Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс) / 177_Атомные электростанции с реакторами типа ВВЭР_PWR
.pdf
Глава 3. АЭС с реакторными установками PWR поколения III+
330
Подъемная рама
Вентиляторы обдува
приводов СУЗ
Кабельный лоток
Блок электрораз
ъемов
Рельса ходового
устройства гайковерта
Крышка реактора
Кожух БЭР
Ко
жух системы охлаждения
приводов СУЗ
Кабельный
лоток
Кожух системы
охлаждения
приводов СУЗ
Крышка реактора
Антисейс-
мические
опоры
. 3.55. Верхний блок реактора APR1400 с интегрированными системами всборе
скрышкой реактора
3.3. APR1400 — усовершенствованный энергетический реактор
331
спечивает поддержку активной зоны с помощью опорных решеток, которые
передают нагрузку на нижний фланец шахты внутрикорпусных устройств.
Установочные штифты в решетках обеспечивают ориентацию нижних кон-
цов тепловыделяющих сборок.
Опорные конструкции активной зоны показаны на рис. 3.57.
Опора и позиционирование тепловыделяющих сборок обеспечиваются
нижней опорной конструкцией. Нижний конец шахты внутрикорпусных
устройств ограничен от чрезмерного бокового и радиального смещения ше-
стью шпоночнами демпферами, которые входят в пазы на стенке корпуса
реактора.
Верхняя направляющая конструкция (UGS), состоящая из регулировоч-
ной плиты тепловыделяющих сборок, чехловых труб приводов СУЗ, верхней
опорной плиты с решеткой, опорного корпуса верхней направляющей кон-
струкции (рис. 3.58). Верхняя направляющая конструкция (UGS) извлека-
ется из корпуса реактора при операциях по перегрузке топлива с помощью
специальной подъемной траверсы.
Внутри-
реакторный
воздушник
аварийного
охлаждения
зоны
Выгородка
Нижняя
опорная плита
активной зоны
Шахта
внутри-
корпусных
устройств
Верхнее
направляющее
устройство
Блок защитных
труб
. 3.56. Конструкция икомпоненты внутрикорпусных устройств реактора APR1400
Глава 3. АЭС с реакторными установками PWR поколения III+
332
Блок защитных труб (IBA) ограничивает перекрестный поток теплоно-
сителя и обеспечивает выравнивание штанг ОР СУЗ (CEA). Блок защитных
труб состоит из верхней пластины, приваренной к цилиндрической обе-
чайке, открытой снизу и содержащей набор больших вертикальных труб,
соединенных вертикальными пластинами в виде сетки, приваренных к вну-
тренней части обечайки. Блок защитных труб удерживается в нужном по-
ложении с помощью непрерывного сварного шва между фланцем обечайки
и верхней поверхностью фланца верхней направляющей конструкции UGS.
Выгородка активной зоны обеспечивает целостность геометрии актив-
ной зоны и ограничивает величину перепускного потока теплоносителя.
Выгородка состоит из сварного вертикального узла пластин, предназначен-
ных для пропуска теплоносителя через активную зону. Кольцевые обоймы
1
2
3
4
5
. 3.57. Опорные конструкции
активной зоны вшахте внутри-
корпусных устройств РУ APR1400.
1 – направляющие; 2 – шахта
внутрикорпусная; 3 – выгородка
активной зоны; 4 – нижняя пли-
та активной зоны; 5 – каналы
устройств ВКУ
1
2
3
4
5
6
7
8
. 3.58. Верхняя направляющая конструкция
реактора APR1400.
1 – трубы термопар; 2 – направляющая подъем-
ной системы; 3 – корпус блока защитных труб; 4 –
внутренние элементы блока защитных труб; 5 –
опорная плита блока защитных труб; 6 – каналы
элементов СУЗ; 7 – плита позиционирования ТВС;
8 – направляющие гильзы ТВС
3.3. APR1400 — усовершенствованный энергетический реактор
333
и верхняя и нижняя торцевые плиты обеспечивают боковую поддержку.
Кольца крепятся к вертикальным пластинам с помощью приварных по всей
длине ребер и горизонтальных скоб. Между наружным периметром выго-
родки и шахтой ВКУ предусмотрен небольшой зазор для обеспечения вос-
ходящего потока охлаждающей жидкости в затрубном пространстве, тем
самым сводя к минимуму тепловые напряжения конструкции выгородки.
Выгородка показана на рис. 3.59. Четыре направляющих упора с твердым
покрытием, расположенные на перпедикулярных осях, выступают вер-
тикально из верхней части выгородки и входят в соответствующие пазы
с твердым покрытием в верхней пластине направляющей конструкции, что-
бы обеспечить выравнивание между верхней направляющей конструкцией
и выгородкой/нижней опорной конструкцией.
