Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Атомная энергетика XXI века

2.9. Конструкции и параметры отечественных реакторов

2.9.1. Конструкция и параметры реакторов РБМК

Реактор РБМК является продолжением линии советских канальных водографитовых промышленных реакторов, созданных для наработки оружейного плутония. Корпус реактора образован несущими металлоконструкциями для составных частей реактора и состоит из нижней и верхней плит, соединенных кожухом с компенсатором разности температурных расширений. В нем размещаются каналы, замедлитель нейтронов в виде графитовой кладки и отражатели [7].

В отличие от корпусных реакторов, давление теплоносителя в РБМК воспринимается не корпусом реактора, а сотнями топливных каналов небольшого диаметра, изготовленных в виде сварной трубной конструкции, средняя часть которой выполнена из циркониевого сплава, а верхняя и нижняя — из коррозионно-стойкой стали. Отсутствие корпуса большого диаметра под давлением снижает опасность быстрой потери теплоносителя, которая могла бы иметь место при разрыве корпуса.

Важной особенностью канальных реакторов является возможность выгрузки и загрузки топлива при их работе на мощности, т.е. па ходу. Для этого используют разгрузочно-загрузочную машину (РЗМ), расположенную в центральном зале. Каждые сутки перегружаются одна-две тепловыделяющие кассеты.

Поперечный разрез РБМК-1000 показан на рис. 2.1. Активная зона состоит из графитовой кладки с внутриреакторными устройствами, топливных (технологических) и специальных каналов и ТВС.

Графитовая кладка выполняет функции замедлителя и отражателя. Она имеет форму цилиндра диаметром 18 м и высотой 8 м,

Поперечный разрез реакторной установки РБМК-1000

Рис. 2.1. Поперечный разрез реакторной установки РБМК-1000:

I — собственно реактор; 2 — водяные коммуникации; 3 — пароводяные коммуникации; 4 — разгрузочно-загрузочная машина; 5 — барабан-сепаратор; б — главный циркуляционный насос составленного из 2488 графитовых колонн, которые набраны из графитовых блоков квадратного сечения 250x250 мм и высотой 600 мм. Осевые отверстия колонн активной зоны служат для установки топливных каналов, каналов системы управления и защиты и каналов охлаждения отражателя.

Всего в РБМК-1000 имеется 1693 вертикальных топливных канала, а в РБМК-1500 их несколько меньше — 1661, однако в топливных каналах РБМК-1500 мощность тепловыделяющих кассет в 1,5 раза выше, чем и объясняется увеличение мощности РБМК на 50 %. Регулирование расхода теплоносителя через активную зону осуществляется поканально с помощью запорно-регулирующих клапанов (ЗРК), причем вода подается снизу, а образующаяся пароводяная смесь отводится сверху и поступает в барабаны-сепараторы. Здесь происходит сепарация пара и воды, после чего насыщенный пар подается на две турбины мощностью по 500 МВт в энергоблоках с РБМК-1000 и по 750 МВт в энергоблоках с РБМК-1500. Отсепариро- ванную циркуляционную воду смешивают с питательной водой, поступающей в барабаны-сепараторы от турбоустановок, и затем с помощью главных циркуляционных насосов подают на вход топливных каналов.

К основным системам нормальной эксплуатации РБМК, важным для безопасности, относят: контур многократной принудительной циркуляции, контуры охлаждения каналов СУЗ и охлаждения отражателя, систему экологического контроля реактора.

К системам безопасности РБМК относят: систему управления и защиты, систему аварийного охлаждения реактора и систему защиты его от превышения давления в межканальном реакторном пространстве. Система аварийного охлаждения реактора состоит из двух подсистем: основной (кратковременного действия) и подсистемы длительного расхолаживания.

На российских АЭС установлены 11 РБМК мощностью по 1000 МВт. В табл. 2.22 приведены основные характеристики отечественных уран-графитовых водоохлаждаемых реакторов. Полуторакратное увеличение мощности РБМК-1500 достигнуто в основном благодаря интенсификации теплообмена за счет турбулизаторов потока теплоносителя. В реакторах РБМК КПД составляет 31,3 %, давление пара — 6,5 МПа, а температура равна 280 °С (насыщенный пар).

К преимуществам РБМК следует отнести:

  • • отсутствие корпуса большого диаметра под давлением;
  • • отсутствие парогенератора;
  • • меньшее обогащение топлива по 2351);
  • • перегрузка топлива на ходу;
  • • возможность перегрева пара;

Основные характеристики отечественных уран-графнтовых реакторов с водным теплоносителем

Хара кте р и ст и ка

АМБ-1

АМБ-П

РБМК-1000

РБМК-1500

Год ввода в эксплуатацию

1964

1967

1973

1982

Мощность. МВт:

электрическая

100

200

1000

1500

тепловая

286

530

3200

4800

кпд, %

35,0

37,7

31,3

31,3

Высота активной зоны, м

6

6

7

7

Диаметр активной зоны, м

7,2

7,2

11,8

11,8

Число каналов:

испарительных

730

732

1693

1661

перегревательных

268

266

Загрузка топлива, т

67

48

192

189

Обогащение топлива, %

1,8

3

1,8

1,8

Глубина выгорания топлива, МВт - сут/кг С

4,0

14,6

18,1

18,1

Диаметр твэла, мм

13,5

13,5

Материал оболочки

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

Циркониевый сплав

Циркониевый сплав

Параметры пара на турбину:

давление, МПа

9

9

6,5

6,5

температура, °С

500

500

280

280

• живучесть реактора (покаиальное регулирование расхода, замена ТВС на ходу.

Недостатки реакторов РБМК следующие:

  • • большие габаритные размеры;
  • • слишком развитая система трубопроводов;
  • • положительный паровой эффект реактивности;
  • • сложная система стабилизации полей энерговыделепия;
  • • большое количество тепловой энергии, аккумулированной в графите, в металлоконструкциях;
  • • наличие радиоактивного пара в турбине.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы