Основные характеристики АЭС с реакторами типа ВВЭР

Канальный реактор в отличие от ВВЭР не имеет прочного многотонного (200 — 500 т) внешнего корпуса. ТВЭЛы помещают в трубы-каналы, через которые прокачивается вода под давлением. Между этими каналами помещается замедлитель нейтронов — графит.

Канальные реакторы по своим габаритам существенно больше корпусных, но зато они набираются повторением одинаковых элементов сравнительно небольших размеров, что позволяет легко наладить их массовое производство.

Реакторы типа РБМК одноконтурные, т.е. теплоноситель (вода) превращается в пар непосредственно в реакторе и подается на турбину, предварительно проходя через сепараторы, где он очищается от радиоактивных веществ (рис.1.14).

Рис.1.14. Поперечный разрез по АЭС с РБМК-1000:

1 — конденсатный насос первого подъема; 2 — СПП, 3 — турбина; 4 — конденсатор; 5 — мостовой кран; 6 — ПНД; 7 — трубопроводный коридор; 8 — БРУ-К; 9 — блочный шит управления (БЩУ); 10 — подщитовое помещение; 11 — помещение распредустройства собственных нужд; 12 — помещение приточных вентиляторов реакторного отделения; 13 — общий вытяжной вентиляционный центр; 14 — помещение воздуховодов; 15 — кран обслуживания ГЦН; 16 — электропривод ГЦН; 17 — бассейн-барботер; 18 — помещение системы охлаждения железобетонных конструкций; 19 — помещение нижних водяных коммуникаций; 20 — раздаточные групповые коллекторы; 21 — помещение обслуживания РГК; 22 — пароводяные коммуникации (ПВК); 23 — барабаны-сепараторы; 24 — стальная выхлопная труба; 25 — стальная вентиляционная труба, 26 — мостовой кран; 27 — разгрузочно-загрузочная машина (РЗМ); 28 — реактор; 29 — группы клапанов бассейна-барботера; 30 — помещение вспомогательных систем реакторного отделения.

Рассмотрим кратко конструктивные особенности реактора РБМК-1000. Он размещается в бетонной шахте 21,6x21,6 и высотой 25,5м. Графитовая кладка цилиндрической формы служит замедлителем нейтронов. Ее масса 1700 т. Для герметизации реакторного пространства графитовая кладка с боков окружена сварным легким цилиндрическим кожухом, а сверху и снизу массивными стальными плитами, которые обеспечивают не только крепление графита, но и являются частью биологической защиты реактора. Поскольку 5% мощности реактора выделяется в графите для снижения термического сопротивления и предотвращения окисления графита, реакторное пространство заполняют медленно циркулирующей смесью гелия (85 — 90%) и азота (15 — 10%). Эта смесь предназначена для одновременного контроля целостности технологических каналов по изменению влажности и температуры газа. Графитовая кладка состоит из отдельных собранных в колонны блоков с вертикальными цилиндрическими отверстиями вдоль всей высоты кладки, в которые устанавливаются 1693 технологических канала. Наряду с этим имеется 211 каналов системы управления и аварийной защиты, которые располагаются в центральных отверстиях графитовой кладки.

Верхняя и нижняя части технологических каналов выполнены из нержавеющей стали, а центральная — из сплава циркония с 2,5% ниобия, имеющего достаточно высокие механические и коррозионные свойства. В каждом технологическом канале размещается кассета с двумя тепловыделяющими сборками (TBC), каждая из которых состоит из 18 ТВЭЛов с длинной тепловыделяющей части — 3,5м. Таким образом, высота активной зоны реактора составляет 7,0 м, а диаметр — 11,8 м. В качестве ядерного топлива используется спекшийся диоксид урана; обогащение — 2,4% по ²³⁵U. Общая загрузка ураном—192т.

Теплоносителем служит обессоленная обычная вода, которая подводится снизу к каждому технологическому каналу (TK). Поднимаясь вверх и омывая ТВЭЛы, она перегревается и частично испаряется. Отвод пароводяной смеси из верхней части TK к сепараторам осуществляется по индивидуальным трубопроводам. Очищенный в сепараторе от радиоактивных продуктов сухой пар поступает по трубопроводам к турбинам. Конденсат отработавшего в турбине пара через сепаратор вновь возвращается в реактор. Давление пара на выходе из реактора — 6,5 МПа (65,4 атм.), а температура — 280⁰C. Основные характеристики АЭС с реактором РБМК-1000 представленные в таблице 1.5.

Таблица 1.5.