3 Реакторная установка

3.1 Технические характеристики и компоновка реакторной установки

3.1.1 Технические характеристики

РУ БН-1200 в составе головного энергоблока предназначена для решения следующих задач:

• достижения высокого КИУМ (0,9) с выработкой тепловой мощности 2800 МВт и ее передачей по натриевым контурам для последующего преобразования в электрическую энергию (не менее1200 МВт на клеммах генераторов);

• обеспечения надежной работы и конкурентоспособности с другими источниками энергии;

• отработки новых технических решений для применения в последующих энергоблоках с РУ БН-1200;

• отработки опытно-промышленного производства ЗТЦ на основе НИОКР, проведенных в рамках создания и эксплуатации БН-800.

Область применения РУ БН-1200 – использование в составе головного энергоблока и в последующих энергоблоках с возможными усовершенствованиями на основе опыта разработки, строительства и эксплуатации головного энергоблока

Основные технические характеристики РУ приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Основные технические характеристики РУ

Наименование характеристики	Значение
1 Тепловая мощность РУ, МВт	2800
2 Эксплуатационный диапазон регулирования мощности, % Nном	25-100
3 Интервал между перегрузками реактора, эфф. сут.	330
4 Параметры первого контура: ‑ температура натрия на входе в активную зону, оС	410
‑ температура натрия на входе в ПТО, оС	550
‑ расход натрия через ПТО, кг/с	15784
‑ напор ГЦН‑1, м ст.ж.	58
‑ избыточное давление в газовой полости реактора, работающего (остановленного), МПа	0,055 (0,005)
5 Параметры второго контура: ‑ температура натрия на входе в ПГ, оС	527
‑ температура натрия на выходе из ПГ, оС	355
‑ расход натрия в одной петле, кг/с	3193
‑ напор ГЦН‑2, м ст.ж.	47
‑ абсолютное давление в газовых полостях ББН и ГЦН-2, МПа	0,326
6 Параметры третьего контура: - температура питательной воды, 0С	240
- температура перегретого пара, 0С	510
- давление пара, МПа	14
- паропроизводительность, кг/с	1212
7 Количество петель теплообмена в I, II контурах РУ, ед.	4
8 Контур САОТ: -  количество петель теплоотвода, ед. - номинальная мощность петли теплоотвода, МВт(т);	4 18,75
9 Количество встроенных в реактор ХФЛ, ед.	3
10 Масса РУ с оборудованием, т	6720
11 Масса натрия первого контура, т	1970
12 Масса натрия второго контура и внереакторного контура САОТ, т	920
13 Сейсмостойкость оборудования РУ, баллов по шкале MSK‑64: ‑ проектное землетрясение;	6
‑ максимальное расчетное землетрясение	7
14 Назначенный срок службы РУ, год	60
КИУМ	0,9

3.1.2 Компоновка РУ

Гидравлическая принципиальная схема РУ представлена на рисунке 3.1. Схема соответствует интегральной компоновке реактора в четырехпетлевом исполнении (4 ГЦН-1, 4 ПТО), трёхконтурной схеме передачи тепла, САОТ с АТО в первом контуре, использованию двухкорпусного прямотрубного ПГ в каждой петле второго контура.

Введение промежуточного второго контура обусловлено необходимостью исключить попадание продуктов реакции натрия с водой и паром в реактор, а также радиоактивного натрия впароводяной контур при течи ПГ.

Наведенная активность натрия второго контура при трехконтурной схеме в РУ составляет не более 3,7´10⁺⁴ Бк/л, что делает второй контур полностью обслуживаемым.

В газовой полости реактора поддерживается давление аргона, соответствующее режиму работы (работа на мощности, плановый останов) за счет самокомпенсации. С этой целью к газовой полости реактора подсоединены баки‑компенсаторы, соединенные с ним с помощью трубопроводов.

1-Реактор, 2-Активная зона, 3-Промежуточный теплообменник, 4-ГЦН-I, 5-Блок индикации примесей, 6-Фильтр-ловушка, 7-Теплообменник автономный, 8-Клапан обратный, 9-Центральная поворотная колонна, 10-Блок рабочих ИК, 11-Блок пусковых ИК, 12-Гидрозатвор, 13-Сосуд компенсатор, 14-Съемный участок, 15-Насос электромагнитный, 16-Вакуумная ёмкость, 17-Теплообменник воздушный, 18-Бак расширительный, 19-ГЦН-II, 20-Секция ПГ, 21-Бак буферный, 22 – Бак сливной

Рисунок 3.1 – Принципиальная схема РУ.

