«Турбоатом» повышает эффективность и надежность украинских АЭС

Последние четыре года атомная генерация стабильно обеспечивает более 50% всей электроэнергии, потребляемой Украины. Именно благодаря надежной работе АЭС Украины удалось компенсировать уменьшение производства электроэнергии на тепловых электростанциях из-за потери части угольных месторождений на востоке страны и пройти сложнейшие отопительные сезоны без веерных отключений электроэнергии. Стратегия развития украинской энергетики предусматривает, что и после 2030 года АЭС будут оставаться основой отечественной электроэнергетики.

Но каждый из пятнадцати украинских атомных энергоблоков - сложный инженерно-технический объект, оборудование которого требует постоянного обслуживания, замены в случае необходимости и модернизации. Выполнять как можно больше таких работ собственными силами и в кооперации с отечественными предприятиями - одна из приоритетных задач государственного предприятия НАЭК «Энергоатом», ведь импортозамещение в этом случае становится мощным фактором повышения энергетической безопасности. Отличным примером такой кооперации является работа флагмана отечественного энергетического машиностроения - харьковского «Турбоатома», который по заказу атомщиков разработал конденсаторы нового поколения для турбоустановок мощностью 1000 МВт.

Преодолеть коррозию

Надежная работа тепломеханического оборудования машинного зала атомной станции - важнейшая составляющая безопасной и экономичной эксплуатации энергоблока АЭС в целом. В частности важное оборудование - конденсационные установки. В общих чертах конденсатор - это теплообменное устройство, которое преобразует на воду пар, отработала в турбине. В энергоблоках украинских АЭС типа ВВЭР именно водяной пар, образующийся при нагревании воды, используется для вращения ротора турбины вместе с ротором генератора, вырабатывающего электроэнергию.

Еще недавно в мире для производства конденсаторов паровых турбин широко использовали охладительные трубки из медно-никелевых сплавов. Но у них есть огромный недостаток - чувствительность к повреждениям вследствие длительного взаимодействия воды, охлаждающей с медью.

Южно-Украинская первой среди украинских АЭС начала замену устаревших конденсаторов на новые блочно-модульные в 2015 году. Сейчас конденсаторы нового типа уже работают на энергоблоках No1 и No2 ЮУАЭС и блоке No3 Запорожской АЭС. Замена конденсатора продолжается на четвертом энергоблоке Запорожской станции, и этот процесс требует огромного объема физических работ.

Кстати, для того чтобы заменить конденсатор на всех украинских АЭС будут установлены тали электрические. Это оборудование позволяет позволяет как поднять, так и опустить груз на нужную высоту, сам груз при этом фиксируются на специальном крюке. Для АЭС будут приобретаться тали с электроприводом, поскольку они более предпочтительны для таких крупных объектов как атомные электростанции. Интересно, что электрическая таль характеризуется высокой производительностью и маневренностью и может удерживать, и перемещать грузы достаточно большой массы. Всевозможные разновидности талей вы найдете в в интернет-магазине ВДР. Делая покупку здесь вы не только станете обладателем высококачественного подъемно-транспортного оборудования, но и будете приятно удивлены демократичными ценами.

Преимуществами использования талей является то, что это оборудование надежно работает как при экстремально низких, так и при очень высоких температурах, использовать его можно как в помещениях, так и на открытых пространствах, управлять ним можно полностью дистанционно.

Стоит отметить, что при использовании талей в сложных погодных условиях важно не испортили оборудование. Для этого используют специальные кожухи. Купить тали электрические можно с доставкой в крупные города Украины - Киев, Харьков, Днепр, Одесса, Запорожье, Львов и другие.

Представление об их масштабах дает вес оборудования, которое необходимо демонтировать и установить: каждый из трех элементов старого конденсатора К-33160 весит около 6 тонн. Новый конденсатор легче - его общий вес 1,5 тонны, но и это очень много, особенно в условиях ограниченного пространства, в которых происходит монтаж оборудования.

Перед разработчиками новых конденсаторов встала сложная задача: им нужно было не только преодолеть коррозию, но и обеспечить вакуумную и водяную плотность конденсатора, добиться расчетного значения давления отработавшего пара турбины в процессе ее эксплуатации и гарантировать заданный заказчиком срок эксплуатации оборудования - 40 лет. Поэтому целью работы «Турбоатома» стало создание и внедрение высокоэффективных и надежных конструкций конденсаторов нового поколения блочно-модульного исполнения. Стоит отметить, что разработать новые конденсаторы, соответствующие требованиям украинских атомщиков, попробовали и несколько известных зарубежных компаний, но так и не справились с поставленной задачей.

Непосредственной разработке украинских конденсаторов нового поколения предшествовали научные исследования с применением методов математического моделирования, решения задач математической физики и связанных с ними вопросов теплообмена. Используя методы современной прикладной термодинамики, специалисты «Турбоатома» не забывали и об экономических показателях своей работы.

«Научная новизна исследования заключается в создании методологии системно-структурного анализа, которая позволяет повысить качество инженерных решений по совершенствованию конденсаторных установок. Впервые создана комплексная методология расчета теплогидравлических характеристик конденсаторов нового поколения с учетом требований обеспечения вибрационной надежности, конструктивной прочности и экономичности работы оборудования турбоустановки при условии сохранения его массогабаритных характеристик, а также архитектурно-планировочных решений машинного зала энергоблоков типа ВВЭР-1000 », - отмечает заместитель главного конструктора - начальник конструкторского отдела теплообменных аппаратов АО «Турбоатом» Александр Усс.

Конденсатор спроектирован так, что стало возможным изготовление блок-модулей полной заводской готовности, соответственно была упрощена транспортировка и выполнение монтажных работ на АЭС. Существенным преимуществом является и то, что новые конденсаторы можно монтировать на имеющемся фундаменте, что уже наработано при модернизации турбоустановок энергоблоков №1 и №ЮУАЭС и на энергоблоке №3 Запорожской АЭС.

По результатам эксплуатации конденсаторов на Южно-Украинской и Запорожской АЭС уже можно уверенно говорить, что новая разработка «Турбоатома» превосходит зарубежные аналоги по технико-экономическим показателям. Фактический прирост электрической мощности генератора с новыми конденсаторами составляет от 10 до 15 МВт. Суммарный экономический эффект от внедрения конденсаторов нового поколения оценивается в 2,6 миллиарда гривен. Благодаря росту эффективности турбоустановок на одном и том же реакторном оборудовании зафиксировано увеличение электрической мощности.

Он отметил, что «Турбоатом» с самого создания «Энергоатома» остается ключевым партнером компании по модернизации и изготовления нового оборудования для атомных электростанций. «Нам очень повезло, что в Украине существует такое предприятие, как «Турбоатом» - один из мировых лидеров в области энергетического машиностроения для атомной энергетики. Высокий научно-технический и производственный потенциал харьковского предприятия хорошо известен зарубежным партнерам «Энергоатома», которые привлекают «Турбоатом» к совместным проектам», - добавил Александр Шавлаков.