Ядерные энергетические реакторы

1. Курс “Ядерные энергетические реакторы” (ч. 2)

Кафедра Атомных станций и возобновляемых
источников энергии
д. т. н. Велькин В. И.
Курс “Ядерные энергетические
реакторы” (ч. 2)
Тема 3. Водо-графитовый реактор
с кипящей водой.
Лекция 9.
Реактор с графитовым
замедлителем РБМК-1000

2. Вопросы лекции

1. Теплофизические особенности РБМК;
достоинства и недостатки.
2. Характеристики РБМК-1000.
3. Основные элементы конструкции РБМК;
4. Назначение и устройство составных
частей и узлов реактора:
- схема “С”
- схема “Е”
- схема “ОР”
- схема “КЖ”

3. Теплофизические особенности

Ядерный энергетический
реактор РБМК –
гетерогенный, канальный,
на тепловых нейтронах; в
качестве замедлителя
используется графит.
Теплоноситель – кипящая
вода – циркулирует по
вертикальным каналам,
пронизывающим
графитовую кладку АЗ.
АЗ имеет форму
вертикального
цилиндра d=11,8 м; и
высотой 7 м.
АЗ окружена боковым
отражателем
толщиной 1 м и
торцевым
отражателем 0,5 м.

4. Особенности реактора РБМК

Достоинства
обеспечивается контроль
дешевый и доступный каждого рабочего канала
при возможности их
замедлитель –
замены без остановки
графит; (малое
сечение поглощения реактора;
перегрузка топлива “на
нейтронов);
ходу”;
исключается
использование т/н с
проблема создания
различными
крупногабаритных
параметрами для
корпусов высокого
отдельных типов и групп
давления;
каналов
Используется

5. Особенности реактора РБМК

Недостатки
Главный недостаток – разветвленность и
громоздкость контура циркуляции;
высокая металлоемкость;
худшие технико-экономические
показатели;
высокие трудозатраты на монтаж;
значительные затраты на обслуживание

6. Технические характеристики: параметры АЗ и КМПЦ

Мощность реактора (МВт)
3200 (т)
1000 (э)
Расход т/н через реактор
37500 т/ч
Паропроизводительность
5400 т/ч
Давление пара в БС
7,5 МПа
Давление в групповых
напорных коллекторах
8 МПа

7. Технические характеристики: параметры АЗ и КМПЦ

Среднее паросодержание
14,5 %
Макс. паросодержание
20,1 %
t т/н на входе
270 С
на выходе
284 С
Макс. мощность канала
2990 кВт
Кол-во технолог. каналов
1693
Макс.t графита в отд. точках 750 С
Проектный срок службы р-ра 30 лет

8. Схема реактора РБМК-1000

Работа с альбомом
схем РБМК стр. 11
1 – реактор;
2 – ПВК;
3 – БС;
4 – ГЦН;
5 – ВК и НК;
6 – НВК;
7 – РЗМ;
8 – Деаэратор;
9 – ПНД;
10 – Турбина;

9. Разрез реактора РБМК-1000

1 – Каналы ВК
2 – нижняя
металлоконструкция;
3 – нижний торцевой
отражатель;
4 – активная зона;
5 – боковой
отражатель;
6 – кожух;
7 – графитовая
кладка;
8 – технологический
канал;
9 – верхний торцевой
отражатель;

10. Разрез реактора РБМК-1000

10 – кольцевая газовая
полость;
11 – индивидуальные
каналы ПВК;
12 – плитный настил из
железо-бариевого
серпентинитового
цемента;
13 – защита из
серпентинита;
14 – верхняя
металлоконструкция;
15 – верхние блоки
защиты из стали;
17 – нижние блоки защиты из стали;
16 – бетонная шахта 18 – боковая изоляция из песка;
19 – кольцевой водяной бак.
реактора;

11. Опорная металлоконструкция (схема “С”)

Является опорной
металлоконструкцией
реактора.
Устанавливается на
крестообразную
фундаментную плиту
из жаростойкого
бетона.
Габариты: 15000 х
15000 х 5160
Масса – 98 т
Работа с альбомом схем РБМК
(стр. 5,11,12)

12. Несущая конструкция графитовой кладки (Схема “ОР”)

Служит несущей
конструкцией
графитовой кладки и
выполняет роль
нижней биологической
защиты.
Состоит из
цилиндрической
обечайки, верхней и
нижней решеток.
Усилена
вертикальными
ребрами жесткости.