Каждая петля второго контура содержит: циркуляционные трубопроводы, один ПТО, один ГЦН‑2, двухкорпусный прямотрубный ПГ с системой автоматической защиты, БАС‑1, выполняющий также функции дренажного бака, и БАС‑2, буферный бак и систему очистки теплоносителя от примесей. Третий (пароводяной) контур теплоотвода в пределах РУ ограничивается ПГ и трубопроводами его обвязки по воде/пару до отсечной арматуры.

Система аварийного отвода тепла от остановленного реактора к конечному поглотителю выполнена также трехконтурной: первый и второй (промежуточный) контур - с натриевым теплоносителем, третий контур - разомкнутый контур атмосферного воздуха (конечный поглотитель).

Четыре воздушных теплообменника САОТ присоединены трубопроводами промежуточного контура к соответствующим АТО, установленным в реактор, образуя четыре независимых петли теплоотвода.

Компоновка оборудования РУ (рисунки 3.2 и 3.3) осуществлена таким образом, чтобы обеспечить высокую надежность и безопасность эксплуатации РУ при условии ее компактного размещения.

Интегральный реактор размещен в шахте цилиндрической формы. Сверху шахта реактора перекрыта верхней неподвижной защитой (ВНЗ), имеющей проходки под реакторное оборудование.

Четырехпетлевая компоновка первого и второго контуров обеспечивает возможность относительно симметричного расположения оборудования и трубопроводов РУ в реакторном здании.

Основное оборудование второго контура: четыре ГЦН-2, четыре ПГ, четыре комплекта трубопроводов, - скомпоновано за шахтой реактора в отдельных помещениях. При этом помещения для насосов расположены в центральном зале, а ПГ - в отделении, примыкающем к центральному залу.

Ниже пола центрального зала расположено баковое хозяйство первого контура. В парогенераторном отделении расположено баковое хозяйство второго контура. Помещения с ВТО вынесены за пределы центрального зала и примыкают к парогенераторному отделению.

Главные циркуляционные насосы второго контура расположены в центральном зале на отметке ~ +30м.

ПГ четырех петель, состоящие из двух параллельно работающих корпусов, попарно расположены вдоль стен центрального зала, параллельных оси симметрии реактора. Каждый ПГ размещен в отдельном помещении (боксе), пароводяные коммуникации ПГ размещены в отдельных изолированных помещениях.

1 ‑ Реактор	2 ‑ Парогенератор
3 ‑ ГЦН-2	4 ‑ ВТО
5 ‑ Бак расширительный	6 ‑ ПТО
7 ‑ АТО	8 – Бак дренажный,2 контура
9 – БАС‑2	10 – Буферная емкость
11 – Трубопроводы 2 контура	12 – Трубопроводы САОТ

Рисунок 3.2 - Компоновка РУ БН-1200

1 ‑ Реактор	2 ‑ Парогенератор
3 ‑ ГЦН-2	4 ‑ ВТО
5 ‑ Бак расширительный	6 ‑ ПТО
7 ‑ АТО	8 – Бак дренажный 2 контура
9 – БАС‑2	10 – Буферная емкость
11 – Бак компенсатор 1 контура	12 – ХФЛ
13 – ГЦН-1	14 – КМВП с линейным боксом
15 – Трубопроводы 2 контура	16 – Трубопроводы САОТ

Рисунок 3.3 - Компоновка РУ БН-1200

Размеры парогенераторного бокса в плане составляет 10´11 м для двухкорпусного прямотрубного ПГ. Высота боксов составляет 31 м. Для проведения такелажных (монтажных и ремонтных) работ с двухкорпусным прямотрубным ПГ предусмотрены проемы в стенах по всей высоте соответствующих боксов.

Компоновка трубопроводов увязана с компоновкой основного оборудования РУ и обеспечивает равенство гидравлических сопротивлений попарно идентичных петель. Трассировка трубопроводов при этом предполагает использование сильфонов для компенсации температурных перемещений. Трубопроводы полностью окожухованы, кроме трубопроводов для дренажей и сдувок.