Диапазон допустимых мощностей
Не рассматривая сейчас возможность повышения мощности блоков и фактические достижения в соответствии с программой, реализуемой концерном «Росэнергоатом» с 2007 г., констатируем, что допустимый диапазон мощностей блоков ВВЭР находится между максимальной допустимой мощностью и нагрузкой технического минимума.
Первая величина для блока в целом определяется количеством включенного в работу основного оборудования (ГЦН, паро- и турбогенераторов). При работе с неполным комплектом оборудования максимально допустимая мощность понижается в соответствии с проектом.
Последняя величина, как уже упоминалось, определяется характеристиками и возможностями основного технологического оборудования - реактора, турбогенератора(ов) и парогенераторов.
Максимально допустимая мощность блока
В технологических регламентах четко оговаривается максимальная мощность, на которой могут работать РУ и блок при неполном комплекте включенного в работу оборудования.
Блоки ВВЭР-1000 могут работать в энергетическом режиме при включенных в работу двух, трех и четырех петлях. Максимальные мощности в этом случае:
четыре петли - 100 %;
три петли - 67 %;
две петли (противоположные) - 50 %;
две петли (смежные) - 40 %.
Чем определяются указанные уровни мощности, объясняется в [15, 28].
Проводится работа по обоснованию и обеспечению безопасного подъема максимальной допустимой мощности РУ блоков ВВЭР-1000 до 104 % проектной. Этот уровень впервые достигнут в марте 2008 г. на 2-м блоке БалАЭС.
Блоки ВВЭР-440 могут работать в энергетическом режиме при включенных в работу трех, четырех, пяти и шести петлях. Для унифицированного блока (проект В-213, 3-й и 4-й блоки КолАЭС) допускаемая мощность определяется в этом случае выражением:
Для первых блоков ВВЭР-440 с малоинерционными ГЦН мощность зависит не только от числа насосов, но и состояния схемы электроснабжения (см. [15, 20, 32]).
Проводится работа, которая должна обеспечить подъем максимальной мощности блоков ВВЭР-440 на КолАЭС до 107 % проектной.
Допустимый минимум мощности реактора
Стационарный режим ядерного реактора ВВЭР как физического устройства, в котором поддерживается цепная реакция деления, может быть обеспечен на любом уровне мощности, начиная с некоторого минимального, надежно контролируемого аппаратурой СУЗ, до максимально допустимого по условиям работоспособности оборудования РУ и момента кампании. Для реакторов ВВЭР этот режим обеспечивается в течение всей кампании от перегрузки до перегрузки, за исключением кратковременных периодов в конце кампании и при работе на мощностном эффекте, когда после остановки реактора аварийной защитой необходимо выждать 1-2 сут до прохождения иодной ямы.
В случае реакторов ВВЭР этот диапазон и является диапазоном допустимых мощностей собственно реакторов.
При работе реактора в стационарном, в частности в энергетическом, режиме поддержание стабильного уровня мощности осуществляется автоматическими регуляторами мощности (АРМ), которые могут быть включены в работу при ~3% номинальной мощности и обеспечивают автоматическое поддержание заданного значения общей мощности от названного уровня до 100%.
Допустимый минимум нагрузки турбин
Фактором, определяющим технический минимум нагрузки для влажнопаровых турбин, как уже говорилось в разделе 6.1, является разогрев выхлопного патрубка (патрубков) при низких расходах пара.
Для мощных конденсационных турбин насыщенного пара, использующихся на АЭС с реакторами ВВЭР-1000 (К-1000-60/1500 и К-1000-60/3000), технический минимум нагрузки составляет 30 %. При более низких нагрузках время работы турбины на них ограничивается.
Для турбин К-220-44 блоков ВВЭР-440 автор не нашел в литературе и эксплуатационной документации указаний о минимальном уровне мощности. Если судить по [34], турбина может устойчиво работать, начиная с мощности 20-25 МВт. Правда, в этом источнике приводятся данные того периода, когда турбины ВВЭР- 440 пускались на пониженных параметрах пара. По другим данным, минимальная мощность составляет те же 30 %.
Естественно, что поскольку блок ВВЭР-440 имеет два турбогенератора, то 30 % нагрузки одной турбины соответствует ~15 % нагрузки блока.
Допустимый минимум нагрузки парогенератора
Парогенераторы (ПГ) блоков ВВЭР с естественной конвекцией пароводяной смеси во втором контуре не вносят каких-либо ограничений с точки зрения технического минимума нагрузки блока.
Таким образом, технический минимум нагрузок для блока ВВЭР-1000 составляет 30 % ом, а для блока ВВЭР-440 - 15 % и определяется турбиной. Соответственно диапазон допустимых мощностей для ВВЭР-1000 составляет 30—100%-ом, а для блока ВВЭР-440 - 15—100 %.
