Материал: Морозов Скхемные решения и принтсипы работы пассивныкх систем 2015 (1)
2.5.1.5 Реактор KALIMER-600 (Республика Корея)
В разрабатываемом в Республике Корея реакторе средней мощности KALIMER-600 система пассивного отвода тепла выполнена по традиционной схеме с применением контура естественной циркуляции с погружными и воздушными теплообменниками. В состав системы входят два независимых канала (рис. 2.34).
Воздух
7 |
8 |
|
Воздух
5
|
4 |
6 |
|
2 |
3 |
|
|
1 |
|
Рис. 2.34. Схема системы пассивного отвода тепла реактора KALIMER-600: 1 – активная зона, 2 – АТО, 3 – промежуточный теплообменник, 4 – СУЗ, 5 – к (от) ПГ, 6 – обратный клапан, 7 – ВТО, 8 – буфер-
ная емкость
Каждый канал отводит по 8,25 МВт тепловой энергии. Погружные теплообменники расположены в специальных емкостях, частично заполненных натрием с меньшей температурой, чем на выходе из активной зоны. Это сделано для того, чтобы избежать за-
106
мерзания натрия в промежуточной петле контура пассивной системы отвода тепла в режиме ожидания и, в тоже время, свести к минимуму потери тепла в окружающую среду [135].
В случае аварийной ситуации с остановом реактора происходит прекращение работы циркуляционных насосов. Это приводит к тому, что уровень холодного натрия (на входе в АЗ) повышается и снизу заполняет емкость, в которой находится автономный теплообменник. Одновременно горячий натрий (на выходе из АЗ) расширяется и переливается в емкость с АТО. Далее организуется теплоотвод за счет естественной циркуляции в промежуточной петле АТО – ВТО [135].
2.5.1.6 Реактор ALFRED (ЕС)
ВЕвропейском союзе разрабатывается проект демонстрационного реактора со свинцовым теплоносителем ALFRED (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator) мощностью 100 МВт (те-
пловых). В дальнейших планах создание Европейского быстрого реактора (EFR) мощностью 600 МВт (электрических) [136].
Вреакторе ALFRED предусмотрена система пассивного отвода тепла, состоящая из двух подсистем, изображенная на рис. 2.35 [137]. Одна подсистема включает в себя четыре отсечных конденсатора, соединенных со вторым контуром. Конденсаторы расположены в баках с водой, запаса которой достаточно, чтобы обеспечить работу системы пассивного охлаждения АЗ в течение трех дней. В конструкции применен принцип резервирования 4х33 %, т.е. три канала обеспечивают работу системы в полном объеме. Отсечные конденсаторы начинают работать после открытия клапана на линии слива конденсата (клапаны питаются от автономных аккумуляторов).
107
Пар
13
12
11
Пар 10
9 
12
8 |
7 |
|
6
Пар |
Питательная |
5 |
|
вода |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
1 |
Рис. 2.35. Схема системы пассивного отвода тепла реактора ALFRED: 1 – активная зона, 2 – СУЗ, 3 – парогенератор, 4 – погружной
теплообменник, 5 – главный отсечной клапан питательной воды, 6 – главный отсечной клапан паровой линии, 7 – предохранительные клапаны, 8 – бак с запасом воды, 9 – отсечной клапан, 10 – отсечной конденсатор, 11 – бак с водой, 12 – теплообменник, 13 – вент. труба
108
Вторая подсистема состоит из четырех погружных теплообменных аппаратов, в состав которых входят трубки Фильда [138]. Внутри трубок организована естественная циркуляция охлаждающей воды, которая в режиме ожидания запасена в емкостях, расположенных над баком реактора. В случае аварии, после открытия отсечных клапанов на линии слива, вода поступает в трубки Фильда и, испаряясь, охлаждает свинцовый теплоноситель. Пар, образующийся в теплообменнике, через вентиляционную трубу сбрасывается в атмосферу. Для обеспечения безопасности предусматривается использование двустенных трубок Фильда с зазором, заполненным гелием. Аналогично первой подсистеме, здесь применен принцип резервирования 4х33 %.
2.5.1.7 Реактор MYRRHA (ЕС)
В Европейском Союзе ведется создание реактора со свинцово-
висмутовым охлаждением. MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications) – это исследовательский,
подкритический реактор (Kэфф<0,95) со свинцово-висмутовым теплоносителем. Заявленная тепловая мощность – 100 МВт. Источник протонов представляет собой высокоэнергетический ускоритель со следующими параметрами: E=600 МэВ; I=4 мА [139]. За строительство комплекса MYRRHA отвечает научный центр, расположенный в Бельгии. Месторасположением реактора выбрана площадка в г. Моле. Начало работ по сооружению установки планируется в 2014 г.
Для аварийного отвода тепла от реактора MYRRHA предусматривается использование системы охлаждения корпуса реактора
(Reactor Vault Cooling System), изображенной на рис. 2.36 [140].
Она выполнена в виде четырех независимых каналов, состоящих из труб, размещенных между внутренним и защитным корпусами. Отвод тепла от реактора происходит за счет естественной циркуляции воды в охлаждающих трубах. В конструкции применен принцип резервирования 4х33 %.
109
2 |
6 |
5 |
|
|
4 |
|
1 |
|
3 |
|
|
Рис. 2.36. Схема системы охлаждения корпуса реактора MYRRHA: 1 – активная зона, 2 – парогенератор, 3 – система охлаждения корпуса реактора, 4 – ротор перегрузочной машины, 5 – перегрузочная машина,
6 – мишень
2.5.2 Отечественные проекты реакторов
2.5.2.1 Реактор БН-800
В настоящее время в России, на площадке Белоярской АЭС, ведется сооружение реактора БН-800. В состав данного реактора входит система аварийного расхолаживания с шестью воздушными теплообменниками, подключенными ко второму контуру реакторной установки [139]. Воздушные теплообменники предназначены
110