- •1. Основные особенности ядерного реактора, как источника тепловой энергии.
- •2. Основные составляющие реакторов на тепловых и быстрых нейтронах и их назначение.
- •3. Критический объем реактора и основные факторы, влияющие на его минимальное значение. Влияние отражателя на критические размеры.
- •Основные факторы влияющие на минимальное значение критического объема:
- •4. Как и за счет чего меняется коэффициент размножения нейтронов с течением времени. Выводы из этой зависимости.
- •Выгорание топлива
- •Накопление продуктов деления
- •Такой характер изменения позволяет сделать следующие важные выводы:
- •5. Мощность реактора и ее изменение во времени. Принципы управления мощностью реактора, границы управляемости.
- •6. Обеспечение надежности работы твэл в ядерном реакторе. Запасы до кризиса теплообмена.
- •7. Основные требования к теплоносителям аэс и преимущества, которые обеспечивают выполнение каждого требования.
- •8. Сравнение одноконтурных и двухконтурных схем аэс с водным теплоносителем.
- •9. Свойства натриевого теплоносителя и особенности схем аэс с натриевым теплоносителем.
- •10. Основные отличия в конструкциях водо-водяных реакторов типа вврд и вврк. В каких схемах аэс используются эти реакторы? Реакторы с водой под давлением (вврд)
- •Корпусные кипящие реакторы (вврк)
- •11. Основные конструктивные элементы реакторов вгрк и их назначение (на примере реактора рбмк – 1000).
- •12. Основные конструктивные элементы реакторов типа бн и их назначение (на примере реактора бн -600).
- •13. Особенности конструктивных схем парогенераторов аэс с водным, газовым и жидкометаллическим теплоносителем.
- •Недостатки:
- •Вертикальные парогенераторы зарубежных фирм с естественной циркуляцией и водным теплоносителем Преимущества:
- •Недостатки:
- •Советские проекты вертикальных парогенераторов с естественной циркуляцией
- •Прямоточные парогенераторы с перегревом пара и водным теплоносителем*
Недостатки:
неравномерная нагрузка зеркала испарения, что заставляет иметь сложную систему раздачи питательной воды и отказаться от выделенного экономайзерного участка, что ведёт к росту поверхности нагрева;
трубы пучка имеют разную длину, при этом в длинных трубах вода раньше охлаждается и концевая часть труб не работает, как поверхность нагрева, а значит, увеличивается общая необходимая поверхность;
пучок сложен в изготовлении, т.к. все трубы разные по размерам, собирать пучок приходится по одной трубе, т.к. тонкие трубы не удаётся сваривать встык, то при разных трубах остаётся много отходов металла;
слабая циркуляция рабочего тела из-за малой высоты контура, что требует увеличения шагов между трубами, а значит, и размеров пучка;
малая высота парового пространства, что вынуждает поддерживать уровень с точностью ± 50 мм, что достаточно сложно, иначе при повышении уровня будет ухудшаться сепарация, а при понижении – будут обнажаться верхние ряды труб, что усиливает их коррозию.
Вертикальные парогенераторы зарубежных фирм с естественной циркуляцией и водным теплоносителем Преимущества:
существенно лучшая циркуляция за счёт большой высоты контура, что позволяет уменьшить шаги между трубами (размеры пучка) и опасность застоя пара;
допустимость больших колебаний уровня воды, что облегчит его поддержание;
более компактная компоновка АЭС в целом, т.е. меньше площадь в плане, которую занимает оборудование первого контура;
использование выделенного экономайзерного участка, что позволяет уменьшить поверхность нагрева.
Недостатки:
использование U-образных труб пучка, а значит разная длина труб, трудности изготовления, неравномерная нагрузка зеркала испарения, недоиспользование длинных труб, т.е. те же проблемы, что и в горизонтальных ПГ;
большая (~ 600 мм) толщина трубной доски, что затрудняет её изготовление и вызывает перерасход труб, уходящих в заделку;
сильные вибрации труб и их износ о системы крепления (фреттинг-коррозия) в связи с высокими скоростями циркуляции;
большая нагрузка зеркала испарения в связи с его малой площадью, а значит сложная система сепарации влаги. Из-за сепарационных проблем пришлось даже увеличивать диаметр (а значит и площадь Fзи) верхней части корпуса;
застой циркуляции над трубной доской, где откладывается шлам и интенсифицируется коррозия.
Советские проекты вертикальных парогенераторов с естественной циркуляцией
О ни проектировались в нескольких вариантах к реактору ВВЭР 1000 (4ПГ на реактор) под названием ВПГ 250, однако после аварии в Чернобыле эти работы были свёрнуты. Рассмотрим вариант с ширмовой поверхностью нагрева (рис.122).По центру цилиндрического корпуса (диаметром 4 м и высотой h = 14 м) располагается вертикальный цилиндрический коллектор, через который входит и выходит теплоноситель. Диаметр коллектора 1,5 м, внутри него находится труба для разделения потоков теплоносителя. В коллектор заделаны трубы поверхности нагрева, выполненные в виде плоских ширм (330 шт), радиально расположенных вокруг коллектора. Циркуляция и сепарация организованы аналогично зарубежным конструкциям (кожух, циклонный и жалюзийный сепараторы). Питательная вода подаётся через кольцевой коллектор в чехлы выделенного экономайзерного участка.
Предполагалось, что такие ПГ сохранят достоинства зарубежных вертикальных ПГ и ликвидируют ряд их недостатков, в том числе следующие:
трубы в ширмах сделаны одинаковой длины, а ширмы (все одинаковые) можно изготавливать на потоке и вести сборку целыми ширмами, а не по одной трубе;
существенно более равномерная нагрузка зеркала испарения, что облегчает работу сепарационных устройств;
ликвидация плоской доски, а значит уменьшение толщины стенок и ухода труб в заделку, упрощение изготовления, исключение застоя пара и коррозии в местах заделки труб;
облегчение контроля и глушения труб в коллекторе большого диаметра, куда можно попасть, сняв крышку и убрав трубу для разделения потоков.