1—реактор с перегружаемыми каналами (с трубчатыми твэлами), 2 — испарительный перегружаемый канал с трубчатыми твэлами, 3— турбина, 4— генератор, 5 — конденсатор, 6 — конденсатный насос, 7 — конденсатоочистка, 8 — подогреватель низкого давления, 9— деаэратор, 10—питательный насос, II—парогенератор, 12—циркуляционный насос, 13— сепаратор пара, 14 — испарительный неперегружаемый канал, 15 — реактор с неперегружаемыми каначамн 16 — перегревательныи перегружаемый канал, 17—подогреватель высокого давления, 18—перегревательный неперегружаемый канал, 19—испарительный пе регружасмый прямоточный канал 20 — промежуточный перегреватель, 21 — испарительный неперегружаемый прямоточный канал
Для полного испарения воду через реактор необходимо пропустить несколько раз. Число циклов, называемое кратностью циркуляции, зависит от получаемого на выходе из реактора массового паросодержания. Циркуляция воды через реактор может осуществляться либо принудительно с помощью циркуляционных насосов, либо за счет разности масс в подъемных и опускных линиях.
Возможность естественной циркуляции теплоносителя для некоторых типов установок и для ряда режимов работы установок с принудительной циркуляцией является очень важным и полезным качеством.
В реакторе с перегревом пара (рис. 1.2 2.2, б) повышается термодинамический КПД установки, благодаря чему снижается удельный расход топлива на единицу вырабатываемой электроэнергии, улучшаются условия работы турбины, уменьшается расход охлаждающей воды и т. п. Однако при получении перегретого пара необходимо использовать материалы, выдерживающие погружение температуры, но они, как правило, имеют большие сечения поглощения нейтронов. Это обстоятельство уменьшает положительный эффект, получаемый от повышения параметров при перегреве пара, но общий результат оказывается положительным. Кроме того, возможности повышения жаростойкости и жаропрочности материалов, слабо поглощающих нейтроны, позволяют считать схемы с использованием перегрева пара наиболее перспективными. Канальные реакторы по сравнению с другими типами реакторов наиболее пригодны для осуществления перегрева пара.
Большой интерес представляет возможность полного испарения воды в каналах по так называемой прямоточной схеме (рис. 1.2 2.2, г). В этом варианте не нужен сепаратор пара для разделения пароводяной смеси на пар и воду и нет необходимости в циркуляционном насосе, так как расход теплоносителя по контуру обеспечивается насосами питательной воды. Все это должно дать заметный экономический эффект, упростить режимы работы. Экспериментально показано, что прямоточная схема может быть осуществлена как при закритических, так и при докритических параметрах воды.
Предстоит изучить и отработать водный режим, проверить ресурс работы и выполнить некоторые другие исследования. Но перспективность такой схемы очевидна уже сегодня.
Графит—технологичный, хорошо освоенный, температуро- и радиационностойкий материал, относится к так называемым тяжелым замедлителям. В каждом акте рассеяния в графите нейтрон теряет незначительную долю своей энергии (средняя логарифмическая потеря энергии на одно столкновение ζC≈2/A ), и поэтому полное число столкновений, необходимое для уменьшения энергии нейтрона до тепловой, велико (см. табл. 5.1), а сечение рассеяния практически постоянно во всей существенной для замедления области энергий. В таких средах процесс замедления хорошо описывается теорией возраста (гл. 6). Малые значения ζC и ΣsC с приводят к тому, что замедляющая способность графита (ζ Σs)C примерно в 20 раз меньше, чем воды (ζ Σs)H2O. Вследствие этого для замедления нейтронов необходимо на единицу объема урана иметь объем графита на порядок больший, чем в водяных системах. Соответственно технологические каналы в графитовых реакторах расположены далеко друг от друга (шаг решетки каналов обычно равен 25—30 см при λS в графите ~3 см) и вероятность прямого (без столкновений) пролета нейтронов между каналами очень мала. Из-за очень малого сечения поглощения большие объемы графита, необходимые для замедления, не приводят к неприемлемо большому поглощению тепловых нейтронов. Оптимальное по размножающим свойствам отношение (Σa1V1/ Σa0V0) даже несколько ниже, чем в легководных решетках.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.