Регулювання в реакторі ввер-1000

Регулювання:

(швидке гетерогенне регулювання) рухомі поглинаючі кластери в ТВЗ (тонке регулювання, компенсація надлишкової реактивності, швидке аварійне зупинення);

(повільне гетерогенне регулювання) вигоряючий поглинач в окремих ТВЗ - стержні вигоряючого поглинача (СВП);

(повільне гомогенне регулювання) борне регулювання - компенсація повільних змін реактивності, пов'язаних з вигорянням палива (глибина вигоряння ~3%)

Швидке регулювання:

61 привід СУЗ для ПС СУЗ;

ПС СУЗ розбиті на 10 груп (максимальна диференційна ефективність групи <0,035 эфф/см – у ефективних частках нейтронів, що запізнюються);

кожний ПС СУЗ (кластер) - 18 поглинаючих елементів (пелів) усередині ТВС з індивідуальними приводами;

ПС СУЗ (кластер) реактору ВВЕР-1000:

Конструкція кластеру:

маса кластера а зборі - 15 кг;

пели - трубки з нержавіючої сталі 9,1мм, h= 3,5 м заповнені карбідом бору В4С (ущільнений порошок).

Переміщаються ПЭЛЫ в напрямних трубах ТВС 12,6 х 0,85мм, радіальний кільцевий зазор між ПЭЛ і внутрішньою поверхнею напрямної труби 0,9мм. Напрямні трубки для ПС СУЗ знизу закриті заглушками, а на бічній поверхні є два отвори для входу охолодної води.

Пучок стрижнів вигоряючого поглинача (СВП) має таку ж конструкцію, що й ПС СУЗ, але його трубки не мають пружинної підвіски на траверсі (не пред'являються вимоги демпфірування при скиданні).

Усередині трубок СВП перебуває диборид хрому в алюмінієвому сплаві (порошок диборида хрому рівномірно розмішаний у розплаві алюмінієвого сплаву ПС-80 і залитий у трубки СВП). Зміст бору у СВП становить близько 1,5% по масі суміші.

Вибір борних СВП (на відміну від інших, що більш інтенсивно вигорають і розглянутих у проекті) пов'язаний з можливістю забезпечення збалансованого розподілу енерговиділення в усі моменти кампанії в сполученні з одержанням необхідної концентрації бору в теплоносії на початку паливних завантажень.ПЭЛы представляют собой трубки из нержавеющей стали диаметром 9,1мм и длиной 3,5 метра, заполненные карбидом бора В₄С (уплотненный порошок). Масса кластера а сборе 15 кг.

Перемещаются ПЭЛы в направляющих трубах ТВС 12,6 х 0,85мм, радиальный кольцевой зазор между ПЭЛ и внутренней поверхностью направляющей трубы 0,9мм. Направляющие трубки для ПС СУЗ снизу закрыты заглушками, а на боковой поверхности имеются два отверстия для входа охлаждающей воды.

Пучок стержней выгорающего поглотителя (СВП) имеет такую же конструкцию, что и ПС СУЗ, но его трубки не имеют пружинной подвески на траверсе (не предъявляются требования демпфирования при сбросе).

Внутри трубок СВП находится диборид хрома в алюминиевом сплаве (порошок диборида хрома равномерно размешан в расплаве алюминиевого сплава ПС-80 и залит в трубки СВП). Содержание бора в СВП составляет около 1,5% по массе смеси.

Выбор борных СВП (в отличие от других, более интенсивно выгорающих и рассмотренных в проекте) связан с возможностью обеспечения сбалансированного распределения энерговыделения во все моменты кампании в сочетании с получением необходимой концентрации бора в теплоносителе в начале топливных загрузок.

Борное регулирование производится путем изменения концентрации борной кислоты и предназначено:

-для компенсации медленного уменьшения реактивности по мере выгорания топлива и накопления шлаков путем (снижение концентрации борной кислоты в теплоносителе);

-для дублирования системы остановки реактора (повышение концентрации);

-для сохранения подкритичности при перегрузках топлива (повышение концентрации);

-для компенсации изменений реактивности при пуске реактора и выводе его на мощность (снижение концентрации).

Борная кислота используется в качестве поглотителя нейтронов благодаря сравнительно большому сечению захвата, хорошей растворимости, химической и радиационной стойкости. Важным фактором является также то, что борная кислота практически не влияет на коррозию конструкционных материалов. Главное достоинство борного регулирования — оно не искажает поля энерговыделения по объему реактора.

Уменьшение концентрации борной кислоты для компенсации снижения реактивности из-за выгорания топлива производится путем вытеснения части теплоносителя подпиточной водой, не содержащей борной кислоты. Для осуществления борного регулирования используется система очистки реакторной воды (система продувки-подпитки).

Схема руху теплоносія в реакторі ВВЕР-1000