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 1. Атомная энергетика
70
Основные технические характеристики РУ ВВЭР-1000 (проект В-320)
представлены в табл. 1.11.
1.11. Технические характеристикиРУ ВВЭР-1000 (проект В-320)
Мощность тепловая, МВт 3000
Расход теплоносителя через реактор (приработе четырех ГЦН),
м
3
/ч
88 000
Давление номинальное навыходе изактивной зоны, МПа 15,7
Температура теплоносителя вреакторе, °С
– навходе вактивную зону
291
– навыходе изактивной зоны
321
Диаметр твэлов, мм 9,1
Число ТВС вактивной зоне, шт. 163
Тип ТВС Бесчехловой
Количество приводовСУЗ вреакторе, шт. 61
Тип привода СУЗ ШЭМ*
* ШЭМ— шаговый электромагнитный.
Состав систем безопасности РУ ВВЭР-1000 (проект В-320) и их конфи-
гурация представлены в табл. 1.12.
1.12. Системы безопасностиРУ ВВЭР-1000 (проект В-320)
САОЗ высокого давления 3×100%
САОЗ низкого давления 3×100%
Система аварийного ввода бора +
Импульсно-предохранительные устройства компенсатора
давления
3
Система быстрого ввода бора —
Гидроемкости первой ступени 4×33%
Гидроемкости второй ступени —
1.6. Ретроспективный анализ развития технологии ВВЭР и PWR
71
Окончание табл. 1.12
Аварийный запас борного раствора высокой концентрации
вСАОЗ (40г/кг)
3×15 м
3
Аварийный запас борного раствора низкой концентрации
вСАОЗ (16г/кг)
1×630 м
3
Система аварийной питательной воды 3×100%
Объем воды вбаках аварийной питательной воды 3×500 м
3
Система аварийного расхолаживания ПГ —
Система пассивного отвода тепла —
Импульсно-предохранительные устройства ПГ 2×4
Обратные клапаны напаропроводах +
Спринклерная система 3×100%
Герметичная оболочка Одинарная
Пассивная система удаления водорода (рекомбинаторы
водорода)
+
Система удержания иохлаждения расплава активной зоны
(ловушка расплава)
—
ГЦН ГЦН-195М,
односкоростной
На базе проекта В-320 в 1984 году был разработан проект В-341 реактора
ВВЭР-1000, предназначенный для энергоблока № 3 АЭС «Ловииса», однако
строительство его не началось.
Последующее развитие технологии ВВЭР осуществлялось под влиянием
нескольких событий, которые существенным образом сказались на разви-
тии всей ядерной энергетики. Это три крупнейшие аварии на АЭС: «Три-
Майл-Айленд-2» в США в 1979 году; на Чернобыльской АЭС в 1986 году
и на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году.
III.
Проект В-392. Во второй половине 1980-х годов, по итогам всесторон-
него анализа аварий, произошедших в гражданской ядерной энергетике
(на АЭС «Три-Майл-Айленд» в США и на Чернобыльской АЭС в СССР),
перед коллективом проектантов была поставлена задача по разработке про-
Глава 1. Атомная энергетика
72
екта АЭС с реактором ВВЭР-1000 нового поколения, отвечающего повы-
шенным требованиям безопасности. В частности, в этом проекте должны
были быть минимизированы риски аварий с разрушением активной зоны.
Эта реакторная установка была лицензирована в 1998 году ГАН России для
строительства на Нововоронежской АЭС-2.
Проект не был реализован, но он дал толчок для создания других моди-
фикаций РУ, нашедших свое применение на практике.
Основные технические характеристики РУ ВВЭР-1000 (проект В-392)
представлены в табл. 1.13.
1.13. Технические характеристики РУ ВВЭР-1000 (проект В-392)
Мощность тепловая, МВт 3000
Расход теплоносителя через реактор (при работе
четырех ГЦН), м
3
/ч
86 000
Давление номинальное на выходе из активной зоны,
МПа
15,7
Температура теплоносителя в реакторе, °С
– навходе вактивную зону 291
– навыходе изактивной зоны 321
Диаметр твэлов, мм 9,1
Число ТВС в активной зоне, шт. 163
Тип ТВС Усовершенствованный
бесчехловой
Количество приводов СУЗ в реакторе, шт. 85-121
Тип привода СУЗ ШЭМ-3*
* ШЭМ – шаговый электромагнитный.
