proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2021 год
  Агентство  ПРоАтом. 24 года с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
PRo Выставки
Testing&Control
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[28/11/2013]     Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС

К 40-летию Ленинградской атомной электростанции

М.В.Шавлов, лауреат Госпремии СССР и Премии Совета министров СССР, ветеран атомной энергетики и промышленности.

Создание бойлерной теплоснабжения на базе ЛАЭС-1 мощностью по отпуску тепла в 600 Гкал/час было продиктовано экономичностью теплоснабжения региона от использования энергоблоков ЛАЭС (более низкая себестоимость и более низкий отпускной тариф одной гигакалории  тепла), а также необходимостью обеспечения теплом развивающуюся промышленность в регионе СОСНОВЫЙ БОР (основные из них: база стройиндустрии, ЦКБМ, НИТИ, ГОИ, завод металлоконструкций, НИИЭФА, тепличное хозяйство «Лето»).


Некоторые из них имели свои котельные для собственного отопления (НИТИ, ГОИ с обеспечением нужд очистных сооружений города). При создании БРТ городскую котельную тепловой мощностью в 260 Гкал/час предусматривалось оставить полной мощностью в работоспособном состоянии в резерве (или с пиковой нагрузкой) на особый период (гражданская оборона, аварийное положение на ЛАЭС,  вывод из эксплуатации  энергоблоков ЛАЭС). Отпуск тепла в сторону города предусмотрен проектом в 340 Гкал/час и в сторону площадки НИТИ 260 Гкал/час (с учетом развития в перспективе промышленности в эту сторону). Бойлерная указанной мощностью была построена на долевом участии финансирования всех заинтересованных промышленных предприятий.

При этом она предусматривала отбор тепла с блока по 150 Гкал/час. На блоке №2 бойлера промконтура теплоснабжения были смонтированы только на 4-ой турбине с возможностью монтажа на 3-ей в будущем.

Исключительно высокая экономическая эффективность в теплоснабжении сосновоборского региона от Ленинградской ЛАЭС по сравнению с котельной на органическом топливе (особенно с использованием в то время в качестве топлива мазута) побуждало нас к созданию бойлерной районного теплоснабжения (БРТ) с использованием тепла энергоблоков станции. В 16 Главном управлении Министерства мы горячую поддержку ощущали от Сажина Николая Александровича. Кроме того, по моим расчетам, интегральный годовой отпуск тепла  в этом регионе от БРТ мощностью в 600 Гкал/час (с учетом нагрузки ее по температуре наружного воздуха) гарантированно обеспечивал среднегодовое повышение КПД-нетто станции в целом на 0,33%. Действительно, используя пар из отборов турбин, который произвел выработку электроэнергии до своего отбора на теплофикацию с КПД внутренним относительным турбоустановки в 70%, отдает полезно свое тепло парообразования порядка 535 ккал/кг теплосети, а не холодному источнику в конденсаторах турбин. «Овчинка стоила выделки» – иначе говоря, стоило этим заниматься.

Мне вплотную пришлось заниматься на всех стадиях создания бойлерной районного теплоснабжения, включая разработку технического задания, нормативных требований к проектированию. Также приходилось участвовать в сопровождении проекта для своевременной его корректировки, в контроле монтажных и наладочных работ с разработкой программ и временных пусковых схем (особенно при пуске в условиях отрицательных температур наружного воздуха), в руководстве при создании эксплуатационной документации для оперативного персонала, в экзаменационных комиссиях при аттестации оперативного персонала.

Разработка задания

С учетом перспектив развития города (роста численности населения до 60 тысяч человек) и промышленности требовалась мощность БРТ с отдачей сторонним потребителям 600 Гкал/час. Имея в виду собственные нужды в теплоснабжении объектов ЛАЭС, мною предлагалось  создать БРТ тепловой мощностью 800 Гкал/час (с отбором тепла от каждой турбины по 100 Гкал/час). Возможность увеличенного отбора тепла с турбин (вместо проектного 75 Гкал/час)  не вызывало никаких сомнений. Действительно, тепловая мощность отбора в 75 Гкал/час обеспечивалась без перехода на повышенные отборы в диапазоне нагрузок турбоустановки 70 – 100% ее электрической мощности. Элементарный пересчет показывает, что на 100% электрической мощности нагрузка по отбору в 100 Гкал/час вполне обеспечена заводом ХТЗ  конструкцией турбины. Достаточно с ним лишь одного согласования. Энергоблоки ЛАЭС работают исключительно в базовом режиме, особенно в зимний период, когда электрическая нагрузка ТЭЦ вынужденно снижается из-за их работы по теплофикационному графику. Поэтому бойлерная тепловой мощностью в 800 Гкал/час вполне реально могла быть спроектирована с выдачей тепла сторонним потребителям в гарантированном объеме 600 – 650 Гкал/час. Улучшенный вакуум в зимних условиях за счет температуры холодной воды обеспечивал эту нагрузку без снижения установленной электрической мощности блоков. Остальная нагрузка в 200 – 150 Гкал/час с этой бойлерной можно было направить на теплофикацию сооружений ЛАЭС с ликвидацией внутренних теплофикационных установок зд. 401 и 601 при условии развязки разных статических давлений для самих зданий (401 и 601) передачей тепла через дополнительные поверхностные теплообменники.