13. (Схема “ОР”)

В решетки схемы “ОР”
(Схема “ОР”)
вварены:
-нижние тракты ТК и
каналов СУЗ и ТОО;
- контрольные тракты;
- гильзы термопар;
- газовые и
дренажные трубы.
Полости схемы
заполнены серпентинитовой смесью щебня и
гали (3 : 2), чуг.и
Габариты
ст.дробью.
Масса “ОР”
14,5 х 2 м
541,8 т
Масса засыпки
425 т

14. Верхняя металлоконструкция (схема “Е”)

Работа с альбомом схем
РБМК (стр. 5,11,12)
Масса металлоконструкции – 593 т.
Масса засыпки
1.005 т
Схема “Е” является несущей
конструкцией для каналов,
кассет, спец. оборудования
СУЗ коммуникаций верха
реактора и плитного настила.
Выполняет роль верхней
биологической защиты.
В решетки схемы “Е” вварены:
- верхние тракты ТК, каналов
СУЗ, и КОО;
- тракты температурных каналов;
- трубы отвода парогазовой
смеси из реакт. пространства;
- штуцеры подвода и отвода
азота из полостей схемы.

15. Верхняя металлоконструкция (схема “Е”)

Работа с альбомом схем
РБМК (стр. 5,11,12)
Схема “Е” является
несущей
конструкцией для
каналов, кассет,
спец. оборудования
СУЗ коммуникаций
верха реактора и
плитного настила.
Выполняет роль
верхней
биологической
защиты.

16. (Схема “Е”)

РБМК-1000
Работа с альбомом схем
РБМК (стр.5,11,12)
Масса металлоконструкции - 593 т.
Масса засыпки
1.005 т
В решетки схемы “Е”
вварены:
- верхние тракты
ТК, каналов СУЗ, и
КОО;
- тракты
температурных каналов;
- трубы отвода
парогазовой смеси
из реакт.
пространства;
- штуцеры подвода
и отвода азота из
полостей схемы.

17.

Основное оборудование РБМК
1 – графитовая
Работа с альбомом схем
РБМК (стр. 5,11,12)
кладка
2 – м/к схема “С”
3 – м/к схема
“ОР”
4 – м/к схема “Е”
5 – м/к схема
“КЖ”
6 – м/к схема “Л”
7 – Барабансепаратор

18.

Основное оборудование РБМК
8 – ГЦН с
электродвигателем
9 – Напорный коллектор
10 – Всасывающий
коллектор
11 – Опускные
трубопроводы
12 – Трубопроводы НВК
13 – Трубопроводы ПВК
14 – коллектор РГК
15 – Напорная задвижка
Работа с альбомом схем
РБМК (стр.5,11,12)

19. Кожух реактора (Схема “КЖ”)

Конструкция служит
кожухом реактора.
Состоит из двух
цилиндрических
обечаек, соединенных
блоком компенсаторов.
Обечайки усилены
кольцевыми ребрами
жесткости.
Конструкция приварена
к верхней и нижней
решеткам схем “Е” и
“ОР”.
Габариты
Масса
14,5 м х 9,8 м
77 т
Работа с альбомом
схем
РБМК (стр. 5,12)

20. Вопросы

Какими достоинствами и недостатками
обладает реактор РБМК-1000?
2. Чем в реакторе РМБК-1000 является схема
“С”?
3. Из каких частей состоит несущая конструкция
графитовой кладки в реакторе РБМК-1000?
4. Назовите габаритные размеры схемы “ОР”
реактора РБМК-1000.
5. К каким элементам приваривается кожух
реактора РБМК-1000?
1.

21. Литература

1.
2.
3.
4.
5.
Дементьев Б. А. «Ядерные энергетические
реакторы», М. ЭАИ, 1990 г.
Велькин В. И. «Микро- и мини Ядерные реакторы
в мире и в России», Екатеринбург, УГТУ, 2000 г.,
2009 г.
Велькин В. И. «Атомная энергетика мира.
Состояние и перспективы» Екатеринбург, 2005 г.,
2011 г.
Велькин В. И., Титов Г. П. Ядерный энергетический
реактор ВВЭР-1000, Екатеринбург, УГТУ, 2006 г.
Щеклеин С. Е. «АЭС повышенной безопасности»,
УПИ, 1994 г.