Материал: Морозов Скхемные решения и принтсипы работы пассивныкх систем 2015 (1)
150 м3 раствора борной кислоты [29]. Все емкости подключены непосредственно к холодным веткам ГЦК и срабатывают при снижении давления в активной зоне до 4,6 МПа. Отличительной особенностью системы является использование в системе борной кислоты с высоким обогащением бора по изотопу 10В (не менее 37 %), что позволило снизить концентрацию борной кислоты до 1,8 г/кг H2O.
1.3.1.8 Реактор CANDU-9 (Канада)
В проекте нового тяжеловодного реактора CANDU-9 (электрической мощностью 900 -1300 МВт) используется СПЗАЗ (рис. 1.12) аналогичная реактору CANDU-6 [13].
5
4
6
3
2 |
|
2 |
1
Рис. 1.12. Система пассивного залива активной зоны реактора CANDU-9: 1 – реактор, 2 – входные и выходные коллекторы,
3 – односторонний разрывной диск, 4 – гидроаккумулятор, 5 – шаровой поплавковый клапан, 6 – бак со сжатым азотом
36
Основными отличиями является использование азота более высокого давления (~ 8 МПа), а также применение шаровых поплавковых клапанов в объеме баков, предназначенных для предотвращения попадания азота в контур охлаждения реактора. Кроме того, гидроемкости и все вспомогательные системы размещены теперь непосредственно под защитной оболочкой реактора [29].
1.3.1.9 Реактор AHWR (Индия)
Индийскими исследовательскими организациями разработан проект реактора AHWR (Advanced Heavy Water Reactor) электриче-
ской мощностью 235 МВт, в котором тяжелая вода используется только в качестве замедлителя [30]. АЗ данного реактора состоит из вертикальных топливных каналов, охлаждаемых кипящей водой, движущейся за счет естественной циркуляции.
СПЗАЗ реактора AHWR (рис. 1.13) состоит из четырех гидроемкостей, предназначенных для залива АЗ на ранних стадиях аварии и оснащенных устройствами для пассивного двухступенчатого изменения расхода, а также водного бассейна объемом ~ 6000 м3, предназначенного для долговременного (более трех суток) отвода остаточных тепловыделений. Подвод охлаждающей воды из СПЗАЗ осуществляется непосредственно в топливные каналы, что повышает эффективность охлаждения тепловыделяющих элементов.
37
Pcont
3
2
5
4 
1
Рис. 1.13. Система пассивного залива активной зоны реактора AHWR: 1 – реактор, 2 – гидроаккумулятор, 3 – бак запаса воды, 4 – устройство для
профилирования расхода, 5 – односторонний разрывной диск
1.3.2 Отечественные проекты АЭС
1.3.2.1 Реактор ВВЭР-640 (СПб АЭП, г. Санкт-Петербург)
ОАО «СПб АЭП» (г. Санкт-Петербург) совместно с ОКБ «Гидропресс» и РНЦ «Курчатовский институт» разработан проект АЭС нового поколения средней мощности ВВЭР-640 [31].
Проект АЭС ВВЭР-640 (РУ В-407) выполнен на базе проектов уже действующих АЭС с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, которые успешно эксплуатируются в течение длительного времени. Однако в данном проекте в отличие от проектов действующих АЭС предусматриваются новые концептуальные решения, направленные на повышение показателей безопасности. Принципиальным моментом является оснащение АЭС с ВВЭР-640
38
набором пассивных систем, обеспечивающих останов, расхолаживание реактора и длительный отвод остаточного тепла (как при плотном первом контуре, так и при его разгерметизации) и не требующих при функционировании вмешательства оператора, а также подачи энергии извне в течение не менее 24 часов.
Система аварийного охлаждения активной зоны реактора ВВЭР640 состоит из четырех гидроемкостей и четырех баков низкого давления (рис. 1.14).
Pçàù . î áî ë.
2 
3 
1 |
Рис. 1.14. Система пассивного залива активной зоны реактора ВВЭР-640 (В-407): 1 – реактор, 2 – гидроаккумулятор, 3 – бак запаса воды
В аварийной ситуации после снижения давления в первом контуре до 4 МПа открываются обратные клапаны на гидроемкостях САОЗ высокого давления, и борный раствор начинает поступать в корпус реактора.
Дальнейшее расхолаживание и снижение давления при малых и средних течах теплоносителя осуществляются через систему пассивного отвода тепла от парогенератора (ПГ) и, если необходимо, сбросом пара из компенсатора давления через разгрузочный клапан.
Для больших или длительных течей после снижения разницы давлений в первом контуре и в герметичной оболочке до 0,6 МПа
39
открываются специальные клапаны – аварийные блоки разгерметизации (АБР), соединяющие горячие и холодные нитки петель с объемом топливного бассейна. Эти клапаны представляют собой пассивные устройства, которые при нормальной эксплуатации закрыты под действием давления первого контура.
Открытие АБР приводит к дальнейшему снижению давления. После снижения перепада давления между первым контуром и размещенными внутри герметичной оболочки баками САОЗ ниже
0,3 МПа начинается залив реактора из этих баков (четыре бака по
460 м3).
Теплоноситель и борный раствор из гидроемкостей и баков САОЗ, вытекающие из места разрыва, собираются в специальном герметичном ограждении вокруг реактора и петель первого контура, образуя так называемый аварийный бассейн. После опорожнения двух емкостей и двух баков САОЗ уровень в аварийном бассейне устанавливается выше уровня выходных патрубков реактора, а после опорожнения всех гидроаккумуляторов и всех баков САОЗ – на уровне разъема ГЦН [32].
1.3.2.2 Реактор ВВЭР-1200 с РУ В-392М (АЭП, г. Москва)
Институтом «Атомэнергопроект» (г. Москва) совместно с ОКБ «Гидропресс» и РНЦ «Курчатовский институт» разработан проект АЭС-2006 с реакторной установкой ВВЭР-1200 (В-392М) [33]. Реакторная установка В-392М является модернизацией широко применяющейся на действующих АЭС установки В-320. Сооружение двух энергоблоков по этому проекту ведется на второй очереди НВАЭС, а основные решения по безопасности используются в проекте АЭС «Куданкулам» в Индии.
В состав СПЗАЗ РУ В-392М входят системы гидроемкостей первой и второй ступеней – ГЕ-1 и ГЕ-2 соответственно (рис. 1.15).
40