Материал: Морозов Скхемные решения и принтсипы работы пассивныкх систем 2015 (1)

При работе реактора на мощности система находится в состоянии ожидания. Клапаны, расположенные на линии слива первого контура охлаждения, удерживаются в закрытом положении за счет перепада давлений между входной и выходной камерами реактора, пропорционального расходу теплоносителя через активную зону. В случае аварийной ситуации расход через реактор уменьшается, что приводит к снижению разности давлений. При некоторой величине Р клапан открывается для слива конденсата, запуская тем самым систему в работу. Теплообменник первого контура охлаждения расположен примерно на 7 м выше выходных патрубков корпуса реактора, обеспечивая необходимый напор естественной циркуляции. Теплообменник промежуточного контура находится в бассейне с водой объемом около 290 м3. Давление в промежуточном контуре охлаждения составляет немного выше 7,5 МПа, что гарантирует наличие в контуре однофазной среды при любых переходных процессах.

2.3.1.3 Реактор AC-600 (Китай)

В КНР Китайским ядерно-энергетическим институтом (Nuclear Power Institute of China – NPIC), г. Ченджу, разработан проект двухпетлевого реактора с водой под давлением электрической мощностью 600 МВт (тепловая – 1930 МВт) АС-600 (Advanced Chinese PWR) [70]. Проект создан на основе работающей АЭС Qin- shan-II (электрическая мощность – 610 МВт) с добавлением пассивных систем [71].

Для аварийного расхолаживания реактора в проекте применена система пассивного отвода остаточного тепла (Passive Residual Heat Removal System – PRHRS), представленная на рис. 2.8 [72].

61

снабжения. Также она может быть эффективна при авариях с разрывом главного паропровода или с потерей питательной воды [73].

2.3.1.4 Реактор APR+ (Республика Корея)

Реактор APR+ (Advanced Power Reactor plus) является представи-

телем АЭС «Поколения III+», разработанным в Корее. Реактор создан на базе реакторной установки APR1400. Электрическая мощность

– 1500 МВт [74]. В реакторе APR+ применена гибридная система безопасности, состоящая как из активных, так и пассивных компонентов. В проекте предусмотрено использование дополнительной пассивной системы питательной воды (Passive Auxiliary Feedwater System – PAFS). Схема системы показана на рис. 2.9 [75].

Рис. 2.9. Дополнительная пассивная системы питательной воды реактора APR+: 1 – парогенератор, 2 – бассейн пассивного охлаждения кон-

денсата, 3 – теплообменник

63

Система предназначена для расхолаживания второго контура реакторной установки в случае аварии с потерей источников электроснабжения. Максимальная отводимая мощность – 138 МВт.

В состав пассивной системы питательной воды реактора APR+ входят горизонтальные U-образные теплообменники, размещенные в двух бассейнах пассивного охлаждения конденсата (Passive Condensation Cooling Tank – PCCT). Бассейны имеют объем около

1440 м3 каждый и находятся за пределами защитной оболочки. Вода в бассейнах находится при атмосферном давлении. Система состоит из восьми теплообменников, сгруппированных в два канала, по одному на каждый парогенератор. Трубный пучок теплообменника собран из 60 нержавеющих теплообменных трубок диаметром 50,8х3 мм и длиной 8,1 м, наклон трубок составляет 3° [76].

Линия подачи пара на теплообменник подсоединена к главному паропроводу перед главными изолирующими клапанами и открыта при работе на мощности. Линия подачи конденсата соединена с линией подачи питательной воды после изолирующих клапанов и оснащена обратными клапанами, которые закрыты при работе в номинальном режиме. Трубки теплообменника в состоянии ожидания заполнены водой. Дополнительная пассивная система питательной воды приводится в работу по сигналу снижения уровня в парогенераторе. При поступлении сигнала клапаны на конденсатной линии открываются с помощью источника батарейного питания. Пар поступает в теплообменник, конденсируется, а конденсат возвращается обратно в ПГ за счет силы тяжести. Система должна обеспечивать теплоотвод от активной зоны не менее 8 ч [74].

2.3.1.5 Реактор PIUS (Швеция)

В Швеции в конце 1980-х гг. компанией ABB (Asea Brown Bowery) Atom была разработана концепция реактора PIUS (Process Inherent Ultimate Safety) электрической мощностью 640 МВт. В

данной реакторной установке системы остановки реактора, пассивного отвода тепла и залива активной зоны совмещены [76]. Схема РУ PIUS представлена на рис. 2.10 [51].

Реакторная установка PIUS (теплоизолированная с помощью металлической изоляции) находится в бассейне с борированной водой объемом 3000 м3 внутри корпуса из предварительно напряженного бетона. Во время нормальной работы нагретый до 290 °С

64

теплоноситель поднимается вверх из активной зоны по подъемному участку и через горячие патрубки направляется на четыре прямотрубных парогенератора. ГЦН расположены ниже ПГ и интегрированы с ними. Холодный патрубок входит в корпус реактора на той же высоте, на которой находится горячий, затем теплоноситель опускается вниз по опускной камере, попадая в активную зону [51].

Вода из бассейна не поступает в реакторную установку из-за наличия двух плотностных замков (density lock) или гидравлических границ раздела «горячая среда – холодная среда». Один из них расположен ниже активной зоны, другой – в верхней части бассейна и соединен с верхней камерой подъемного участка. Плотностные замки выполняют функции аналогичные вентилям, закрытым при нормальной эксплуатации. Они представляют собой трубу диаметром около 1 м, внутри которой находится пучок труб меньшего диаметра, предназначенный для снижения турбулентности и перемешивания воды, а также для обеспечения устойчивой стратификации: горячая вода первого контура выше холодной воды в бассейне.

При работе реактора в нормальном режиме величина расхода теплоносителя через активную зону задается исходя из разности температур на выходе из АЗ и в реакторном бассейне. Для предотвращения попадания воды из бассейна в реактор общее падение давления на активной зоне и подъемном участке должно соответствовать статической разности давлений между границами раздела сред в верхнем и нижнем плотностных замках.

65