Создание бойлерной мощностью в 800 Гкал/час  поддерживал от 16 ГУ Сажин  Николай Александрович. ВНИПИЭТ был против, настаивал и настоял на бойлерной в 600 Гкал/час. Конечно, затраты при строительстве увеличивались. Кроме того, требовалась разработка новых бойлеров промконтура для замены бойлеров, уже установленных в боксах турбин. Значительно позже, когда проектирование БРТ шло уже полным ходом, Епифанов Александр Филиппович (главный инженер проекта ЛАЭС в объеме проектирования ВНИПИЭТ) обратился ко мне с предложением: «Ты был прав. Давай вернемся на переоформление задания с обоснованием создания бойлерной районного теплоснабжения тепловой мощностью 800 Гкал/час». Я в этой ситуации отказался вернуться на исходные позиции и выбросить выполненный объем проекта в корзину. Так в экстремальных режимах при полном развитии региона городская котельная была обречена на постоянную работу небольшой промежуток времени в году в параллель с БРТ.

Размещение БРТ

ВНИПИЭТ настаивал на размещении двух теплофикационных установок пристройками к последним осям зданий 401 и 601. Этим самым резко сокращались трубопроводы промконтуров. Недостатки такого варианта размещения были очевидны:

1.Территориальная разобщенность узлов теплофикации не требует дополнительных разъяснений.

2. Размещение установок в санитарно-защитной зоне. При этом исключение контакта персонала «грязной зоны» возможно чисто условными барьерами.

3. Для теплосети с открытым водоразбором оборудование горячего водоснабжения с аккумуляторными баками запаса воды должно было размещаться в санитарно-защитной зоне. В данном случае мы считали это в принципе недопустимым. Эта установка обречена была быть на котельной вместе с подпиткой теплосети.

4.Непонятная «размазанная» ответственность перед потребителем тепла и горячего водоснабжения за качественный и надежный режим теплосети по теплоснабжению и горячему водоснабжению, в том числе с гарантиями безопасности по абсолютному исключению проникновения радионуклидов в теплосеть, имеющую при этом открытый водоразбор.

5. Использование в последних осях территории для объектов неатомной энергетики являлось, на наш взгляд, нежелательным. Эта территория должна оставаться резервной для возможного продолжения сооружения объектов использования атомной энергии.

Надо отдать должное, ВНИПИЭТ согласился с нашими доводами. Приняли наше предложение по созданию единого комплекса БРТ за пределами санитарно защитной зоны под единоначалие и ответственность Ленинградской атомной станции.


Головной институт ВНИПИЭТ проектирование объектов БРТ поручил новосибирскому филиалу ВНИПИЭТ с выполнением подряда ЛОТЭП по проекту промконтуров (в пределах зд. 401 и 601) с расчетным обоснованием их компенсаторов объема.

Нормативная база для БРТ с использованием тепла от энергоблоков АЭС  

При начале проектирования не существовало в принципе нормативных требований и правил к теплофикационным установкам с использованием тепла от энергоблоков АЭС. Пришлось сформулировать требования, которым должен удовлетворять проект БРТ:

1. Давление в промконтуре должно быть выше давления греющего пара и давления в теплосети во всех возможных режимах его работы (в стационарном режиме, режиме пуска и аварийного останова энергоблока, а также при аварийной течи промконтурной воды при отрыве наиболее эффективного дренажа). В данном случае рабочее давление промконтура однозначно определялось рабочим давлением существующих бойлеров промконтура в 22 атм. Желательно, конечно, иметь давление выше (порядка 25 атм), но условия их прочности не позволяли. Изложенным в этом пункте требованиям использование первого отбора пара от турбины (давление пара в отборе около 20 атм) не предоставлялось возможным по условиям безопасности (возможного прорыва радионуклидов в промконтур). Поэтому он был рекомендован к отглушению от бойлеров промконтура.

2. Автоматическое отключение бойлеров промконтура по паровым отборам от турбин при достижении уставки минимально допустимого перепада по превышению давления промконтура над греющим паром.

3. Подпитка промконтура должна осуществляться от компенсаторов объема (КО). Запас воды в них должен быть достаточным для  компенсации изменения удельных объемов воды при аварийном «расхолаживании» промконтура подключенной теплосетью в режиме аварийной течи из контура и аварийного отключения энергоблоков. Подпитку осуществлять обессоленной водой, которая при протечках бойлеров промконтура не будет нарушать водный режим в технологической схеме энергоблоков ЛАЭС.