Новый проект, получивший обозначение В-392, в целом базировал-
ся на технических решениях и модернизированном оборудовании хорошо
зарекомендовавшего себя в процессе эксплуатации проекта В-320. Что ка-
сается безопасности, то в В-392 применяется комбинация пассивных и ак-
тивных систем с независимыми каналами разных принципов действия.
К новым пассивным системам безопасности проекта В-392, не приме-
нявшимся ранее на реакторных установках типа ВВЭР, относятся система
быстрого ввода бора, система отвода остаточных тепловыделений, дополни-
тельная система пассивного залива активной зоны.
1.6. Ретроспективный анализ развития технологии ВВЭР и PWR
73
Кроме того, в проекте В-392 применены усовершенствованные актив-
ные системы безопасности и концепция «течь перед разрывом» для трубо-
проводов первого контура, что дает возможность принять своевременные
меры для предотвращения аварии. Состав систем безопасности и их конфи-
гурация для РУ ВВЭР-1000 (проект В-392) представлены в табл. 1.14.
Эффективность аварийной защиты повышена, в частности за счет уве-
личения количества органов регулирования СУЗ (121 против 61 в В-320), что
позволяет в случае необходимости поддерживать реактор в подкритическом
режиме при расхолаживании до 100 °С без ввода борного раствора.
1.14. Системы безопасностиРУ ВВЭР-1000 (проект В-392)
САОЗ высокого давления —
САОЗ низкого давления —
САОЗ высокого-низкого давления (совмещенная
четырехканальная система высокого инизкого давления
снасосами-эжекторами)
4×100%
Система аварийного ввода бора —
Импульсно-предохранительные устройства компенсатора
давления
3
Система быстрого ввода бора 4×25%
Гидроемкости первой ступени 4×33%
Гидроемкости второй ступени 4×25%
Аварийный запас борного раствора высокой концентрации
вСАОЗ (40г/кг)
—
Аварийный запас борного раствора низкой концентрации
вСАОЗ (16г/кг)
1×500 м
3
Система аварийной питательной воды —
Объем воды вбаках аварийной питательной воды —
Система аварийного расхолаживания ПГ 4×100%
Система пассивного отвода тепла 4×33%
Импульсно-предохранительные устройства ПГ 2×4
Обратные клапаны напаропроводах —
Глава 1. Атомная энергетика
74
Спринклерная система Совмещена
сСАОЗ НД
Герметичная оболочка Двойная
Пассивная система удаления водорода (рекомбинаторы
водорода)
+
Система удержания иохлаждения расплава активной зоны
(ловушка расплава)
—
ГЦН ГЦН-1391,
двухскоростной
В проекте В-392 предусмотрен двойной контейнмент. Внешняя обо-
лочка выполнена из монолитного железобетона и защищает внутреннюю
от внешних воздействий (ураганов, смерчей, воздушной ударной волны,
падения самолета и т.п.). Внутренняя оболочка состоит из предварительно
напряженного железобетона со стальной герметизирующей облицовкой.
Между внутренней и внешней оболочками осуществляется отсос воздуха
с очисткой на фильтрах для создания разряженной атмосферы.
Интересный факт: в чистом виде проект В-392 так нигде и не был реа-
лизован. Однако заложенные в него решения легли в основу таких зарубеж-
ных проектов ГК «Росатом», как АЭС «Куданкулам» (В-412), АЭС «Бушер»
(В-446).
Проект В-446. АЭС «Бушер»
Строительство АЭС юго-восточнее города Бушер (Иран) было начато
в 1975 году западногерманским концерном Kraftwerk Union, подразделе-
нием Siemens. В 1980 году правительство ФРГ присоединилось к санкциям
США, введенным против Ирана, и строительство было прекращено. 24 ав-
густа 1992 года правительства России и Ирана подписали соглашение о со-
трудничестве в сфере мирного использования атомной энергии. 25 августа
1992 года было заключено соглашение о продолжении строительства АЭС
в Бушере.
Основной технической трудностью являлось совмещение устаревшего
оборудования, установленного еще немецкой компанией, с российскими
реакторами. Однако специалисты успешно справились с этой задачей —
в новый проект было интегрировано 12 тыс. тонн немецкого оборудования.
Иранский проект В-446 отличается от В-392 компоновкой петель глав-
ного циркуляционного контура, что связано с требованием заказчика о не-
обходимости сохранения строительных конструкций, ранее сооруженных
Окончание табл. 1.14
1.6. Ретроспективный анализ развития технологии ВВЭР и PWR
75
на площадке германской фирмой KWU. Основные технические характери-
стики РУ ВВЭР-1000 (проект В-446) представлены в табл. 1.15.
1.15. Технические характеристикиРУ ВВЭР-1000 (проект В-446)
Мощность тепловая, МВт 3000
Расход теплоносителя через реактор (приработе
четырех ГЦН), м
3
/ч
86 000
Давление номинальное навыходе изактивной зоны,
МПа
15,7
Температура теплоносителя вреакторе, °С
– навходе вактивную зону 291
– навыходе изактивной зоны 321
Диаметр твэлов, мм 9,1
Число ТВС вактивной зоне, шт. 163
Тип ТВС Усовершенствованный
бесчехловой
Тип привода СУЗ ШЭМ-3*
* ШЭМ— шаговый электромагнитный.
3 сентября 2011 года в 23:29 АЭС «Бушер» была подключена к нацио-
нальной энергосистеме Ирана. Энергетический пуск АЭС «Бушер» состо-
ялся 12 сентября.
11 ноября 2014 года Россия и Иран подписали соглашение о постройке
энергоблоков № 2, 3 на условиях «под ключ» (проект В-528).
Проект В-466Б. АЭС «Белене»
Проект РУ В-466Б предназначался для болгарской АЭС «Белене».
Работы над ним были начаты в 2007 году.
В настоящее время разработана документация на изготовление основно-
го оборудования РУ и промежуточный доклад по безопасности.
Основой технического задания на В-466Б послужили требования, прак-
тически полностью соответствующие требованиям EUR. По применяемым
техническим решениям проект В-466Б ближе всего к В-392 (В-412), кото-
рый можно считать для него референтным.
Но в нем в более полном объеме учитываются требования, повышаю-
щие его экономическую эффективность, в том числе по повышению сроков
службы основного оборудования.
Глава 1. Атомная энергетика
76
Принципиальная компоновка и расположение реактора в бетонной
шахте в В-466Б сохранены без изменений по сравнению с В-392 (В-412).
В то же время конструкция реактора была модифицирована с целью обеспе-
чить увеличение срока службы.
Так, был увеличен диаметр корпуса, начиная с зоны патрубков и ниже —
с 4150 до 4195 мм. Это позволило ограничить флюенс потоков нейтронов.
При таких условиях становится достижимым 60-летний ресурс работы кор-
пуса.
Для АЭС «Белене» предлагался усовершенствованный привод СУЗ
ШЭМ-3 с улучшенными динамическими характеристиками и повышен-
ной надежностью, срок службы механической части которого увеличен с 20
до 40 лет.
Основные технические характеристики РУ ВВЭР-1000 (проект В-466Б)
представлены в табл. 1.16.
1.16. Технические характеристикиРУ ВВЭР-1000 (проект В-466Б)
Мощность тепловая, МВт 3000
Расход теплоносителя через реактор (приработе четырех ГЦН), м
3
/ч 86 000
Давление номинальное навыходе изактивной зоны, МПа 15,7
Температура теплоносителя вреакторе, °С
– навходе вактивную зону 291
– навыходе изактивной зоны 321
Диаметр твэлов, мм 9,1
Число ТВС вактивной зоне, шт. 163
Состав систем безопасности и их конфигурация РУ ВВЭР-1000 (проект
В-466Б) представлены в табл. 1.17.
Изменения коснулись и парогенераторов. В них была применена раз-
реженная коридорная компоновка труб в теплообменном пучке и увеличен
внутренний диаметр корпуса с 4000 до 4200 мм. Расчетный срок службы бе-
ленских парогенераторов составлял 60 лет.
Строительство АЭС «Белене» остановлено в 2012 году в связи с измене-
нием политической повестки в стране.
1.6. Ретроспективный анализ развития технологии ВВЭР и PWR
77
1.17. Системы безопасностиРУ ВВЭР-1000 (проект В-466Б)
САОЗ высокого давления 4×100%
САОЗ низкого давления 4×100%
САОЗ высокого-низкого давления (совмещенная
четырехканальная система высокого инизкого давления
снасосами-эжекторами)
—
Система быстрого ввода бора 4×25%
Система аварийного ввода бора 4×50%
Импульсно-предохранительные устройства компенсатора
давления
3
Гидроемкости первой ступени 4×33%
Гидроемкости второй ступени 4×25%
Система аварийного расхолаживания ПГ 4×100%
Система пассивного отвода тепла 4×33%
Спринклерная система 4×100%
Герметичная оболочка Двойная
Пассивная система удаления водорода (рекомбинаторы
водорода)
+
Система удержания иохлаждения расплава активной зоны
(ловушка расплава)
+
Проект В-428. АЭС «Тяньвань»
Тяньваньская атомная электростанция расположена на побере-
жье Желтого моря, примерно в 30 километрах к востоку от центра города
Ляньюньган провинции Цзянсу, Китай.
