Экологичные технологии
Навигация
Библиотека
Скачать Книги
Поиск по сайту

Главная > Энергия атома > Реактор ВВЭР

Реактор ВВЭР

Реакторы типа ВВЭР (водо-водяные энергетические реакторы) имеют некоторые конструктивные отличия от реакторов РБМК-1000.

Реакторы ВВЭР также как и РБМК имеют электрическую мощность 1000 МВт, но тепловая их мощность немного меньше и составляет 3000 МВт. Реакторы ВВЭР довольно тяжелые и имею массу в несколько сотен тонн.

Реакторы ВВЭР также называют корпусными реакторами. В корпусных реакторах применяется, как правило, двух контурная система использования воды. Нагретая до высокой температуры в активной зоне реактора вода поступает в теплообменник, где оставляет свое тепло, отдавая его воде второго контура. Первый и второй контуры отделены друг от друга изоляционным слоем, поэтому вода из первого контура не может попасть во второй. В этом существенное преимущество двухконтурных реакторных систем с точки зрения радиационной безопасности. В легководяных реакторах замедлителем и теплоносителем служит обыкновенная вода.

Существует две основных конструкции реакторов: BWR(boiling water reactor) – реактор с кипящей водой и PWR(pressurized water reactor) – реактор с водой под давлением. Промышленные типы этих реакторов были созданы в США в 50-х годах.

BWR – реактор прямого цикла. Охлаждающая вода циркулирует в нем, проходя через активную зону реактора, и превращается в пар внутри корпуса давления реактора. Этот пар непосредственно приводит во вращение турбину электрогенератора. Конденсат после прохождения им деаэратора поступает обратно в корпус реактора. Вследствие прямого цикла происходит загрязнение турбины радиоактивными веществами, содержащимися в паре и воде первичного контура. Поэтому турбина заключена в герметичный кожух, протечки из которого направляются обратно в первичный контур. Турбинный зал является контролируемой зоной, и во время технического обслуживания в нем необходимо применять специальные меры предосторожности.

PWR – реактор непрямого цикла. Давление в корпусе реактора является достаточно высоким для предотвращения кипения воды. Эта вода при температуре примерно 320 градусов Цельсия циркулирует по замкнутому контуру, включающему парогенератор, вырабатывая во вторичном контуре пар, который приводит в действие турбину.

Реакторы ВВЭР постоянно развивают и усовершенствуют. Первый реактор ВВЭР имел мощность 210 МВт. За 20 лет электрическая мощность блока возросла до 1000 МВт; давление первого контура возросло с 10 МПа до 16 МПа, а давление пара в парогенераторах возросло с 2,3 до 6,4 МПа; удельная напряженность активной зоны возросла с 47 до 111 кВт/литр. У реактора ВВЭР есть некоторые апробированные общие решения:

    -использование в активной зоне реактора шестигранных кассет, содержащих цилиндрические ТВЭЛы из двуокиси урана с покрытием из сплава циркония с 1% ниобия;
    -применение для изготовления корпуса реактора высокопрочных хромомолибденовых сталей; использование для производства насыщенного пара парогенераторов горизонтального типа.
Существенные отличия конструктивного решения активной зоны реактора ВВЭР-1000 заключаются в следующем:
    -в энергетике традиционно используется треугольная разбивка ячеек зоны, что определяет шестигранную форму кассет, позволяющую более плотно использовать пространства активной зоны;
    -размеры тепловыделяющих элементов к реактору ВВЭР-1000 имеют меньший диаметр (9,1мм) при шаге решетки 12,75 мм, что обеспечивает относительно большую поверхность теплосъема и позволяет получить ту же мощность при меньшей загрузке топлива без увеличения удельной тепловой нагрузки на единицу поверхности ТВЭЛов.
Средние удельные расходы металла на единицу мощности в реакторах ВВЭР-1000 составляют около 0,7 тонн на МВт. Большая доля объема конденсатора в общем, объеме контура для реактора ВВЭР-1000, а так же большая относительная мощность электронагревателей позволяют этой установке успешно преодолевать переходные и аварийные режимы.

Тепловая схема АЭС с реакторами ВВЭР почти такая же, как у АЭС с реакторами РБМК. Нагретая в реакторе вода по трубам поступает к турбине либо прямиком, либо проходя через второй тепловой контур.

Потом пар конденсируется и снова поступает в реактор. Вода, циркулирующая в первом и втором контурах реактора химически очищена от солей и примесей и не поступает в окружающую среду. Тем самым обеспечивается экологическая безопасность процесса выработки электроэнергии.