Паросепаратор

Паросепара́тор (сепаратор пара, паросушитель) — устройство для отделения капельной влаги от водяного пара (паросушения). Пар, не содержащий влаги, называют сухим, содержащий влагу — насыщенным или перенасыщенным.

Назначение паросепаратора

Большое значение сепарация пара имеет на АЭС, где из-за недопустимости высоких температур в реакторе вырабатывается насыщенный пар невысоких (по сравнению с тепловыми электростанциями) параметров. Сепарация может происходить в отдельном устройстве (например, в одноконтурной реакторной установке с реактором типа РБМК) или непосредственно в парогенераторе (в двухконтурной реакторной установке с реактором типа ВВЭР).

В паровых котлах паросепаратор устанавливается обычно на входном патрубке паропровода. Назначение паросепаратора также состоит в отделении капель воды для повышения его сухости. По способу отделения пара паросепараторы бывают центробежными и осадительными.

Барабан-сепаратор

Два барабана-сепаратора реакторной установки с реактором РБМК-1000 имеют цилиндрический горизонтальный стальной корпус длиной 30 м и диаметром 2,3 м. Пароводяная смесь со средним содержанием пара около 15 % (по массе) подводится сбоку через подающие патрубки непосредственно от каналов реактора. Сюда же попадает питательная вода из турбинной установки, а также из системы продувки и расхолаживания реактора. Отделение влаги происходит на горизонтальных дырчатых листах. Вода собирается в коллекторе диаметром 0,5 м и отводится по опускным патрубкам во всасывающий коллектор и далее к главному циркуляционному насосу. Насыщенный пар давлением около 7 МПа и температурой около 300 °C отводится вверх через патрубки к паровому коллектору и подается на турбину. Для снижения продольного перекоса давления в паровом пространстве барабана-сепаратора применяется переменное дросселирование патрубков.

Поскольку реакторная установка РБМК одноконтурная, барабан-сепаратор работает на слабо радиоактивном паре и подлежит биологической защите.

Встроенный сепаратор пара

Парогенератор и сепаратор реакторной установки с реактором ВВЭР-1000 находятся в едином горизонтальном корпусе из стали 10ГН2МФА длиной 13,84 м и диаметром 4 м. На каждой из четырех петель реактора установлено по одному парогенератору, расчетная производительность каждого — 1469 т пара в час. Теплоноситель первого контура (радиоактивная вода) с расчетной температурой 322 °C подается снизу по коллектору в трубные пучки. Температура на выходе составляет 289 °C.

Питательная вода (не радиоактивная) от турбоустановки с температурой 220 °C поступает через раздаточный коллектор в межтрубное пространство парогенератора, где закипает под давлением около 6,5 МПа. В паровом объеме парогенератора установлены жалюзийные сепараторы, которые состоят из восьми рядов секций, установленных под углом 60° к горизонту. Жалюзи выполнены из стальных (нержавеющая сталь 12Х18Н10Т) волнообразных пластин толщиной 0,5-0,8 мм. За сепараторами расположены дырчатые пароприемные щиты, после которого пар попадает в коллектор сухого пара, расположенный вне корпуса парогенератора. Пар с расчетной температурой 278,5 °C и давлением 6,48 МПа поступает в главный паропровод. Пар не является полностью сухим — расчетная влажность на выходе составляет 0,05 %.

Литература

• Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / Под общ. Ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. — 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 608 с.

• БСЭ