воды с помощью естественной циркуляции. Схема системы аварийного расхолаживания реактора ВПБЭР-600 показана на рис. 2.27 [118].
|
питательная вода ПГ |
|
3 |
Pатм |
Pатм |
2 |
4 |
1 
Рис. 2.27. Система аварийного расхолаживания реактора ВПБЭР-600: 1 – реактор, 2 – система непрерывного отвода тепла, 3 – промежуточный
теплообменник, 4 – система пассивного отвода тепла
Остаточное тепловыделение отводится через промежуточный контур при давлении более высоком, чем в реакторе. Система непрерывного отвода тепла функционирует постоянно. Тепло, отводимое системой от реактора при нормальной работе, идет на подогрев питательной воды парогенератора в промежуточных теплообменниках. Система пассивного отвода тепла включается при возникновении аварии путем открытия клапанов на трубопроводах слива воды из теплообменников как по сигналам от системы автоматического управления, так и непосредственно от воздействия давления или уровня воды в реакторе [120].
При расхолаживании тепло, отводимое от реактора теплообмен- никами-конденсаторами систем пассивного и непрерывного отво-
96
да, передается в баки запаса воды, через которые циркулирует техническая вода. В случае прекращения ее циркуляции тепло отводится за счет выпаривания воды. Запаса воды в одном баке достаточно для расхолаживания реактора в течение трех суток, в двух баках – до семи суток в случае любых аварий.
2.4.2.3 Реактор КЛТ-40С (ОКБМ)
Для применения на плавучих АТЭС в ОКБМ разработан проект реакторной установки КЛТ-40С. Тепловая мощность реактора – 150 МВт. КЛТ-40С – это двухконтурная установка с водо-водяным реактором блочного типа, который соединен системой патрубков «труба в трубе» с четырьмя парогенераторами змеевикового типа и четырьмя ГЦН. Разработана на базе судовой блочной водо-водяной РУ КЛТ-40, успешно эксплуатирующейся в России на атомных ледоколах «Таймыр», «Вайгач» и лихтеровозе «Севморпуть» [121].
Одним из отличий от прототипа является наличие пассивных систем безопасности. Пассивной системой отвода энерговыделения
вреакторной установке КЛТ-40С является система аварийного расхолаживания через парогенераторы (САР). Отвод остаточных тепловыделений осуществляется за счет естественной циркуляции теплоносителя промконтура САР от парогенератора к теплообмен-
нику САР (ТО САР) и выпаривания запаса воды из цистерн аварийного расхолаживания (ЦАР1 и ЦАР2) объемом 25 м3 каждая. Схема системы показана на рис. 2.28 [121].
Висходном состоянии промконтур системы заполнен водой до верхней точки, паровая ветка промконтура подключена к паропроводам установки. Водяная ветка, подсоединяемая к трубопроводам питательной воды, отключена с помощью арматуры. Пуск системы
вдействие осуществляется закрытием арматуры, отключающей парогенератор по воде и пару от паротурбинной установки и одновременным открытием клапана, подключающего водяную ветку промконтура. Система продолжает работать до полного выпаривания запаса воды ЦАР. Запаса воды в цистернах достаточно для обеспечения расхолаживания в течение 24 ч с начала аварии с потерей электроэнергии, но плотным контуром.
97
Рис. 2.28. Система аварийного теплоотвода РУ КЛТ-40С:
1 – интегральный реактор, 2 – парогенератор, 3 – емкость с водой, 4 – теплообменник-конденсатор, 5 – цистерна аварийного расхолаживания
Особенностью системы пассивного отвода тепла установки КЛТ-40С является конструкция бака аварийного отвода тепла. Для исключения прогрева основного массива воды в ЦАР и подачи в активную зону воды с минимальной температурой, бак САР, в котором располагается теплообменник, отделен от цистерны аварийного расхолаживания. Бак системы аварийного расхолаживания расположен ниже ЦАР для создания контура естественной циркуляции между двумя сосудами.
98
Для плавного запуска в работу и исключения гидроударов в систему аварийного отвода тепла дополнительно введена емкость запаса воды объемом 3 м3, подключенная к паровому и водяному трубопроводам промежуточного контура, параллельно теплообменнику САР. Наличие данной емкости снижает скорость слива конденсата из теплообменника при включении системы, тем самым обеспечивая плавный рост работающей поверхности теплопередачи и обеспечивая постепенное увеличение конденсационной мощности [122].
2.4.2.4 Реактор ВБЭР-300 (ОКБМ)
На базе реакторной установки КЛТ-40С в ОКБМ разработан проект реактора ВБЭР-300 (водяной блочный энергетический реактор) тепловой мощностью 850 МВт [123].
Одной из важнейших систем безопасности установки является система аварийного отвода тепла (САОТ). САОТ предназначена для отвода остаточных тепловыделений в запроектной аварийной ситуации с полным обесточиванием, сопровождающейся отказом всех электрических управляющих систем. Система состоит из двух каналов, каждый из которых делится на две петли теплообмена. Оборудование каналов размещено в отдельных независимых помещениях. Схематично САОТ реакторной установки ВБЭР-300 изображена на рис. 2.29 [124].
Принцип работы системы аналогичен описанному выше принципу функционирования САР реактора КЛТ-40С. Ввод системы в действие осуществляется при обесточивании электромагнитных пневмораспределителей соответствующей арматуры, кроме того, предусмотрено ее срабатывание от гидроуправляемых пневмораспределителей при повышении давления в реакторе. Для надежного расхолаживания и ограничения роста давления в реакторе в проектных пределах достаточно ввода в действие одной из четырех петель САОТ, мощность которой составляет 1% Nном. Время функционирования САОТ с одним баком (объем 75 м3) не менее 24 ч, с двумя баками – не менее трех суток.
99
Рис. 2.29. Система пассивного отвода тепла реактора ВБЭР-300: 1 – интегральный реактор, 2 – парогенератор, 3 – ГЦН, 4 – теплооб-
менник-конденсатор, 5 – емкость с водой
2.5 Системы пассивного отвода тепла быстрых реакторов
Всовременных проектах быстрых реакторов, разрабатываемых
унас в стране и за рубежом, также предусматривается наличие пассивных систем отвода тепла от активной зоны. Конструкция реакторных установок, а также свойства теплоносителей реакторов на быстрых нейтронах приводят к особенностям проектных решений, примененных в пассивных системах аварийного расхолаживания быстрых реакторов. Эти особенности приводят к необходимости отдельного рассмотрения данных систем безопасности.
100