Условия пуска реактора (19)
Последним этапом подготовки к пуску реактора должно быть определение расчетным путем критической концентрации борной кислоты в теплоносителе 1го контура с учетом текущей и ожидаемой температур в момент пуска. Под термином стояночная концентрация подразумевают такую концентрацию кислоты в теплоносителе, когда реактор будет оставаться в подкритике при полностью извлеченных стержнях СУЗ, те все группы подняты до срабатывания верхних концевиков.
Стояночная концентрация – 16г/кг, реактор находится в глубоко подкритическом состоянии. Одной из важнейших задач физического пуска является определение критической загрузки реактора, т.е. того минимального числа рабочих каналов, при котором в активной зоне, заполненной замедлителем, начинается самоподдерживающаяся цепная реакция деления (все СУЗ подняты до концевиков, 10 группа на 50-60%).
Многообразие возможных исходных состояний можно разделить на 3 случая
1. Текущее значение концентрации меньше рассчитанной
2. Текущее значение концентрации равно рассчитанной
3. Текущее значение концентрации больше рассчитанной
В первом случае подъем в критику произойдет при промежуточном положении одной из групп кассет СУЗ, и оператор должен рассчитать новое критическое положение группы СУЗ для текущей концентрации борной кислоты.
Во втором случае необходимо помнить, что существует погрешность, которая по требованию ЯБ должна учитываться как величина, уменьшающая подкритичность ЯР. Те расчет ведется так же, как и в первом случае: рассчитывается некоторое промежуточное критическое положение 10 ОР СУЗ.
При пуске реактора первый контур разогревают до 260—280 °C главными циркуляционными насосами, а также остаточным тепловыделением топлива и электронагревателями компенсатора давления. Затем поочерёдно поднимают все группы СУЗ в регламентное положение и с помощью водообмена снижают концентрацию борной кислоты в контуре. Так как в реакторе всегда (кроме первого пуска) имеется топливо, уже вступавшее в реакцию и являющееся мощным источником нейтронов из-за накопленных осколков деления, цепная реакция разовьётся самостоятельно при уменьшении подкритичности до нуля. По мере приближения реактора к критическому состоянию нейтронная мощность нарастает быстрее при постоянной скорости увеличения реактивности.
В случае уменьшения периода разгона до опасных величин произойдёт срабатывание предупредительной или аварийной защиты, поэтому высвобождение реактивности производят уменьшающимися по мере приближения к критическому состоянию сериями одинаковых порций с выдержкой времени между каждой из них. Когда при очередном высвобождении реактивности подкритическая мощность возрастает в два раза, следующее такое же высвобождение переведёт реактор в критическое состояние. Действия персонала при этом основаны на предварительных расчётах пусковой концентрации борной кислоты и отталкиваются от показаний датчиков нейтронной мощности и периода, а также специальных приборов, реактиметров, алгоритм расчёта реактивности в которых основан на формуле обращённого решения уравнений кинетики.
Для аварийных режимов, режимов пуска и расхолаживания предусмотрены вспомогательные питательные электронасосы.
С точки зрения особенностей управления все возможные состояния ядерного реактора можно разделить на три
1. группы:
2. пуск,
3. работа на мощности и выключение.
Пуском реактора называется приведение его в критическое состояние и последующее увеличение мощности до заданного уровня. Различают первый, или физический, и эксплуатационные пуски реактора.
Физический пуск реактора. Первый пуск реактора связан с обширными испытаниями и измерениями, имеющими целью определение всех необходимых его характеристик.
Так как нейтронно-физические характеристики, получаемые расчетным путем в процессе проектирования, не являются достаточно надежными и требуют экспериментального уточнения, то в процессе физического пуска производится широкий круг физических измерений, направленных на определение и уточнение различных физических параметров реактора. Программа первого пуска разрабатывается с учетом особенностей ядерного реактора и энергетической установки.
Обычно программа предусматривает определение физических характеристик реактора (критическое состояние, запас реактивности, распределение нейтронного потока, температурные эффекты и т.д.), градуировку управляющих органов, определение теплотехнических характеристик реактора, измерения эффективности биологической защиты и т.д.
В процессе пуска необходимо контролировать:
1) нейтр. поток в а.з. (N)
2) скорость наростания нейтр. Протока (Т Я.Р.)
3) параметры теплоносителя, температура, давление
4) изменение активности теплоносителя
5) положение органов СУЗ ВВЭР, концентрация борной кислоты
Пуск Р. может производиться:
1) Пуск Р. на свежем топливе
2) Пуск после перегрузки топлива
3) пуск после останова э/б без перегрузки
Программа физ. пуска:
1) загрузка Р. ЯД топливом до крит. сост. До полного раб. комплекта
2) вывод Р. в критическое состояние
3) экспериментальное определение нейтронно-физических и теплотехнических характеристик
--------------------------------------
Этапы пуска э/б ВВЭР
1. Подготовка РУ и к пуску
2. Холодный пуск Р., проведение экспериментов
3. Горячий пуск (разогрев теплоносителя 1к с помощью эл нагревателей КД и ГЦН)
4. гидравлические испытания на плотность оборудования
5. Энергетический пуск ЯР
6. подготовка основного, вспомогательного оборудования ПТУ
7. прогрев паропроводов до турбины
8. пуск ТА выход на хх
9. Контроль и испытания ТА
10. Вкл. Генератора в сеть
11. Ступенчатый набор нагр.
13. Заполнение ГЦК и гидроиспытания на 35 кг/см2.
Для дозаполнения гцк используется дистилят. Причем разнос температур дистилята и корпуса не должна превышать 30 градусов. Эти ограничения введены из-за опасности охрупчивания корпуса принизкиз температурах. Выполнение данного требования достигается путем подогрева подаваемой на заполнение среды в деаэраторе системы тк. Перед началом заполнения нужно прверить закрытие дренажей на об-и и тр-дов гцк и смежных систем. а так же отключение смежных систем. Для удаления воздуха из об-я нужно открыть воздушники. Воздушники заведены в систему TY. Качество воды используемое для звполнения гцк должно соответствовать норме.
Для начала заполнения нужно ввести в работу подпиточный агрегат системы ТК, с напоро которого подать запирающую воду на уплотнение гцн и на заполнение гцк по трубопроводам подпитки. При заполнеии р-ра расход подпитки не должен превышать 40 м3/ч, а при заполнении до уровня воздушника необходимо произвести выдержку в течении 15-20 мин и продолжить заполнение со скоростью 20 м3/ч. Такой порядок заполнения позволит обеспечить более полное удаление воздуха из под крышки ЯР. По мере заполнения об-я и тр-дов после появления сплошной струи из воздушников в течении 10 мин , арматуру воздушников закрывают.
Давление 1к увеличиваюи до 5 кг/см2 и производят осмотр об-я и тр-дов гцк на плотность. В случае выявления замечаний их устроняют предварительно снизив давление.
Параллельно с дозаполнением гцк производится заполнение пг да максимального уровня при помощи системы аварийного питательной воды или систем 2к.
Перед повышением давления до 35кг/см2 надо отключить систему планового расхолаживания от 1 контура тк рабочее давление коллектора планового расх состовляет 22 кг/см2.
Подъем давления до 15-20 можно производить путем подачи азота в КД. Дальнейший подъем давния производится за счет сжатия азотной подушки системой ТК.
Подъем давления выше 35 кг/см2 не допускается без предварительного разогреваоб-я гцк до темп гидроиспытаний.
При давлении 35 кг/см2 производится осмотр об-я и тр-дов гцк на плотность , выявленые замечания устраняются после снижения давления
На этапе гидроиспытаний так же роводятся ряд испытаний и экспкрементов для определения и подтверждения проектных хорактеристик.
14. Испытания ГЦК на плотность и прочность и разогрев до режима «горячий останов».
Вывод реактора на МКУ.
Начинается с подъема ОР СУЗ в рабочее положение. Группа органов регулирования с 1 по 9 поднимаются в крайнее верхнее положение, а 10 приблизительно на 50% (если в альбоме НФХ топливной загрузки не указано др. положение)
В процессе подъема необходимо соблюдать установленные интервалы для непревышения допустимой скорости ввода положит. Реактивности. Подъем групп органов регулирования производится шагами не более 350мм с выдержкой между шагами не менее 60 сек.
По окончании подъема органов регулирования СУЗ приступают к выводу борной кислоты из 1 контура. Для лучшего перемешивания и исключения образования застойных участков включаются все ГЦН. Вывод бор. кислоты разл. Способами должны производиться только последовательно. Прежде всего производиться послед. Насыщение бором анионитовых фильтров системы СВО-2. После завершения этой операции разрешается приступить к выводу борной кислоты путем разомкнутого водообмена с помощью системы ТК.
Для выравнивания концентрации бор. кислоты в ГЦК и КД нужно включить все группы ТЭН КД и контролировать работу регулятора поддержания давления.
В процессе выхода на МКУ необходимо контролировать нейтронный поток и период ЯР по показаниям АКНП, величину ввода “+” реактивности по реактиметру.
При достижении нейтронной мощности (10-5…10-4)%о т Nном (реактор на МКУ) водообмен прекращается. Дальше увеличение мощности до (10-3…10-2)% от Nном (воздействую на 10 группу органов СУЗ). На уровне (10-2)% от Nном мощность ЯР стабилизируется.