Реакторная установка ВВЭР-1000.

Состав:

– реактор

– 4 ГЦН (ГЦН – 195М)

– 4 ПГ (ПГВ – 1000)

– 4 ГЦК (d_внутр = 850мм, d_внеш = 1000мм)

– вспомогательные системы

ГЦК:

Все циркуляционные петли по компоновке и длинам идентичны. Размещение ГЦК:

№4 БП №3

№1 БВ №2

Теплоизоляция состоит из двух слоёв базальтового волокна(δ = 60мм) и легкосъёмные блоки.

Температурные расширения ГЦК компенсируются перемещением ПГ на роликовых и ГЦН на шаровых опорах. Перемещению трубопроводов при их разрыве от реакции струи ограничено аварийными опорами.

Геометрические характеристики:

V_ГЦК = 370 м²

V_{реактора} = 110 м²

V_ПГ = 4·20 = 80 м²

V_ГЦН = 4·3 = 12 м²

V_ГЦК = 4·21= 84 м²

V_КД = 79 м²

V_{остальное} ≈ 5 м² (соединительные линии связи)

Технические характеристики:

Р_р = 160 ата

Т_вх = 290ºС

Т_вых 320ºС

G_р = 19000 – 24000 м³/час (по 1 петле)

Толщина стенки труб: – основного материала (10ГН2МФА) = 65 мм

– плакирующего слоя (нержавеющая сталь) = 5 мм

30. Реакторная установка РБМК-1000. Состав, схема, технические характеристики РУ.

РЕАКТОР РБМК

(см рисунок ↓)

Реактор РБМК – Реактор Большой Мощности Канальный, электрической мощностью 1000 МВт.

Реактор представляет собой цилиндр составленный из графитовых блоков, помещенный в бетонную шахту. Диаметр, этого цилиндра, около 12 м, а высота около 8 м. Реактор окружен боковой биологической защитой в виде кольцевого бака с водой. Этот цилиндр пронизывают 1693 топливных канала, представляющих собой трубки из сплава циркония диаметром 88 мм и толщиной 4 мм. В топливном канале устанавливается тепловыделяющая сборка (ТВС).

Теплоноситель, вода, движется в каналах снизу вверх, омывая ТВС и снимая тепловую энергию. Подвод теплоносителя осуществляется к каждому каналу, существует возможность регулировать расход воды через канал (тепловая энергия выделяется неравномерно по объему и в каналы с большей мощностью подается большее количество воды). Проходя по каналу часть воды испаряется, в каналах с максимальной мощностью массовое паросодержание на выходе достигает 20 %, среднее паросодержание на выходе из реактора 14,5 %.

Одним из преимуществ РБМК пред ВВЭР, является возможность перегрузки выгоревшего топлива без остановки реактора. Загрузка топлива в реактор осуществляется с помощью разгрузочно-загрузочной машины (РЗМ). При перегрузки канала РЗМ герметично соединяется с верхней часть канала, в ней создается такое же давление, как и в канале, отработанная ТВС извлекается в РЗМ свежая ТВС устанавливается в канал.

Реактор РБМК-1000 – с неперегружаемыми каналами, в отличие от реакторов с перегружаемыми каналами, ТВС и технологический канал являются раздельными узлами. К установленным в реактор каналам с помощью неразъемных соединений подсоединены трубопроводы - индивидуальные тракты подвода и отвода теплоносителя. Загружаемые в каналы ТВС крепятся и уплотняются в верхней части стояка канала. Таким образом, при перегрузке топлива не требуется размыкания тракта теплоносителя, что позволяет осуществлять ее с помощью соответствующих перегрузочных устройств без остановок реактора.

При создании таких реакторов решалась задача экономичного использования нейтронов в активной зоне реактора. С этой целью оболочки твэлов и трубы канала изготовлены из слабо поглощающих нейтроны циркониевых сплавов. В период разработки РБМК температурный предел работы сплавов циркония был невысок. Поэтому параметры теплоносителя также не высоки. Давление в сепараторах - 7,0 МПа (t_s = 284°С). Схема РБМК - одноконтурная. Пароводяная смесь после активной зоны попадает по индивидуальным трубам в барабаны-сепараторы, после которых насыщенный пар направляется в турбины, а отсепарированная вода после смешения с питательной водой, поступающей в барабаны-сепараторы от турбоустановок, с помощью циркуляционных насосов подается к каналам реактора.

Канальные реакторы проще освоить и построить, чем корпусные, так как для их производства подходят мощности общего машиностроения, не нужно уникальных технологий по производству реакторных корпусов.

Эффективность канальных реакторов сильно зависит от мощности, снимаемой с каждого канала. Распределение мощности по каналам зависит от плотности потока нейтронов в активной зоне и выгорания топлива в каналах. Существует предельная мощность, которую нельзя превышать ни в одном канале, определяемая условиями теплосъема.

Первоначально проект РБМК был разработан на электрическую мощность 1000 МВт, (тепловая мощность – 3200 МВт). При имеющемся в реакторе количестве рабочих каналов (1693) и полученном коэффициенте неравномерности тепловыделения в активной зоне реактора максимальная мощность канала составляла около 3000 кВт. При такой мощности и максимальном массовом паросодержании на выходе из каналов около 20% и обеспечивается необходимый запас до кризиса теплообмена. Оказалось возможным увеличить предельно допустимую мощность канала в 1,5 раза до 4500 кВт при одновременном повышении допустимого паросодержания до нескольких десятков процентов. Для этого была разработана ТВС с интенсификаторами теплообмена.

При увеличении допустимой мощности канала до 4500 кВт тепловая мощность реактора РБМК повышена до 4800 МВт, чему соответствует электрическая мощность 1500 МВт. Реакторы РБМК-1500 работают на Игналинской АЭС.