4. Давление в промконтуре должно обеспечиваться ресиверами, заполненными азотом. Объем ресиверов совместно с азотной подушкой в КО должен быть достаточным при снижении давления в них в процессе расширения газа практически по адиабатическому процессу в ситуациях с промконтуром согласно пункта 3. При этом должен обеспечиваться минимальный гарантированный запас по превышению перепада давления между контуром и греющим отборным паром за весь период изменения температурного режима в промконтуре.

5. Регулятор подпитки промконтура должен обеспечивать поддержание номинального уровня в КО через регулирующий клапан подпиточного насоса. Уровень в КО при его снижении должен иметь уставки на автоматическое подключение дополнительных подпиточных насосов. Для гарантийной работы этой системы безопасности проектом необходимо было предусмотреть резервуар запаса обессоленной воды емкостью до 1000 м3.

Компенсаторы объема с ресиверами по сути дела являются системой безопасности по гарантированной защите теплосети от проникновения радионуклидов как в промконтур так и, в конечном варианте, в теплосеть. Поэтому особое внимание уделялось с нашей стороны разработке этих требований для их реализации в проекте. Изложенные требования по поддержанию режима давления в прмконтуре с использованием КО, ресиверов и системы подпиточных насосов по своим функциям полностью соответствуют аналогичным узлам замкнутого контура двухцелевых  уранграфитовых промышленных реакторов Сибири (в том числе и реактору АДЭ-2 Горно-Химического Комбината Красноярска–26), работавших по созданию ядерного щита страны с выработкой электроэнергии на сбросном тепле. Только там задача этой системы заключалась в обеспечении гарантированного запаса по давлению над вскипанием теплоносителя в первом контуре во всех возможных нормальных и аварийных режимах, здесь – аналогично во всех возможных режимах обеспечить минимальный гарантированный запас перепада давления между промконтуром и греющим паром из отборов турбин.

Нормативы Минэнерго к теплофикационным установкам от АЭС

Успешно велось проектирование на основе той идеологии, которая изложена выше. Была уже скомплектована первая партия чертежей к отправке. Однако Минэнерго[1] к этому времени выпустило новые ПТЭ (правила технической эксплуатации), в которых впервые были изложены требования к теплофикационным установкам от АЭС. Требования коренным образом отличались от наших. Получаем сигнал из Новосибирска от проектировщиков, что готовые к отправке чертежи задержаны к отправке. Они не соответствуют утвержденным нормативам Минэнерго. Необходимо перерабатывать чертежи под новые нормативы.

Эти требования были для нас абсолютно неприемлемы. Они предусматривали, что давление в промконтуре должно быть ниже давления греющего пара и ниже давления теплосети, что предполагает абсолютную герметичность теплообменного оборудования. И если бы какие-то протечки были со стороны греющего пара (а он – радиоактивный), то радионуклиды неизбежно попали бы в промконтур. А это значит – жди беды. Как держится давление в теплосети? Оно держится напором насоса, а если насос отключится – разница давлений между теплосетью и промконтуром опрокидывается. И получается, что давление в промконтуре при отключенном насосе  выше давления в теплосети. И никакой гарантии, что радионуклиды не проскочат в теплосеть, нет. Мы по такому нормативу пойти не могли, мы были категорически против возможности таких вещей. Обвинить в безграмотности разработчиков неприемлемого для нас норматива, конечно, нельзя.

По-видимому, они неявно предусматривали возможность проникновения радионуклидов в теплосеть, поэтому запрещали открытый водоразбор горячего водоснабжения из теплосети. То есть для теплосети в соответствии с требованиями ПТЭ  предусматривалась закрытая система водоразбора. А это значит, что передачу тепла для горячего водоснабжения города нужно было осуществлять через теплообменное оборудование с передачей тепла от теплосети в новую, допрлнительную систему горячего водоснабжения, в которой давление выше, чем в теплосети. И чтобы удовлетворить эти требованиям новых ПТЭ, нужно было вновь перерыть весь город: проложить новые сети горячего водоснабжения, построить новые насосные, новые объекты с теплообменным оборудованием. Это второй минус предлагаемых нам ПТЭ нормативов.

Разработчики неприемлемого для нас норматива, по-видимому, понимали, что насосы могут остановиться, что не исключено попадание радионуклидов в теплосеть. Поэтому предусмотрели и автоматическую систему отключения насосов с задвижками прямо на теплосети, чтобы радионуклиды в город не проскочили. А если радионуклиды попали в теплосеть, то они будут сорбироваться на поверхности. И что с теплосетью дальше делать?  Нужно участок теплосети отсекать. Осуществлять промывку.  А это уже сложное дело. Это третий минус нормативов изложенных в ПТЭ.