Нижняя опорная конструкция (LSS) и патрубки каналов ВРК (ICI)
в сборе позиционируют и поддерживают тепловыделяющие сборки, вы-
городку активной зоны и патрубки ВРК (ICI). Конструкция представляет
собой сварной узел, состоящий из короткого цилиндра, опорных решеток,
нижней плиты, патрубков ICI и опорной плиты каналов ВРК. Установочные
Направляющие
упоры
Верхняя
плита
Выгородка
Кольцо
Скоба
Ребро
Нижняя плита
. 3.59. Выгородка активной зоны РУ APR1400
Глава 3. АЭС с реакторными установками PWR поколения III+
334
гильзы-фиксаторы тепловыделяющих сборок крепятся к верхней части ба-
лок решетки. Снизу основные опорные балки решетки в одном направле-
нии приварены к нижней плите, которая содержит проточные отверстия
для обеспечения правильного распределения потока. Эти плиты также
обеспечивают опору для патрубков ICI, опорных колонн и опорной плиты
каналов ICI. Обечайка направляет основной поток теплоносителя первого
контура и ограничивает байпасный поток выгородки активной зоны с по-
мощью отверстий, расположенных у основания. Опорная плита каналов ICI
обеспечивает боковую поддержку патрубков ВРК. Эта плита снабжена про-
точными отверстиями для распределения потока теплоносителя. Нижняя
опорная конструкция показана на рис. 3.60.
Опора колонны
Внешняя
нижняя
плита
Обечайка
Каналы ВРК
Основная
опорная
колонна
Фиксатор ТВС
Вспомогательная
решетка
Перекрестная
решетка
Основная опорная
решетка
Вставка
Опорная плита
каналов ВРК
Опорная реше
тка
каналов ВРК
Нижняя плита
. 3.60. Нижняя опорная конструкция реактора APR1400
АктивнаязонаиТВСAPR1400
Активная зона реактора APR1400 представляет собой массив из 241 ТВС
типа «Квадрат». ТВС расположены таким образом, чтобы вписаться в се-
чение цилиндра с эквивалентным диаметром 3647 мм и активной длиной
3810 мм (рис. 3.61).
3.3. APR1400 — усовершенствованный энергетический реактор
335
Шаг дистанцио-
нирующей
решетки 12,852 мм
Внутренний диаметр
корпуса реактора
4629,2 мм
Эквивалентный
диаметр активной
зоны 3647,44 мм
Выгородка
Внутренний
диаметр шахты
активной зоны
3987,8 мм
102,87 мм
202,29 мм
192,79 мм
Fuel Rod OD
9,5 мм
5,486 мм
. 3.61. Схема размещения активной зоны впоперечном сечении корпуса
реактора APR1400
Тепловыделяющая сборка содержит 236 твэлов и твэгов в ортогональ-
ном массиве 16×16 с каркасом из четырех направляющих каналов и одного
измерительного трубчатого канала приборов ВРК, приваренного к дистан-
ционирующим решеткам.
Оболочкой твэлов для APR1400 является циркониевый сплав ZIRLO,
который был разработан компанией Westinghouse Electric Company, LLC для
повышения коррозионной стойкости.
Таблетки UO
2
имеют выемки с обоих концов для обеспечения теплового
расширения и набухания топлива.
Глава 3. АЭС с реакторными установками PWR поколения III+
336
ТВС (рис. 3.62) состоит из 236
твэлов и твэгов, 4 направляющих
трубчатых каналов, 1 трубки изме-
рительного канала, 12 решеток, 1
верхнего сопла и 1 нижнего сопла.
Направляющие каналы, дистан-
ционирующие решетки, верхнее
сопло и нижнее сопло образуют
структурный каркас ТВС.
Тепловыделяющие сборки
имеют матричную конфигурацию
различных типов для разных ци-
клов и зон загрузки активной зоны
(рис. 3.63).
Группы ОР СУЗ (CEA) со-
стоят из 4 или 12 стержней с ней-
тронным поглотителем (показаны
на рис. 3.64), расположенных в пе-
риферийных направляющих ка-
налах тепловыделяющих сборок.
Стержни поглотителя нейтронов
соединены крестообразной рамой,
которая штангой соединяется
с приводными механизмами СУЗ
(CEDM). Поглотители нейтронов
четырехстержневой группы CEA
входят в четыре направляющих
канала в тепловыделяющей сбор-
ке. Четырехэлементные CEA используются для управления распределением
мощности и реактивностью активной зоны в рабочем диапазоне мощности.
12-элементные группы CEA вводятся в четыре направляющих канала в те-
пловыделяющей сборке и в два ближайших направляющих обеспечивают
ввод в активную зону отрицательной реактивности для полного заглушения
реактора.
