В качестве оболочек твэлов реакторов HTR используются керамические материалы. По типу твэлов различают реакторы HTR с шаровыми твэлами и с призматическими стержневыми твэлами.
Относительные формы и расположения твэлов в активной зоне имеется две точки зрения. Согласно первой - рекомендуется применять стержневые и призматические твэлы. Вместе с тем в такой зоне из-за действия высоких температур необходимо обеспечить очень точное изготовление твэлов, чтобы избежать их контакта и слипания. Кроме того, АЭС с такими реакторами должны периодически останавливаться для перегрузки и перестановки твэлов, что, очевидно, нельзя произвести очень быстро. Это приводит к удорожанию электроэнергии. Наконец, в таких твэлах не удается снизить неравномерность выгорания топлива.
Вторая концепция состоит в применении шаровых твэлов, заполняющих активную зону в виде нерегулярной свободной засыпки. Реактор такого типа называется «засыпным, с шаровыми твэлами». Шаровые твэлы имеют диаметр 6 – 8 см. Их количество зависит от мощности реактора и составляет сотни тысяч.
Особенностью этой концепции является то, что засыпка шаровых твэлов допускает непрерывную перегрузку при работе реактора.
При использовании в активной зоне реактора шаровых твэлов при относительно меньших скоростях газового теплоносителя, чем в реакторах со стержневыми твэлами, обеспечивается хорошая турбулизация потока, которая обеспечивает лучшую теплоотдачу. В засыпке из шаровых твэлов в отличие от активных зон со стержневыми твэлами практически отсутствуют зависимость теплопередачи к газу от выгорания твэлов. Нагрев же теплоносителя в каналах со стержневыми твэлами реактора может быть значительно больше для свежих твэлов, чем для выгоревших.
Засыпная активная зона позволяет соединить все преимущества гомогенного реактора с преимуществами гетерогенных систем.
Каждый шаровый твэл содержит в небольшом объеме чрезвычайно малую часть общей загрузки топлива, и выгорание его в пределах твэла осуществляется равномерно. При многократном прохождении твэлами активной зоны периодическим контролем можно будет добиться практически одинакового выгорания всех выгружаемых твэлов. В засыпном реакторе при полной нагрузке можно изменить состав активной зоны в любой момент времени. Требования большой гибкости в таком реакторе может быть реализовано наиболее просто. Полное изменение состава активной зоны с целью перехода на другой топливный цикл можно осуществить даже без остановки реактора, а транспортировка мелких твэлов вне реактора достаточно проста.
Благодаря непрерывному перемещению засыпки твэлов, достигается минимальная коррозионное воздействие на них агрессивных примесей теплоносителя, так как каждый твэл находится в области наибольших температур весьма незначительное время. Из-за небольших размеров твэлов и гомогенного распределения топлива температурные перепады и, следовательно, термические напряжения в твэлах незначительны.
По типу твэлов различают реакторы HTR с шаровыми твэлами и с призматическими стержневыми твэлами.
9; 49 Коэффициент размножения и реактивность реактора.
Кэф – число n данного поколения к числу n к предыдущему поколению.
Кэф = (NELf ψ Lt θ η)/N = ELf ψ Lt θ η
Рассмотрим три случая:
1.при Кэф >1 говорят, что размножающая система находится в над критическом состоянии, т.е. число n в поколениях возрастает.
2. при Кэф =1 – в критическом состоянии (число n постоянно).
3. при Кэф <1 размножающая система находится в под критическом состоянии (число n убывает, мощность падает).
Для бесконечно большой размножающей среды Lf =1; Lt =1, тогда
К∞= Eψθη – формула 4-х сомножителей.
Кэф = К∞ LfLt
∆ Кэф – мера отклонения от критического состояния (избыточная реактивность).
ρ = ∆ Кэф/ Кэф = Кэф-1 /Кэф – реактивность реактора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.