Первые энергоблоки Тяньваньской АЭС (№ 1, № 2) с реакторами ВВЭР-
1000 (проект В-428) мощностью 1060 МВт были сданы заказчику в 2007 году.
Сегодня оба блока работают стабильно на уровне номинальной контрактной
мощности, устойчиво демонстрируют одни из лучших показателей в атом-
ной отрасли Китая и мира.
Энергоблок № 3 введен в эксплуатацию в феврале 2018 года, энергоблок
№ 4 — в декабре 2018 года, это проекты В-428М. Опыт, полученный за пер-
вые годы эксплуатации В-428, был использован для небольших доработок.
Глава 1. Атомная энергетика
78
В проекте В-428М чуть выше электрическая мощность (1126 МВт против
1060 МВт у В-428). Основные технические характеристики РУ ВВЭР-1000
(проект В-428) представлены в табл. 1.18.
8 июня 2018 года в Пекине был подписан межправительственный прото-
кол и рамочный контракт на сооружение энергоблоков №7, №8 с реактора-
ми ВВЭР-1200 (проект АЭС-2006).
1.18. Технические характеристикиРУ ВВЭР-1000 (проект В-428)
Мощность тепловая, МВт 3000
Расход теплоносителя через реактор (приработе
четырехГЦН), м
3
/ч
86 000
Давление номинальное навыходе изактивной зоны,
МПа
15,7
Температура теплоносителя вреакторе, °С
– навходе вактивную зону 291
– навыходе изактивной зоны 321
Диаметр твэлов, мм 9,1
Число ТВС вактивной зоне, шт. 163
Тип ТВС Усовершенствованный
бесчехловой
Тип привода СУЗ ШЭМ-3*
* ШЭМ– шаговый электромагнитный.
Проект В-428 для китайской АЭС «Тяньвань» имеет некоторые отличия
в номенклатуре и структуре применяемых систем безопасности по сравне-
нию с базовым проектом В-320. Проект В-428 был разработан СПбАЭП
на основе проекта АЭС-91/99 (модернизированный вариант проекта АЭС-
91), предназначавшегося для сооружения в Финляндии на площадке АЭС
«Олкилуото».
На первом блоке этой станции было также впервые в мире установле-
но такое устройство, как ловушка расплава активной зоны (кориума), ко-
торое предназначено для борьбы с возможными последствиями реализации
сценария тяжелой аварии на энергоблоке – одна из отличительных черт
современных проектов ВВЭР-1000 в части пассивных систем безопасно-
сти. Состав систем безопасности и их конфигурация РУ ВВЭР-1000 (проект
В-428) представлены в табл. 1.19.
1.6. Ретроспективный анализ развития технологии ВВЭР и PWR
79
1.19. Системы безопасностиРУ ВВЭР-1000 (проект В-428)
САОЗ высокого давления 4×100%
САОЗ низкого давления 4×100%
САОЗ высокого-низкого давления (совмещенная
четырехканальная система высокого инизкого
давления снасосами-эжекторами)
—
Система аварийного ввода бора +
Импульсно-предохранительные устройства
компенсатора давления
3
Система быстрого ввода бора 4×25%
Гидроемкости первой ступени 4×33%
Гидроемкости второй ступени 4×25%
Аварийный запас борного раствора высокой
концентрации вСАОЗ (40г/кг)
—
Аварийный запас борного раствора низкой
концентрации вСАОЗ (16г/кг)
1×1200 м
3
Система аварийной питательной воды 4×100%
Объем воды вбаках аварийной питательной воды 1×700 м
3
Система аварийного расхолаживания ПГ —
Система пассивного отвода тепла —
Импульсно-предохранительные устройства ПГ 2×4
Обратные клапана напаропроводах —
Спринклерная система Совмещена сСАОЗ НД
Герметичная оболочка Двойная
Пассивная система удаления водорода
(рекомбинаторы водорода)
+
Система удержания иохлаждения расплава активной
зоны (ловушка расплава)
+
ГЦН ГЦН-1391,
двухскоростной
Соседние файлы в папке Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс)