3. Атэц с реакторной установкой вк-300

Кипящий корпусной реактор ВК-300 на тепловых нейтронах может быть использован для нескольких целей: электричество, тепло, опреснение [4, 5, 12].

Первоначально проект создавался для подземной АТЭЦ Красноярского ГХК с целью замещения выводимых из эксплуатации военных реакторов-наработчиков оружейного плутония. Однако под давлением США было принято решение о сооружении неядерного источника тепловой и электрической энергии, а именно, ТЭЦ на угольном топливе.

Впоследствии разработаны проект наземной АТЭЦ для Архангельской области и предложения по трёхцелевой установке для Навойиского ГХК в Узбекистане, которая предназначена ещё и для опреснения солёной воды подземного моря в пустыне Кара-Кум. Основные характеристики ВК-300 приведены в табл. 5.3.3.1, а его конструкция показана на рис. 2 [4, 5, 12].

Для работы в моноблоке по одноконтурной схеме с одновременной выработкой электроэнергии и выдачей тепла для отопления и горячего водоснабжения коммунальных и промышленных потребителей используется паровая теплофикационная турбоустановка Т-150/250 – 6,6/50, разработанная ОАО "Ленинградский металлический завод".

Максимальная теплофикационная нагрузка - 400 Гкал/ч. Номинальная мощность турбины в максимальном теплофикационном режиме составляет 150 МВт (при температурном графике отпуска тепла 150/70С), максимальная мощность в конденсационном режиме - 250 МВт.

Основные технологические решения и преимущества ВК-300 [4, 5, 12]:

- одноконтурный реактор с естественной циркуляцией теплоносителя;

- самоограничение мощности за счет отрицательных обратных связей между реактивностью и теплотехническими параметрами;

- пассивный отвод остаточного тепловыделения;

- размещение реактора, турбины, баков аварийного расхолаживания, бассейна выдержки ОЯТ, перегрузочной машины и крана центрального зала под единой вторичной защитной оболочкой;

- две независимые системы управления мощностью и останова реактора (чисто стержневая СУЗ и гибридная (СУЗ + борная жидкость);

- полностью интегральная компоновка реактора;

- базирование на испытанном практикой оборудовании (корпус, твэлы и сепараторы ВВЭР, датчики нейтронного потока и камеры деления РБМК);

- многолетний успешный опыт ВК-50;

- возможность сборки РУ ВК-300 и сооружения реакторного отделения на "Севмашпредприятии" с последующей транспортировкой по воде (наплавная технология);

- дистилляционные системы опреснения, либо обратный осмос или гибридные системы.

4. Атэц с реакторной установкой вбэр-300

В АТЭЦ применена двухконтурная блочная РУ ВБЭР-300 тепловой мощностью до 850 МВт, разработанная на базе судовых ВВР типа КН-3 и КЛТ-40. Основные показатели приведены в табл. 5.3.4.1. Схема и конструкция показаны на рис. 3, 4 и 5. Каждый блок имеет мощность 295 МВт(эл) в конденсационном режиме или 200 МВт(эл) + 460 Гкал/ч в комбинированном режиме. В проекте предусмотрена двойная защитная оболочка:

- герметичная внутренняя стальная оболочка на Ризб = 0,4 Мпа с утечкой не более 0,2% объема в сутки;

- внешняя железобетонная оболочка без предварительного напряжения, рассчитанная на падение самолета до 20 тонн или ударную волну 50 кПа.

Основные технические решения ВБЭР-300 [2,6]:

- кассетная активная зона с топливом типа ВВЭР;

- компактная блочная компоновка реакторного блока;

- основное оборудование РУ (прямоточные парогенераторы, герметичные ГЦН, насосы системы очистки I контура, электромеханические приводы СУЗ, герметичная быстродействующая арматура) на основе серийно изготавливаемого оборудования судовых ядерных ППУ;

- системы безопасности пассивного принципа действия;

- расположение всех патрубков в верхней части корпуса.

Последствия проектных аварий незначительны и ограничиваются площадкой станции, зона планирования защитных мероприятий в запроектных авариях ограничена радиусом не более 1 км, что немаловажно для АТЭЦ.

АТЭЦ из двух энергоблоков наиболее эффективна для города с населением ~300 тысяч человек. Она позволит вытеснить из топливного баланса ~1800 тысяч тонн условного топлива в год. Выброс в атмосферу СО₂ сократится на 2,9 млн. тонн, а потребление О₂ уменьшится на 4,3 млн.тонн в год.

Предполагаемые сроки строительства:

- 3,5 года до пуска I блока;

- 4,5 года до пуска II блока.

Высокий уровень безопасности обеспечивается, в первую очередь, за счет свойств внутренней самозащищенности:

- отрицательные коэффициенты реактивности;

- высокий уровень естественной циркуляции в остановленном реакторе;

- теплоаккумулирующая способность РУ;

- расположение трубопроводов I контура выше активной зоны;

- применение компактной конструкции с короткими силовыми патрубками;

- установка самосрабатывающих устройств в САОЗ, АЗ и системе теплоотвода;

- выполнение условия "течь перед разрушением".

Общая стоимость двухблочной АТЭЦ составляет 640 млн. руб. (здесь и далее цены в рублях 1991г.): СМР - 285 млн., оборудование - 271 млн., прочее - 84 млн.

Себестоимость электроэнергии в конденсационном режиме составляет 2,21 коп/кВт.ч. В комбинированном режиме проектная себестоимость:

- отпускаемой электроэнергии - 1,57 коп/кВт.ч

- отпускаемой теплоэнергии - 7,78 руб/Гкал

При этих условиях срок окупаемости составляет 12 лет.

Как и в случае ВК-300, для ВБЭР-300 возможно применение наплавных технологий перемещения реакторного отделения на соответствующей платформе.