Вот такие нормативы были заложены в правилах технической эксплуатации (ПТЭ). И когда они вышли, из Новосибирска на ЛАЭС приехал главный инженер проекта и сказал нам: «Мы не можем выпустить проект по  вашим требованиям, потому что уже есть утвержденные нормативы, и мы обязаны их выполнять».

Перед нами встала задача: или бойлерной не быть, или эти нормативы опровергнуть. И тогда мы составили и обосновали свой нормативный подход к объектам теплоснабжения от реакторов РБМК, и  утвердили его в Министерстве среднего машиностроения. Спорить с Минэнерго мы не стали, себе дороже. В утвержденных нашим Министерством нормативах  для системы теплоснабжения от наших реакторов давление в промконтуре должно быть выше давления греющей среды, то есть пара и теплосети. И держаться давление должно не насосами давления (регулятором подпитки промконтура), а компенсаторами объема с азотными ресиверами. Давление держать в ресиверах, а в компенсаторах объема держать уровень автоматикой, которая должна обеспечивать подпиткой в случае протечек. То есть эта система работает на все случаи жизни теплосети: и на переходные, и на аварийные – давление в промконтуре всегда выше давления пара в отборах турбин, протечки через теплообменники, пожалуйста, могут протекать в греющую среду и в теплосеть, они безвредны для человека, так как не содержат нуклидов. Забегая вперед, отмечу, что с вводом БРТ в эксплуатацию  убедились в том, что абсолютно герметичных теплообменников не бывает. Подпитка промконтура первой очереди ЛАЭС составляла порядка 6 – 8 м3/час. Нас эта величина не беспокоит. Видимо, она имеет такую величину и сейчас.

Проектирование и сооружение БРТ

При проектировании столкнулись с трудностями подбора из наличия в каталогах необходимых насосов как для промконтура, так и для теплосети. Для промконтура предложил использовать аварийные насосы для ВВР, изготовленные из нержавеющей стали, по техническим условиям, допускающие работу всего 1000 часов в году. Пришлось приложить необходимые усилия, чтоб без разрешения применить эти насосы не по назначению и без согласования с разработчиком – на неограниченный срок их работы в году. Сетевые насосы пришлось временно заложить в проект совсем непригодные в схемах теплоснабжения: чугунные насосы, предназначенные для перекачки холодной воды с давлением во всасывающем патрубке не превышающем 2 атм. Эти насосы были личной моей сердечной болью. Режим их эксплуатации был под постоянным моим наблюдением. Пуск и первый период эксплуатации БРТ с этими насосами происходил при осуществлении подпитки теплосети (поддержание давления в обратном трубопроводе) от городской котельной. Переопрессовки (превышение допустимого давления на всасывании), происходившие со стороны котельной, постоянно разбирались, а результатов стабилизации с необходимой гарантией не наблюдалось.

Постоянные поиски других надежных стальных по конструкции насосов, допускающих пуск при статическом давлении на всасывании 5,4 ÷ 5,7 атм увенчались успехом. Сумской насосный завод разработал, на стенде в заводских условиях довел конструкцию насоса до эксплуатационной надежности и изготовил на поставку четыре экземпляра дополнительно к насосу, находящемуся на стенде. Эти насосы предназначались для энергоблока БН-800. Они подлежали к установке в качестве конденсатных насосов турбоустановки (с предвключенным винтом, позволяющим работу насоса под вакуумом во всасывающем патрубке). А также они могли быть использованы в качестве насосов второй ступени (на конденсатном тракте до деаэраторов) этого блока  при давлении во всасывающем патрубке до 10 атм. Насосы готовы, а разворот строительства АЭС с БН-800 еще не начался.

Срочно вылетел в г. Сумы, чтобы перехватить эти насосы. Пришлось завод долго уговаривать, чтобы нам он отпустил четыре этих насоса без разрешения на использование в схеме ЛАЭС. Если бы они знали, что мы их планируем использовать в системе теплосети, то никогда бы мы их не получили. В конце концов договорились при условии, что мы заберем и пятый стендовый насос. Без возражений согласился, хотя он, конечно, нам не нужен. По всей вероятности, он где - нибудь на складе валяется до сих пор. Насосы вертикального типа с усиленным фундаментом, отлично зарекомендовали себя в работе.

В.И.Акатов

Параметры насоса позволили нам с Акатовым Виктором Ивановичем  (Светлая ему память! Отличный был специалист. Проблемы схватывал налету) в последующим выполнить схему поддержания статического  давления в теплосети регулятором подпитки. В СНиП заложено требование держать давление в обратке регулятором  подпитки теплосети. Проектировщики ВНИПИЭТ наотрез отказались подписывать техническое решение, противоречащее требованию СНиП. Подписались без них мы (Акатов и я) и утвердили у Еперина Анатолия Павловича. По всей вероятности сосновоборский регион является единственным в России, в котором регулятор теплосети ведет подпитку с поддержанием в ней статического давления независимо о величины загрузки сетевых насосов. Следует напомнить, что регуляторы подпитки на внутренних теплофикационных системах зд. 401 и 601 также поддерживают статическое давление (вместо проектного в обратном тр-де).

