Газовые тракты специальных каналов образованы зазорами между кладкой и графитовыми втулками, надетыми на канал. Пройдя кладку, газ на выходе из реактора попадает в индивидуальные для каждого канала импульсные трубки, расположенные в надреакторном пространстве, которые через проходные барабаны выведены в помещение КЦТК.

Далее газ поступает в систему КЦТК, где осуществляется контроль температуры в каждой импульсной трубке и групповой контроль влажности прокачиваемой смеси. Все импульсные трубки разделены на 26 групп, трубки каждой группы подсоединены к своему групповому клапану (коллектору). По коллектору вентиляции или коллектору усиленного отсоса (в зависимости от режима работы системы КЦТК) газ поступает в технологическую часть газового контура реактора и в первую очередь в узел конденсаторов и фильтров. Здесь происходит конденсация водяного пара, попавшего в азотно-гелиевую смесь в случае разгерметизации технологического канала (каналов), а также очистка газовой смеси от йода. Пройдя узел конденсаторов и фильтров газовая смесь поступает на компрессор газового контура. Компрессор обеспечивает циркуляцию азотно-гелиевой смеси через реакторное пространство по замкнутому контуру. После компрессоров газ поступает на установку очистки гелия (УОГ). Эта установка предназначена для трехступенчатой очистки газовой смеси от примесей. В состав УОГ входят блок контактных аппаратов, где происходит дожигание водорода и оксида углерода, блок очистки и осушки для удаления примесей (СО₂, NH₃, углерода, паров воды) и блок глубокой очистки (холодный блок). В холодном блоке происходит охлаждение азотно-гелиевой смеси до температуры жидкого азота. Происходит частичная конденсация азота, конденсация других примесей. Очищенная азотно-гелиевая смесь далее поступает в ожижитель газового контура, после него на блок редуцирования и далее в реактор.