- •1.1.1. Общие сведения о первом контуре реактора ввэр
- •1.1.2. Реактор ввэр
- •1.1.3. Парогенератор
- •1.1.4. Главный циркуляционный насос
- •1.1.5. Главные циркуляционные трубопроводы (гцт)
- •§ 182 Датчика термоэлектрических термометров с компенсационными коробками.
- •Система компенсации давления в контуре
- •1.2.2. Система продувки-подпитки первого контура
- •1.2.3. Системы безопасности реакторной установки ввэр
- •1.2.4. Система аварийного охлаждения активной зоны реактора
- •1.2.5. Тенденции развития реакторной установки ввэр
- •2.1.1. Особенности технологической схемы энергоблока с реактором рбмк
- •2.1.2. Контур многократной принудительной циркуляции
- •Барабан-сепараторы
- •Главные циркуляционные насосы
- •Запорно-регулирующий клапан
- •Паропроводы и арматура
- •2.2.1. Узел регулирования расхода питательной воды
- •2.2.2. Система охлаждения продувочной воды и расхолаживания реактора
- •2.2.3. Система охлаждения каналов суз, камер деления (кд), датчиков контроля энерговыделения (дкэ) и отражателя
- •2.2.4. Газовый контур
- •2.2.5. Схема вспомогательного промежуточного контура
- •2.2.6. Система аварийного охлаждения реактора
- •2.2.7. Система локализации аварий энергоблоков рбмк (сла)
- •2.2.8. Система аварийного электроснабжения
- •Физические особенности регулирования мощности реактора
- •4.1.2. Регулирование энергоблоков с реакторами ввэр
- •4.1.3. Регулирование энергоблоков с реакторами рбмк
- •4.1.4. Регулирование энергоблоков одноконтурных аэс с реакторами корпусного типа
- •4.1.5. Регулирование блоков аэс с реакторами на быстрых нейтронах
- •5.1.1. Выбор промышленной площадки для строительства аэс
- •5.1.2. Требования к генеральному плану аэс
- •5.1.3. Примеры генерального плана аэс
- •5.2.1. Основные требования к главному корпусу аэс
- •5.2.2. Компоновка машинного зала
- •5.2.3. Компоновка реакторного и реакторно-парогенераторного цехов
- •5.2.4. Примеры компоновок аэс
- •5.2.4.1. Реакторное отделение аэс с ввэр-1000
- •5.2.4.2. Реакторное отделение аэс с рбмк-1000
- •5.2.4.3. Компоновка основных сооружений и оборудования аэс сРбн
Физические особенности регулирования мощности реактора
Анализ регулирования энергоблоков начнем с рассмотрения особенностей регулирования ядерного реактора.
Для поддержания контролируемой цепной реакции необходимо, чтобы реактивность в стационарном режиме равнялась нулю. Это означает, что в среднем только один из двух-трех нейтронов, образовавшихся в предшествующем акте деления ядра горючего, вызывает последующее новое деление. Остальные нейтроны поглощаются теплоносителем, конструкционными материалами или теряются вследствие утечки из активной зоны. Нулевая реактивность реактора соответствует его критическому состоянию, для поддержания которого требуется строго постоянное количество ядерного горючего, равное критической массе.
На реактивность реактора существенно влияют плотность и количество замедлителя, введение или выведение поглотителей (поглощающие регулирующие стержни, выгорающие поглотители), добавление или извлечение части горючего (подвижные топливные сборки).
В зависимости от типа реактора в его системе управления и защиты (СУЗ) используются те или иные способы воздействия на реактивность. Наиболее распространенным способом регулирования реактора является использование подвижных поглощающих стержней.
Органы управления выполняют две основные функции – компенсации медленных изменений реактивности, вызываемых выгоранием топлива и накоплением продуктов деления, и регулирования более быстрых процессов изменений мощности. Органы защиты предназначены для быстрого аварийного выключения реактора.
Перегрузка ядерного горючего производится периодически либо на ходу под нагрузкой, либо после выключения реактора. При каждой частичной перегрузке в реактор загружается избыточное по отношению к критической массе количество ядерного топлива, которое и выгорает. Его реактивность компенсируется введением поглощающих стержней.
В водоводяных реакторах широкое применение нашло жидкостное (борное) регулирование. Жидкий поглотитель – борная кислота – вводится в воду, являющуюся теплоносителем и замедлителем. Борное регулирование используется для компенсации медленного изменения реактивности, а тонкое оперативное регулирование осуществляется подвижными стержнями.
Следует отметить, что при делении ядер топлива наряду с мгновенными нейтронами, рождающимися в момент деления, при радиоактивном распаде некоторых осколков деления образуются и запаздывающие нейтроны. Суммарная доля β запаздывающих нейтронов мала. Так, для изотопа урана 235U она составляет всего лишь 0,64 %, т.е. более 99 % приходится на мгновенные нейтроны. Однако, несмотря на такой малый выход запаздывающих нейтронов их роль в переходных процессах исключительно велика. Ядерный реактор быстро реагирует на отклонение реактивности, и только наличие запаздывающих нейтронов позволяет осуществить переходный процесс с допустимой небольшой скоростью. Однако при этом вводимая положительная избыточная реактивность должна быть заметно меньше суммарной доли запаздывающих нейтронов. При невыполнении этого условия переходный процесс практически будет определяться только мгновенными нейтронами, пойдет очень быстро и реактор окажется фактически неуправляемым.
К существенным отклонениям реактивности при работе реактора может привести изменение температуры теплоносителя и топлива. Здесь сказываются, в первую очередь, изменения энергетического спектра нейтронов и плотности замедлителя. Температурный коэффициент реактивности зависит от состава и компоновки активной зоны и может быть как положительным, так и отрицательным. Для устойчивой и безопасной работы реактора желательно, чтобы температурный коэффициент реактивности был отрицательным и небольшим по абсолютному значению. В этом случае увеличение мощности, вызывающее повышение температуры, приводит к уменьшению реактивности и самопроизвольный разгон реактора невозможен.
Регулирование мощности реактора перемещением регулирующих стержней или изменением расхода замедлителя возможно только при ограниченных скоростях изменения возмущающих воздействий. Поэтому система регулирования и защиты турбины должна обеспечивать такие предельные значения этих скоростей, чтобы они не были превышены при изменениях частоты сети или нарушениях в работе турбины.