Что это за давление, и в чем достоинство регулировать теплосеть по статическому давлению? СНиП по теплоснабжению предписывает, чтобы регулятор давления в теплосети держал его в обратке 1,5÷2 атмосферы. А температура, допустим, в прямой теплосети, 150 градусов в холодное время года, и в случае отключения насосов она, то есть перегретая вода в теплосети, будет держать давление во всей системе, как в сообщающихся сосудах, равное давлению насыщения (кипения) для этой температуры 3,8 атм. избыточных в самой верхней точке теплосети. При этом давление в обратке установится значительно выше 1,5— 2 атмосфер. Регулятор подпитки прекратит подпитку теплосети (прекращение подпитки в данном случае создает предпосылку катастрофического развития дальнейших событий для теплосети). Город, потребляя горячую воду, может и не знать о ситуации. Водоразбор в таком случае расширяет зону этого парового пузыря. 

Включение насосов при паровом пузыре в теплосети недопустимо, так как это  неизбежно приведет к аварии всей системы (к гидроудару с разрушением в этом месте трубопровода. Сила гидроудара зависит от величины перегрева воды и объема парового пузыря). Что и произошло в Ульяновске в новогоднюю ночь 31 декабря 1978 года при температуре воздуха на улице минус 41 градус (Аналогичная ситуация  в Сосновом Бору произошла 03.02.2013 при температуре аж минус 20 С). Там была крупнейшая авария – весь город разморозили. Отключились насосы теплосети, регулятор подпитки теплосети прекратил подпитку. Город готовился праздновать новый год, усиленно разбирал воду, расширяя зону парового пузыря в самой верхней точке теплосети, которая находилась непосредственно в котельной. В дальнейшем безграмотные действия персонала с включением насосов при паровом пузыре привели к тому, что разнесло теплосеть в котельной, которая в данном случае потеряла собственные нужды, т.е. полностью обесточилась. Вся вода вылилась в котельную. Город  с объектом теплоснабжения оказались замороженными в ночь под Новый год!

Мы не могли допустить возможность такой аварии даже теоретически! И только поэтому вынуждены были пренебречь действующим СНиПом и разработать собственное техническое решение.


Но повторю еще раз: регулятор подпитки теплосети у нас не по СНиПу и не по проекту, а по техническому решению, и держит статическое давление в теплосети (т. е. на 0,5 атм выше давления кипения воды при температуре 1500 С в самой верхней точке теплосети). Это 73 метра над уровнем моря, мы привязались к уровню моря, потому что у каждой части теплосети своя отметка: в городе одна, у бойлерной другая, у городской котельной – третья. А уровень моря один – от него 73 метра, 7,3атмосферы, и есть статическое единое давление для всей разветвленной теплосети. И сразу можно  рассчитать статическое давление для любого участка теплосети, при этом нужно лишь знать высоту расположения его над уровнем моря. От этой величины отнимаем отметку расположения  бойлерной, получаем 54-57 метров для бойлерной. Регулятор статического давления с насосами подпитки не выполняет своих защитных свойств в случае обесточивания их. Об этом недопустимо забывать. Последствия в этих условиях пуска насосов могут быть катастрофическими. Конечно, узел подпитки теплосети и регулятор желательно обеспечить питанием от надежного независимого источника электроснабжения. Тогда бы зона защиты теплосети от гидроударов распространялась бы и на случай обесточивания объекта теплоснабжения с полным отключением сетевых насосов. С Виктором Ивановичем мы достаточное количество по техническим решениям ввели еще дополнительно к проекту блокировки и защиты направленные на надежность и безопасность работы БРТ совместно с теплосетью.


В проект мы заложили требование наружной прокладки трассы теплосети. Такая прокладка с близостью дороги обеспечивает хорошие условия ее осмотра даже при движении персонала на работу и обратно. Существовали сложности проектирования трассы вдоль дороги со стороны залива. В земле проложены трубопроводы хозпитьевого водоснабжения, канализации, кабели связи. На поверхности проложены трассы теплосети базы стройиндустрии. Поэтому приняли и реализовали решение оседлать теплофикационную трассу базы и на высоких опорах проложить трассу теплосети от БРТ так, чтоб везде мог под ней проехать автотранспорт. Для получения согласия пройти трассой по землям лесничего хозяйства пришлось выполнить откупной шаг: построить для них административное кирпичное здание. По улице вдоль завода металлических конструкций была согласована с руководством завода трасса в проходном тоннеле в зоне разделительной полосы встречных полос проезжей части дороги. Однако, к моменту прокладки теплотрассы завод занял это место прокладкой своего сбросного коллектора. Поэтому мы потребовали пропустить нас на территорию завода для наружной прокладки вдоль забора. Все подключения потребителей согласно нашему требованию были осуществлены в специальных сооружениях (павильонах).

