Анализ конструктивных решений газоохлаждаемых реакторов

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ГАЗООХЛАЖДАЕМЫХ РЕАКТОРОВ

Автор:
зам. декана,
доцент кафедры Э7,
к.т.н. А.А. Сатин

2. Преимущества

однофазный теплоноситель - газ позволяет получать высокие
температуры на выходе из реактора (до 1000 °С и выше) независимо
от его давления;
высокая температура теплоносителя делает возможным
реализацию
наиболее
эффективных
тепловых
схем
с
максимальными термическими КПД цикла;
малое макроскопическое сечение поглощения нейтронов у газов
дает значительную «экономию нёйтронов» в активной зоне;
при аварийных ситуациях, связанных с разгерметизацией 1-го
контура, газоохлаждаемые реакторы сказываются наиболее
безопасными с точки зрения возможного радиационного
воздействия на окружающую среду

3. Недостатки

Главный недостаток газовых теплоносителей - плохие
теплофизические свойства. С этим связаны небольшая удельная
мощности реакторов на тепловых нейтронах (10 МВт/м^3) и, как
следствие, габаритные активные зоны; необходимость увеличения
давления газа до 5,0 МПа и выше с цепью снижения доля мощности,
затрачиваемой на циркуляцию теплоносителя

4. Основные характеристики реакторов типа «Магнокс»

5. Основные характеристики реакторов типа «AGR»

6. Основные характеристики реакторов типа ВТГР

7. Основные характеристики реакторов типа ВТГР

8. Основные характеристики быстрых гелиевых реакторов

9. Реакторы, охлаждаемые углекислым газом

10. Варианты ТВС магноксовых реакторов

11. Магноксовый реактор АЭС «Уильфа» (Англия)

1 - активная зона;
2 - парогенератор;
3 - газодувка;
4 - корпус из ПНЖБ;
5 — каналы СУЗ;
6 — радиационная зашита
парогенераторов;
7 - подача СO2 для охлаждения
корпуса;
8 - отбор газа на очистку

12. Магноксовый реактор АЭС «Уильфа» (Англия)

13. Магноксовый реактор АЭС «Уильфа» (Англия)

Магноксовый реактор EDF-4
(Франция):
1 - теплоизоляция;
2 - герметичная оболочка корпуса;
3 - активная зова;
4 - корпус;
5 - парогенератор;
6,7 - гаэодувки;
8 - перегрузочная
машина

14. Типичная схема энергетического AGR

Типичная схема энергетического
AGR. с кольцевым расположением
парогенераторов: 1 - корпус из
ПНЖБ; 2 - вход пара и выход
перегретого пара; 3 - выход пара; 4
- очистка газа, выход подпиточного
газа; 5 - вход питательной воды в
парогенератор; 6 - вход и выход
системы охлаждения после
остановки реактора; 7 циркуляционный насос; 8 решетка; 0 - активная зона; 10 опоры решетки; 11 - бак активной
зоны; 12 - парогенератор; 13 пучок труб перегревателя; 14 –
газонепроницаеный кожух; 15 - люк
постоянного доступа

15. Схема установки графитовых блоков замедлителя в активной зоне

1 — блок для размещения ТВС; 2 блок для внутризонных датчиков; 3
- блок для стержня СУЗ; 4 графитовая связующая шпонка

16. AGR последнего поколения

17. Реакторы, охлаждаемые гелием

18. Шаровые твэлы реактора ВТГР

№ слоя
1
2
3
4
1 - оболочка из графита;
2 - шаровые микротвэлы;
3 - графитовая матрица
Материал
Пористый PyC1
Плотный PyC2
SiC
Плотный PyC4
Толщина, мкм
90
60
50
50
Плотность, г/cм3
~1,0
1,8-1,9
3,2
1,8-1,9

19. Схема циркуляции шаровых твэлов в ВТГР с засыпной активной зоной

1 - устройство подачи твэлов; 2 устройство для исследования твэлов и
измерения выгорания; 3 направляющее приспособление; 4 подъемник твэлов; 5 - активная зона; 6 накопитель; 7 - шаговый разделитель
твэлов; 8 - емкость для поврежденных
твэлов; 9 - промежуточные шнеки; 10 устройство для вывода твэлов из
контура; 11 - ЭВМ для управления
процессом

20. Распределение тепловыделения (а) и характерных температур (б) по высоте ВТГР с шаровыми твэлами при их однократном прохождении

через зону

21. Реактор AVR

22. Реактор AVR

23. Реактор THTR

24. Призматические ТВС реакторов Форт-Сент-Врейм и HTR

Призматические ТВС реакторов Форт-СентВрейм и HTR

25. Реактор «Драгон»

26. Реактор «Пич-Боттон»

27. Реактор «Форт-Сент-Врейм»

28. Быстрые реакторы, охлаждаемые гелием

29.

30. Реактор БГР-300

31. Реактор GCFR-300

32. Реактор GCFR-300

33. Реактор GBR4

34. РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА ВГ-400

Наименование характеристики
Тепловая мощность, МВт
Величина
1060
Тепловая мощность, передаваемая в ХТЧ, МВт (производительность ХТЧ по
аммиаку, т/сут)
353
(2720)
Тепловая мощность, передаваемая в ПТУ, МВт (электрическая мощность, МВт)
722
(300)
Количество петель в 1 контуре
Температура гелия в 1 контуре:
- на выходе из активной зоны, С
- на входе в активную зону, С
- на входе в ПГ, С
Количество петель промежуточного гелиевого контура (ПГК)
4
950
350
750
4
Температура гелия в основном ПГК:
- на выходе из промежуточного ТО, С
- на входе в промежуточный ТО, С
900
400
Параметры пара:
температура, С
давление, МПа
540
17,2

35. РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА ВГ-400

36. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕАКТОРЫ МОДУЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ. РУ ВГМ

37. Реактор HTR-PM

38. Реактор GTHTR-300

39. Реактор ГТ-МГР

40. РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА EM2

41. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!

https://vk.com/e7_bmstu