Реакторы атомных станций. Проектирование и эксплуатация

Атомная энергетика
Ядерные реакторы
Тепловые контуры атомных станций
Реактор ВВЭР
Кипящие реакторы
Реактор РБМК
Реакторная установка МКЭР -1500
Реакторы на естественном уране
Газоохлаждаемые реакторы
Реакторы HTGR
Атомные электростанции с натриевым
теплоносителем
АЭС с реактором БН-350

БРЕСТ: быстрый реактор брест со
свинцовым теплоносителем

Основы ядерной физики
Строение атомного ядра
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР
И ДЕФЕКТ МАСС
Ядерная реакция
Закон радиоактивного распада
Цепная ядерная реакция
Термоядерный синтез
Реакторы на быстрых нейтрона
Элементарная частица
Позитрон. Аннигиляция
Использование атомной энергетики
для решения проблем дефицита пресной воды
Ядерное опреснение
Варианты  плавучего энергоблока и
опреснительных установок
Схема процесса многостадийной
флеш-дистилляции для опреснения воды
Принципиальная гидравлическая схема
энергоопреснительного комплекса
Опыт использования опреснительных установок
в России и регионах мира
Проектирование и строительство
атомных энергоблоков
Работы по подготовке технологических решений
объектов атомной энергетики
Состав разделов проектной документации
Разделы проектной документации
Состав проектной документации
Особенности проектирования и конструкций
Проектирование линейных объектов
Техническое обследование зданий
Экспертиза проектной документации
Особенности компоновки АЭС на примере
проектных решений АЭС с ВВЭР-1200
Основным режимом работы АЭС является
работа в базовом режиме на 100 % мощности
Корпус реактора
Привод системы управления и защиты
Компоновка реакторного контура
Паровая турбина
Генеральный план
Здания и сооружения ядерного острова
Концепция безопасности
Радиационная и ядерная безопасность
производства
Социально-экономический аспект
обеспечения безопасности
Радиационная безопасность человека
Государственное нормирование в области
обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение защиты населения

Реактор ВВЭР

Для двухконтурной АЭС основным серийным блоком в настоящее время является в России ВВЭР-1000 и его современные модификации с мощностью 1млн.кВт.

Главный корпус здания, для размещения реактора состоит из двух частей: реакторно-парогенераторного и турбинного цехов. Реакторно-парогенераторный цех двухконтурной АЭС располагается внутри герметичной железобетонной оболочки. Для реактора ВВЭР-100 диаметр ее цилиндрической части составляет 47,7м, а ее высота – 67,5м. В верхней части она перекрыта сферическим куполом. Оболочка обеспечивает биологическую защиту и локализацию радиоактивности в нормальной эксплуатации. Кроме того, внутри оболочки реактор и парогенератор разделяются круговой железобетонной стеной толщиной 1-1,5 м, предназначенной для биологической защиты.

Реактор располагается в железобетонной шахте, являющейся фундаментом для него и биологической защитой. Для перегрузки топлива между крышкой и верхним защитным колпаком реактора предусмотрен бассейн перегрузки.

Перегрузка топлива производится ежегодно, сменой 1/3 первоначальной загрузки топлива, для чего необходимо снять крышку остановленного реактора. Поэтому над реактором предусматривается мостовой кран, а в реакторном зале - место для установки крышки реактора и небольшой бассейн выдержки для приема выгружаемых кассет имеющий специальную систему для отвода остаточного тепловыделения.

Число петель охлаждения реактора ВВЭР-1000 равно 4. Циркуляция теплоносителя осуществляется главными циркуляционными насосами.

На первых реакторах типа ВВЭР кроме ГЦН на петлях установлены задвижки для отключения и ремонта оборудования петли, в частности, парогенератора отключенной петли. Практика показала невозможность ремонта отключенной петли в связи с протечками через первоначально плотную задвижку. Поэтому никакой арматуры на петлях не применяют, а при необходимости ремонта на какой-нибудь петле реактор останавливают. Следует также отметить, что задвижка на петле диаметром 550 мм и тем более 850 мм, по существу, является не арматурой, а вспомогательным устройством, которое само может быть источником аварийности. Основные гидравлические характеристики реакторных контуров приведены в табл.16.

Таблица 3

Технические характеристики ВВЭР-1000

Основная характеристика

ВВЭР-440

ВВЭР-1000

Электрическая мощность, МВт

440

1000

Число циркуляционных петель, шт

6

4

Давление в корпусе, МПа

12,5

16

Температура воды на входе в реактор, ºС

268

289

Температура воды на выходе из реактора, ºС

301

322

Диаметр корпуса реактора, м

3,84

4,5

Высота корпуса, м

11,8

10,85

Для управления реактором существует система СУЗ, используемая в сочетании с борным регулированием. Следствием борного регулирования является использование специального калий-аммиачного водного режима в реакторе, что снижает коррозию сталей реакторного контура и снижает интенсивность радиолиза воды за счет водорода, получаемого вследствие радиационного разложения аммиака, не допуская, при этом, слишком большой концентрации водород, вызывающей наводораживание сталей и их охрупчивание.

Реактор ВВЭР корпусного типа. Серьезным недостатком такого реактора является то, что его корпус находится не только под весьма высоким давлением (до16 МПа), но и испытывает воздействие нейтронного потока, которое может вызвать охрупчивание стали.

Корпусные реакторы несколько осложняют операции по перегрузке топлива (требуется останов реактора и снятие его крышки), а также по их демонтажу и захоронению после окончания срока работы. Однако двухконтурная схема АЭС считается более надежной в эксплуатации.

В состав реакторной петли входят также парогенераторы. Для ВВЭР используются парогенераторы горизонтального расположения, в отличие от PWR.

Активная зона состоит из 61 регулируемых, 102 нерегулируемых кассет, из них при трехгодичной компании не более 54 кассет содержат пучки СВП.

Активная зона собирается установкой кассет в соответствии с картограммой загрузки в опорные стаканы шахты реактора.

Развитие ядерной индустрии в СССР