Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства

та природокористування

Кафедра електротехніки та автоматики

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до дипломного проекту на тему:

« АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ОЧИСТКИ ВОДИ У ДРУГОМУ контурі БЛОКУ №3

РІВНЕНСЬКОЇ АЕС»

Виконала:

студентка 6-го курсу

заочного відділення

факультету ПМ і КІС

спеціальності АУТП

Гіс О.В.

Керівник дипломного проекту:

к.т.н. Стець С.Є.

Рівне - 2008

Зміст

Вступ

Розділ 1. Технічна характеристика об’єкта

1.1 Коротка характеристика підприємства

1.2 Характеристика об’єкта регулювання

1.3 Опис конструкції і технологічної схеми СВО-3

1.4 Опис конструкції випарного аппарата

1.5 Опис процесу випарювання на випарних аппаратах

Розділ 2. Аналаз структури існуючої система автоматизації та розробка функціональної системи автоматизації

2.1 Характеристики регуляторів

2.2 Розробка функціональної схеми автоматизації

2.3 Основні рішення з автоматизації об’єкта управління

2.3.1 Вибір технічних засобів автоматизації

2.3.2 Автоматичне регулювання й керування

Розділ 3. Дослідження математичної моделі САР

3.1 Вимоги до якісних показників функціонування САР

3.2 Апроксимація перехідної характеристики ОР

3.3 Розрахунок регулятора САР

3.4 Моделювання і аналіз чутливості САР

3.5 Перевірка САР на жорсткість

Розділ 4. Комплексна автоматизація виробництва очищеної води

4.1 Характеристика скада-системи „TRACE MODE”

4.2 Організація бази каналів

4.3 Розробка FBD-програм

4.4 Відображення технологічного процесу у редакторі представлення даних

Розділ 5. Розрахунок економічної ефективності запроектованих заходів з автоматизації

Розділ 6. Заходи з охорони праці та захисту навколишнього середовища

Висновки

Додаток А

Додаток В

Вступ

Сучасний період розвитку енергетичної промисловості характеризується прагненням досягнути дуже високих експлуатаційних характеристик для обладнення і систем автоматизації для підвищення показників і зменшення затрат на виробництво.[1]

На самих перших етапах автоматизації людина започаткувала технологічний процес, вона знаходилась біля встановлених контрольно-вимірювальних приладів, встановлених безпосередньо на обладнанні та працюючих в прямому контакті з матеріальними потоками. Ці засоби допомагали точніше оцінити хід протікання технологічного процесу.[2]

Але нарощених все більших потужностей вимагає більш складніших вимірювань, а головне регулювання ходу протікання технологічного процесу. Тому поступово впроваджувались дуже прості регулятори, і в подальшому регулятори складного принципу дії і обробки сигналів. Це дало поштовх до утворення вже цілих програмно- технічних комплексів. Були розв'язані проблеми з отримання, збору та представлення інформації про стан технологічного процесу та щодо дистанційного керування технологічними параметрами. Нерозв'язаною залишилась проблема автоматизації прийняття рішень. В результаті розв'язку цієї проблеми виникли автоматизовані системи управління (АСУ). Подальший розвиток автоматизації дав зрозуміти, що існуючі технічні засоби автоматизації не досконалі і тому зараз швидко впроваджуються засоби автоматизації на мікропроцесорній основі, які мають великі обчислювальні можливості і високу надійність.[3]

Атомними електростанціями (АЕС) виробляється практично половина всієї електроенергії виробленої в Україні (48%). Робота сучасних атомних енергоблоків неможлива без широкого впровадження автоматизованих систем керування. Особлива увага приділяється для системи очищення трапних вод АЕС від радіоактивних забруднень , механічних і хімічних домішок з метою зменшення об'єму радіоактивних відходів , що підлягають тривалому зберіганню.[4]

Проведення реконструкції обумовлене необхідністю заміни морально застарілої апаратури «Каскад-2» на нові засоби автоматизації, в яких використовуються прогресивні інформаційні технології і сучасні електронні компоненти.

Метою реконструкції (САР ТП) для СВО-3 є :

- підвищення безвідмовності функціонування;

- підвищення ремонтопридатності;

- уніфікація технічних і програмних засобів;

- організація захисту від помилкових дій персоналу;

-підвищення точності і якості регулювання.

Дипломний проект планується здійснювати за робочими документами. До складу робочих документів проектів по автоматизації виробничих процесів входять:

1. Структурні схеми контролю і керування, що визначають основні функціональні частини системи автоматизації, їх призначення і взаємозв'язки.

2. Функціональні схеми автоматизації виробничих процесів, що роз'ясняють визначені процеси, які протікають в окремих функціональних ланцюгах системи.

3. Принципові електричні схеми автоматичного регулювання, керування, захисту, блокування, сигналізації і живлення. Ці схеми визначають повний склад елементів і зв'язків між ними, а також детальне представлення про принципи роботи системи.

6. Схеми зовнішніх електричних і проводок.

7. Плани розташування засобів автоматизації, електричних проводок.

8. Нетипові креслення установок засобів автоматизації.

9. Інші робочі документи і матеріали .

У даній дипломній роботі планується здійснити проектування і реалізацію окремих елементів САУ процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС. При цьому необхідно вирішити наступні задачі:

1. Дослідити технологічний процес та існуючу САР.

2. Розробити ФСА дослідженого технологічного процесу і скласти карту технологічних параметрів.

3. Запроектувати сучасні технічні засоби для систем автоматичного керування.

4. Скласти і дослідити модель системи автоматичного регулювання.

5. Розробити проект комплексної автоматизації процесу очистки води.

6. Запроектувати заходи з охорони праці та провести техніко-економічний розрахунок доцільності запроектованих засобів з автоматизації.

Розділ 1.

Технічна характеристика об’єкта

1.1 Коротка характеристика підприємства

Реактор ВВЕР-1000 є реактором корпусного типу з водою під тиском, яка виконує функцію теплоносія і сповільнювача.

Технологічна схема енергоблока

Технологічна схема енергоблоків з реакторами ВВЕР440 і ВВЕР1000 має два контури.

Перший контур - радіоактивний. Він включає реактор типа ВВЕР і циркуляційні петлі охолоджування. Кожна петля містить головний циркуляційний насос (ГЦН), парогенератор і дві головні замочні засувки (ГЗЗ). До однієї з циркуляційних петель першого контура приєднаний компенсатор тиску, за допомогою якого в контурі підтримується заданий тиск води, що є в реакторі одночасно і теплоносієм і сповільнювачем нейтронів. На енергоблоках з ректором ВВЕР-440 є по 6 циркуляційних петель, на енергоблоці з реактором ВВЕР-1000 - 4 циркуляційні петлі.[5]

Другий контур - нерадіоактивний. Він включає парогенератори, паропроводи, парові турбіни, сепаратори-пароперегрівачі, живильні насоси і трубопроводи, деаератори і регенеративні підігрівачі. Парогенератор є загальним устаткуванням для першого і другого контурів. У ньому теплова енергія, вироблена в реакторі, від першого контура через теплообмінні трубки передається другому контуру [6]. Насичена пара, що виробляється в парогенераторі, по паропроводу поступає на турбіну, яка приводить в обертання генератор, що виробляє електричний струм.

У системі охолоджування конденсаторів турбін на АЕС використовуються баштові градірні і водосховище-охолоджувач.

1.2 Характеристика об’єкта регулювання

Система призначена для очищення трапних вод АЕС від радіоактивних забруднень, механічних і хімічних домішок з метою зменшення об'єму радіоактивних відходів (РАО), що підлягають тривалому зберіганню.

Система трапних вод складається з наступних підсистем:

1. Підсистеми збору і попереднього очищення трапних вод;

2. Підсистеми переробки трапних вод на випарних апаратах;

3. Підсистеми очищення дистиляту випарних апаратів на іонообмінних фільтрах

Система водоочистки (СВО-3), в частині очищення трапних вод, є системою нормальної експлуатації важливої для безпеки і відноситься до групи З по ПН АЕ Г-7-008-89 [1], класу безпеки 3 по ПН АЕ Г-1-011- 89 (ОПБ-88) [2], категорії сейсмостійкості IIб по ПН АЕ Г-5 - 006 -87 [3]. Устаткування і трубопроводи цієї частини системи конструктивно виконані відповідно до вимог НТД по безпеці, діючих на момент розробки проекту [4-7]. СВО-3, в частині іонообмінного очищення дистиляту, відноситься до класу безпеки 4 по ОПБ-88 .

Трапні води поступають на СВО-3 через систему спецканалізації по трубопроводах і включають:

1. Неорганізовані утічки I контура; води дезактивації устаткування і приміщень;

2. Регенераціонні і відмивні води іонообмінних фільтрів СВО;

3. Взрихлюючі води механічних фільтрів; скидання з лабораторій;

4. Дренажні води при спорожненні устаткування і трубопроводів перед ремонтом;

5. Поворотні води з проміжного вузла зберігання рідких радіоактивних відходів (РРВ) (декантат з місткостей сховища після гідровигрузки відпрацьованих фільтруючих матеріалів фільтрів СВО);

6. Регенерації води фільтрів блокової установки (БОУ), що знесолює, при питомій активності >7,4х104 Бк/м3 (>2,00х10-10 Ки/л);

7. Води хімічних промивок випарних апаратів СВО-3, 6, 7;

скидання конденсату з установки глибокого упарювання (УГУ), з редукційно-охолоджувальної установки (РОУ);

8. Протічки з ущільнень насосів.

Води, які поступають на очищення, мають, як правило, високий солевміст (до 10 г/л), усереднений солевміст - 5 г/л.