Рабочие органы групп СУЗ позиционируются с помощью магнитно-
го привода СУЗ (CEDM), установленного на крышке корпуса реактора.
Привод соединяется штангой с крестовиной рамы группы СУЗ CEA.
СЕА вводится в активную зону под действием силы тяжести при отключе-
нии электроэнергии от катушек электромагнитного привода CEDM. Подача
электроэнергии на катушки CEDM отключается автоматическими выклю-
чателями, которые получают сигнал останова реактора. Гидравлические си-
стемы для управления приводами СУЗ CEDM не используются.
Верхнее сопло
Верхняя решетка
Дист. решетки
Твэл
Дебриз-фильтр
Нижнее сопло
. 3.62. Конструкция ТВС иэлементов
сборки реактора APR1400
3.3. APR1400 — усовершенствованный энергетический реактор
337
КомпенсатордавленияAPR1400
Компенсатор давления представляет собой вертикально установленный
цилиндрический сосуд высокого давления с приварными эллиптически-
ми днищем и оголовком (рис. 3.65). Сменные электронагреватели прямо-
го погружения установлены вертикально в днище корпуса. Компенсатор
давления снабжен патрубками для линии впрыска, соединительного трубо-
провода, предохранительных клапанов с сервоприводом (POSRV), а также
контрольно-измерительными приборами давления и уровня.
Линия соединительного трубопровода соединена с одной из горячих ниток
петли первого контура реактора, а линии впрыска соединены с двумя холод-
ными нитками петли первого контура на выходе ГЦН. Компенсатор давления
поддерживает давление и уровень теплоносителя в первом контуре в заданных
пределах в сочетании с системами контроля давления и уровня во всех нор-
мальных и аварийных условиях эксплуатации без останова реактора.
В AP1400 применены 4 предохранительных клапана КД с сервоприво-
дами. При срабатывании по превышению давления в первом контуре они
сбрасывают пар из КД в резервуар хранения воды в защитной оболочке
(IRWST).
A0, B0 C0 B1, C1
B2 B3, C2 C3
– столб воды; – топливо нормального обогащения;
– топливо низкого обогащения; – топливо с гадолинием
. 3.63. Картограмма матриц ТВС различных типов реактора APR1400
Глава 3. АЭС с реакторными установками PWR поколения III+
338
Захват
Пружина
Рама
Плунжер
Стержень
СУЗ
Концевик
Шток
Пружина
Втулка
Поглотитель
Разрез А
Втулка
Поглотитель
Разрез В
Втулка
Стержень СУЗ Поглотитель
Стержень СУЗ Поглотитель
Втулка
Разрез А
Разрез В
Маркировка
Маркировка
Захват
Крепление
Пружина
Плунжер
Стержень
СУЗ
Рама
Концевик
Шток
Пружина
Втулка
Поглотитель
Разрез А
Втулка
Поглотитель
Разрез В
Втулка
Стержень СУЗ Поглотител
ь
Стержень СУЗ Поглотител
ь
Втулка
Разрез А
Разрез В
. 3.64. Конструкция группы ОР СУЗ из4 стержней (а) и12 стержней (б) реактора APR1400
3.3. APR1400 — усовершенствованный энергетический реактор
339
10
6
7
2
8
1
3
4
95
3027,7
16487,9
2692,4
. 3.65. Конструкция, патрубки иосновные размеры компенсатора давления
APR1400.
1 – люк-лаз; 2 – соединительный трубопровод; 3 – линия впрыска; 4 – устройства пре-
дохранительные; 5 – уровнемер верхний; 6 – уровнемер нижний; 8 – электронагрева-
тели (48 шт.); 9 – термоконтроль; 10 – контроль давления; 11 – сдувки газовые
ГлавныйциркуляционныйнасосAPR1400
Насосы теплоносителя реактора (Reactor Coolant Pump — RCP) ‒ глав-
ные циркуляционные насосы (ГЦН) обеспечивают циркуляцию теплоно-
сителя между корпусом реактора и парогенераторами для передачи тепла
от активной зоны реактора к ПГ. Для каждой петли первого контура тепло-
носителя предусмотрено два насоса, расположенных в каждой холодной
нитки петли.
Насос представляет собой одноступенчатый центробежный агрегат вер-
тикального типа, приводимый в движение электродвигателем мощностью
13 320 л.с. (рис. 3.66).
Герметичность гидравлической части обеспечивается блоком уплотне-
ния, предназначенным для предотвращения утечки теплоносителя.
Насосы теплоносителя реактора обеспечивают достаточный поток при-
нудительной циркуляции через систему первого контура теплоносителя
Соседние файлы в папке Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс)