Атомная энергетика. Ядерные реакторы АЭС. Атомный флот. Ядерное оружие

РБМК-1000
Гражданский суда
Авиация

Водо-водяной энергетический реактор

Общее устройство реакторного отделения с реактором ВВЭР-1000

Реакторное отделение состоит из двух частей: негерметичной части (обстройка) и герметичной оболочки.

Обстройка в плане занимает площадь 66х66 метров вокруг цилиндрической конструкции - гермооболочки внутренним диаметром 45 метров. В обстройке располагаются устройства газоудаления из воды систем подпитки первого контура, баки запаса технической воды, фильтры, оборудование вытяжного и приточного вентиляционных центров, противопожарные системы, электрооборудование технологических систем, систем управления, контроля и защиты энергоблока, транспортные пути. В фундаментной части обстройки до глубины 4 метра размещены системы аварийного охлаждения зоны, баки, теплообменники и часть оборудования промежуточного контура, системы подпитки – продувки и организованных протечек, другое технологическое оборудование.

Гермооболочка опирается на железобетонную плиту толщиной 2,4 метра, расположенную на высоте 13 метров. Высота железобетонного купола гермооболочки 67,5 метра, толщина железобетонной стены гермооболочки и сферического купола 1,2 метра. Вся внутренняя поверхность гермооболочки облицована стальными листами толщиной 8 миллиметров, образующими герметичный контур. Внутри стены и купола гермооболочки проходят каналы 164 высокопрочных стальных пучков тросов для создания предварительных противодействующих напряжений в конструкции. Проектное усилие натяжения каждого пучка 1000 тонн. Проверка гермооболочки и ее оборудования на прочность и плотность осуществлялось избыточным давлением 5 атмосфер. При этом нагрузка на поверхность гермозоны составляло около 600 тыс.тонн. Главное отличие строительных конструкций энергоблока с реактором ВВЭР от энергоблока с реактором РБМК (Чернобыльский тип) в том, что последний не имеет герметичной защитной оболочки, как ВВЭР-1000. Гермооболочка является одним из пассивных барьеров безопасности реакторной установки.

Общий вид главного корпуса АЭС с унифицированным реактором ВВЭР-1000

Общий вид главного корпуса АЭС с унифицированным реактором ВВЭР-1000.

Внутри гермооболочки находятся устройства первого контура реакторной установки: реактор ВВЭР–1000 и главный циркуляционный контур. Реактор состоит из 14 конструкционных элементов и включает в себя: корпус реактора, крышку реактора, верхний блок с приводами системы управления и защиты, внутрикорпусную шахту и другое технологическое оборудование. Общий вес реактора – 740 тонн. Главный циркуляционный контур состоит из 15 конструкционных элементов, в том числе: четыре парогенератора, четыре главных циркуляционных насоса (ГЦН), четыре гидроемкости системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ), паровой компенсатор давления, главный циркуляционный трубопровод, четыре ионообменных фильтра и четыре фильтра–ловушки. Общая масса оборудования главного циркуляционного контура 4074 тонны. Реактор и главный циркуляционный контур в сборе образуют замкнутый объем для воды первого контура, находящейся в нем под давлением 160 атмосфер и при температуре 320 градусов Цельсия. Первый контур подвергался гидравлическим испытаниям на прочность и плотность давлением 250 атмосфер. Кроме оборудования первого контура внутри гермооболочки находятся: бассейны перегрузки и выдержки топлива; оборудование транспортно–технологической части; оборудование шахт ревизии внутриреакторных устройств; оборудование бетонной шахты реактора, включающее в себя ряд биологических и температурных защит; каналы ионизационных камер; технологические приспособления, инструмент и устройства.

Главными элементами транспортно–технологического оборудования являются полярный кран и перегрузочная машина. Полярный кран обеспечивает как работу с железнодорожной платформой через транспортный проем и шлюз, так и подъем - перемещение любых грузов внутри гермозоны. Машина перегрузочная предназначена только для выполнения технологических операций с топливными кассетами и обеспечивает перегрузку топлива из активной зоны реактора в бассейн выдержки и наоборот. Управление перегрузочной машиной осуществляется оператором с помощью компьютера.

Бассейны выдержки свежего и отработанного топлива предназначены для хранения топливных кассет как перед загрузкой в реактор, так и после их выгрузки для уменьшения активности топлива до безопасных пределов.

Схема реакторной установки ВВЭР-1000 со вспомогательными системами

Схема реакторной установки ВВЭР-1000 со вспомогательными системами:

1 - теплообменник впрыска бора; 2 - парогенератор; 3 - главный циркуляционный насос (ГЦН); 5 - барботажный бак; 6 - компенсатор объема; 7 - реактор ВВЭР; 8 - емкость аварийного запаса раствора бора; 9 -теплообменник фильтров первого контура; 10 - охладитель выпара деаэратора подпитки; 11 - деаэратор подпитки первого контура; 12 - доохладитель подпитки первого контура; 13 - подпиточный насос; 14 - охладитель подпитки первого контура; 15 - фильтры очистки реакторной воды; 16 - доохладитель очистки первого контура; 17 - насос организованных протечек; 18 - приямок организованных протечек; 19 - вспомогательный насос организованных протечек; доохладитель протечек первого контура; 21 - насос контура расхолаживания бассейна выдержки; 22 - бассейн выдержки; 23 - теплообменник расхолаживания ; 24 - насос "чистого" конденсата; 25 - вспомогательный насос; 26 - спринклерный насос; 27 - теплообменник планово- аварийного расхолаживания; 28, 29 - насосы аварийного расхолаживания и впрыска бора; 30 - фильтры спецводоочистки; 31 - насос заполнения бассейна; 32 - насос подачи борного раствора на очистку; 33 - бак аварийного раствора бора; 34 - приямок ; 35- главные циркулярные трубопроводы; 36 - вспомогательные трубопроводы; 37- дренажные, сливные трубопроводы; 38 - "чистый" конденсат; 39 - разбрызгивающие сопла спринклерной установки.

АЭС с ВВЭР-440

Реаторы третьего поколения ВВЭР-1500 Реакторы РБМК-1000 были успешно модернизированы в реакторы РБМК-1500 (1500 МВт электрической мощности), которые  были установлены и успешно эксплуатируются на Игналинской АЭС (Литва). В последние годы был разработан проект увеличения мощности реактора ВВЭР-1000, путем превращения его в реактор ВВЭР-1500. Этот реактор предназначен для энергоблоков АЭС нового поколения.

ВВЭР-1200

История разработки Направление ВВЭР разрабатывалось в СССР параллельно с РБМК. В начале 1950-х гг. уже рассматривались несколько вариантов реакторных установок для атомных подводных лодок. Среди них имелась и водо-водяная установка, идея которой была предложена в Курчатовском институте С. М. Фейнбергом. Этот вариант был принят и для разработки гражданских энергетических реакторов. Работы над проектом начались в 1954 году, в 1955 году ОКБ «Гидропресс» приступило к разработке конструкции. Научное руководство осуществляли И. В. Курчатов и А. П. Александров.

Первоначально рассматривались несколько вариантов, техническое задание на проектирование которых было представлено Курчатовским институтом к маю 1955 года. В их число входили: ВЭС-1 — водо-водяной с алюминиевой активной зоной для низких параметров пара, ВЭС-2 — с циркониевой активной зоной и повышенными параметрами пара, ЭГВ — водогазовый реактор с перегревом пара, ЭГ — газовый реактор с графитовым замедлителем. Также рассматривался вопрос о комбинировании в одном энергоблоке ВЭС-2 для производства насыщенного пара и ЭГ для перегрева этого пара. Из всех вариантов для дальнейшей разработки был выбран ВЭС-2.

Конструктивные особенности В этой главе мы рассмотрим конструктивные особенности реактора ВВЭР, принцип его работы, а также перспективы его развития.

Принципиальная тепловая схема атомной энергетической установки с реактором ВВЭР-1000

Реакторная установка с ВВЭР-1000 включает в себя главный циркуляционный контур, систему компенсации давления и пассивный узел системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ). В состав главного циркуляционного контура входят реактор и четыре циркуляционных петли (для реактора ВВЭР-440 петель шесть), каждая из которых включает парогенератор, главный циркуляционный насос и главный циркуляционный трубопровод с условным диаметром 850 мм (Ду 850), соединяющий оборудование петли с реактором. К одной из циркуляционных петель первого контура подсоединен компенсатор давления, с помощью которого в контуре поддерживается заданное давление воды.

На главную