По проекту теплосеть окожушивалась пластиком. Лично я добился выполнение окожушки алюминием, что создавало эстетичный красивый вид всей трассы. Однако, с уничтожением СССР окожушка для жулья стала хорошим подарком от СССР при пассивной деятельности охраны со стороны ЛАЭС.

Что еще можно добавить к истории создания БРТ? Она своей мощностью в 600 Гкал/час создавалась исключительно для выдачи тепла сторонним потребителям. Ленинградская же АЭС негласно возможность выдачи этой мощности уменьшает минимум на величину теплоснабжения собственных объектов.

Разное по вопросам теплоснабжения

До настоящего момента еще не произведен монтаж бойлеров промконтура по отбору тепла от турбины №4. Ветераны не дадут мне соврать. Они знают, что энергоблоки первой очереди ЛАЭС находились в постоянной модернизации параллельно с выработкой электроэнергии с ежегодным выполнением больших объемов дополнительных работ. А с даты чернобыльских событий над первой очередью ЛАЭС повис дамоклов меч по ее снятию с эксплуатации. Потребовалось приложить невероятные усилия инженерному корпусу ЛАЭС в доказательстве того, что она способна совершенствоваться с сооружением дополнительных объектов и систем для достижения соответствия изменяющимся новым нормативным требованиям и правилам. Тем не менее, долг перед потребителями не был ликвидирован.

Я согласовал с ХТЗ  теплофикационный отбор с турбины 100 Гкал/час (вместо проектного 75). ЛОТЭП выпустил чертежи с трубопроводами обвязки по замене бойлеров на ТГ №1 и выдал задание на проектирование новых бойлеров. Подольский завод им. Орджоникидзе уже в годы тяжелейшего удара по СССР с  последующим чудовищным развалом экономики с изъятием денежных масс из обращения разработал чертежи по зачетной схеме и поставил комплект новых бойлеров промконтура теплосети на его рабочее давление 25атм. и тепловую мощность отбора пара с турбины 100 Гкал/час. Это был первый шаг намеченного плана по замене бойлеров промконтура у всех турбин. Суммарно было стремление достичь от всех турбин теплофикационный отбор в сумме 800 Гкал/час. Кроме того, постепенно в системе теплоснабжения ЛАЭС велась во всех зданиях и сооружениях замена чугунных батарей и арматуры на стальные под рабочее давление не менее 10 атм. (вместо проектных 6 атм.). Этим самым  устранялись проектные просчеты с подготовкой по переводу внутренних систем теплоснабжения на проектный температурный график теплоснабжения (150 – 70°С) вместо ограниченного мною графика (130 – 70°С) в обеспечение безопасности работы самих систем. В последующем предусматривалась возможность замены  внутренних (в зд. 401 и 601) бойлеров теплофикации с насосной группой на увеличение их тепловой мощности (для обеспечения собственных объектов ЛАЭС от своих установок). С реализацией этих работ ЛАЭС практически выполнила бы свои обязательства перед потребителями тепла по отпуску им суммарной тепловой мощности в 600 Гкал/час. Однако этим планам не удалось осуществиться.

За пределами моей трудовой деятельности необходимые бойлера повышенной тепловой мощности заменены только на 1-ой турбине. На 3-ей турбине бойлера промконтура так и не были смонтированы.  Произведена модернизация проточной части турбин с перелопачиванием 4-х и 5-х ступеней цилиндров низкого давления для увеличения пропускной способности пара в целях увеличения на 5% мощности турбоустановки с соответствующим увеличением на эту величину тепловой мощности реактора (с 3200 МВт до 3360 МВт без увеличения давления вырабатываемого пара). Это, естественно, влечет за собой  снижение давления пара в отборах турбины, и в итоге – к снижению отбираемой тепловой мощности для промконтура теплофикации. По всей вероятности, поэтому и получено 90 вместо 100 Гкал/час отбора тепловой мощности на первой турбине при установке новых бойлеров.

В связи со сложной обстановкой в стране и с отсутствием денежных средств мое внимание было сосредоточено на обеспечение станции ядерным топливом полностью без денежного сопровождения только по зачетной схеме. Сейчас представить даже невозможно. Как при расходовании топлива до 50 млн. рублей в месяц при одновременной работе четырех энергоблоков (это без трех нулей, а с ними в 1000 раз больше) удалось первоначально практически одному обеспечить бесперебойную работу станции. С усложнением отчетных схем по зачетам пришлось внутри ПТО распорядиться и привлечь в помощь к себе своего заместителя Солнцева Александра Владимировича. А нам вдогонку приказом по станции «повесили» еще поставку стержней СУЗ, сняв по этой продукции обязанности поставки с отдела оборудования численностью в 30 человек ( как не справлявшихся с их поставкой ) и с объемом работ на несколько порядков меньше нашего. В итоге подорвал здоровье. Дабы еще пожить пришлось в 1998 году подать заявление на увольнение в связи с уходом на пенсию, немного не доработав до 40-летнего стажа. Для станции после своего ухода оставил еще предоплату по зачетной схеме на поставку топлива вперед еще практически минимум на 4-ре месяца. Но эта другая история.

*   *   *

В завершение поделюсь другими проблемами, в той или иной степени связанными с теплоснабжением, которыми вплотную пришлось заниматься.

Во ВНИПИЭТ появились энергичные проектировщики, которые через обком  партии предложили свои разработки по созданию колоссального тепличного хозяйства за НИТИ и далее за железной дорогой на базе использования всего низкопотенциального сбросного тепла с конденсаторов турбин первой очереди ЛАЭС. Такой тепловой мощности каждого блока сбрасывается по 2,2 миллиона киловатт. Можно представить себе мощь и будущий размах в строительстве будущих объектов оригинального тепличного хозяйства. События приобретали серьезный оборот, как и все работы, которые ставились обкомом на контроль для возможной в будущем их реализации. В чем заключалось «ноу – хау» этой авантюры? Авторами предлагалось забрать насосными станциями практически всю воду после конденсаторов турбин от блоков первой очереди станции с температурой 26–28°С и по трубопроводам подать на площадку размещения мощного тепличного хозяйства. Сами теплицы выполнить с применением стекла с абсолютной герметичностью. Теплую воду подать на крышу теплиц и разливать по ней пленкой соответствующей толщины, создавая теплый водяной барьер снаружи для ее обогрева. Собранная после этого охлажденная вода направляется в заборную систему для ее последующей подачи в конденсаторы турбин. Чтобы гарантированно получить сбросную температуру с конденсаторов турбин необходимой температуры в 26–28°С, сбросной и подводящий каналы отделялись от акватории залива дамбой. Сбросной канал направлялся к подводящему. Таким образом, замыкался водоворот. ВНИПИЭТ материал представил в виде проектных соображений с необходимыми чертежами по размещению насосной, прокладки труб, сооружению дамб и т.д.

Пришлось выполнить соответствующие расчеты по величине снижения вакуума, увеличению расхода топлива на выработку электроэнергии и годовую недовыработку электроэнергии. Суммарное увеличение годовых затрат было отнесено мной на компенсацию произведенного продукта выращенного в предполагаемом тепличном хозяйстве. Кроме того, необходимо было сооружать дополнительную мощность для компенсации потерь в годовой выработке электроэнергии Ленинградской АЭС. Цифры получились внушительные, а выращенные огурчики золотыми. Для защиты позиции ЛАЭС в обком партии  был направлен я один. Кроме озвученных потерь ЛАЭС, связанных с реализацией этой программы, были изложены авторам авантюры существенные замечания, опровергающие работоспособность их идеи в принципе. Что делать с теплицами, когда они обрастут снаружи морскими водорослями и ракушечником? Кислотой мыть или как? Вразумительного ответа не последовало. А если нужно проверить свою идею, то лучшим вариантом является ТЭЦ или ГРЭС, на которых сброс низкопотенциального тепла осуществляется через градирни. По крайней мере, не будет серьезных потерь на этой станции от дополнительного ухудшения вакуума в конденсаторах турбин. Вопрос был закрыт раз и навсегда. Обком партии нас по этой проблеме никогда больше не тревожил.

*   *   *

С пуском энергоблоков Игналинской АЭС мощностью в 1,5 млн. кВт каждого следует призадуматься, что при той же конструкции реактора и первого контура за исключением лишь диаметра барабанов сепараторов электрическая мощность блока превышает мощность блока РБМК-1000 в полтора раза. Перед инженерами (а мы считали, что относимся именно к этой когорте) встает вполне законный вопрос: – «Что нужно сделать, чтобы на ЛАЭС можно реализовать в какой то степени возможности самого реактора?»

Так вот реальная возможность существовала. Над ней работали и выдали соответствующее задание к проектированию. Всю избыточную мощность реактора над выработкой электроэнергии использовать на теплофикационные нужды  южной части города Ленинграда. А по пути к нему обеспечить теплоснабжением Петергоф, Ломоносов и т.д. Велись проектно - изыскательные работы. Ориентировочно был намечен режим теплотрассы 200 – 100°С с рабочим давлением в прямом горячем трубопроводе 70 атм., определен диаметр трубопроводов и их количество. Планировалось применить трубы, используемые в газовой промышленности диаметром 1600 мм на  рабочее давление 70 атм. В сторону Ленинграда планировалось проложить четыре параллельных нитки (две — прямой сетевой воды, две — обратной). Уже была выбрана и согласована трасса их прокладки (по кромке леса вдоль просеки ЛЭП напряжением 330 кВ). Была определена величина капитальных затрат по сооружению этой трассы в 150млн рублей. Был определен поузловой принцип передачи тепла региону – потребителю (через поверхностные теплообменные пункты). Определялись объемы передачи тепла конкретному региону от узлового пункта. Кстати в городе Ломоносове на тот период было зафиксировано 116 разрозненных небольших котельных, которые теперь ожидали своего завершения.

Самое главное: тепло (1 Гкал) доставленное уже в Ленинград от ЛАЭС по себестоимости было ниже себестоимости тепла полученного от теплофикационных объектов использующих органическое топливо. Дело в том, что капитальные затраты определялись сооружением трассы, тепловых узлов, бойлерной теплоснабжения на ЛАЭС с соответствующими промконтурами и заменой барабанов-сепараторов на блоках (существующих диаметром 2300 мм на новые диаметром 2600 мм), и все. Так что эффективность была налицо. Вот почему напротив барабанов-сепараторов второго и четвертого энергоблоков очень долго (до чернобыльских событий) стояли не демонтированные краны. Они ждали своей будущей работы.

Перечеркнул всё Чернобыль. Как только стало достоверно известно о катастрофе на ЧАЭС, я позвонил в ЛОТЭП (всеми наружными работами по договору с ЛАЭС занималась эта проектная организация) и сообщил о необходимости прекратить все работы по этой теме, как не имеющие теперь никакого будущего. Вскоре после этого были демонтированы выше упомянутые краны.

*   *   *

Данный материал был подготовлен мною в начале 2013 года по просьбе Шарова Александра Васильевича - сына Героя Социалистического Труда тов. Шарова Василия Михайловича для использования в книге, готовившуюся цехом ТАИ к 40-летнему юбилея ЛАЭС.  

Однако в газете «Маяк» от 06.02.2013 г. прочитал сообщение, что «на тепловых сетях случился гидроудар». Доводилось до сведения, что при обесточивании бойлерной районного теплоснабжения (БРТ) ЛАЭС «в результате остановки насосов прекратилась циркуляция теплоносителя в системе. Произошел гидроудар, вызвавший, по словам директора СМУП «Теплоснабжающее предприятие» Михаила Воронкова, серьезные порывы в коллекторе городской котельной и на магистральном трубопроводе диаметром 700 миллиметров в районе магазина «Москва»».

М.В.Воронков не прав. При отключении насосов и прекращении подпитки гидроудара в этот момент не происходит. А происходит он в результате безграмотного включения их в работу. При таком уровне знаний гидроударов нам не избежать их и впредь.

***

P.S. Со стороны руководства строящейся ЛАЭС-2  просквозили негативные суждения о невозможности подключения теплофикационных узлов в связи с ненадлежащим исполнением систем теплофикации города. И привести городскую систему под требования теплофикационных установок ЛАЭС-2 является обязанностью городских властей. По всей вероятности здесь имеется ввиду необходимо перепроектировать открытый водоразбор теплосети для нужд горячего водоснабжения на закрытый. Поэтому я решил этот материал опубликовать, в котором подробно указано, как нужно проектировать узлы теплофикации от АЭС (независимо от типа реактора) для открытого водоразбора с абсолютной безопасностью для населения. А нормативы? Что ж. Нужно их опровергнуть. Взять за основу нормативы, изложенные в данной статье.

На то мы не болванки, а инженеры!


[1] Министерство энергетики и электрификации СССР

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Время и судьбы
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Время и судьбы:
О.Пеньковский - «шпион века» или «подстава» КГБ?

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 5
Ответов: 8


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 7 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 28/11/2013
Спасибо Вам ветераны.Вы настоящие инженеры и работали для людей и их безопасности.


[ Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 28/11/2013
ИНЖЕНЕР, однако! Такте раньше были!А теперь дипломированне техники в лучшем случае!Но, дипломы у них верхние!


[ Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 28/11/2013
А в составе ЛАЭС-2 мощности замещения БРТ предусмотрены?


[ Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 28/11/2013
Обязательно. Теплотехник.


[
Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 28/11/2013
Большое спасибо ! Ценная статья.


[ Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 29/11/2013
Статью старого опытного инженера читать гораздо интереснее, чем какого либо политика, кроме Ю.Болдырева разумеется.


[
Ответить на это ]


Re: Между нами, инженерами: как была создана бойлерная районного теплоснабжения ЛАЭС (Всего: 0)
от Гость на 29/11/2013
Хорошая и поучительная статья,спасибо,Михаил Владимирович!!Нетрудно посчитать сколько потребовалось бы органического топлива для отопления нужд города да и плачевное состояние оборудования котельной добавило бы проблем.Небольшое уточнение.Вновь смонтированные бойлера на ТГ-1 обепечили производительность лишь 92 Гкал/час из-за проблем с гидравликой промконтура,модернизацию проточной части тубин выполнили позже.


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru