Основные технические характеристики энергоблоков АЭС. Конструкции и параметры отечественных реакторов, страница 3

Поперечный разрез РБМК-1000 показан на рис. 3.9.1.2. Активная зона состоит из графитовой кладки с внутриреакторными устройствами, топливных (технологических) и специальных каналов и ТВС.

Графитовая кладка выполняет функции замедлителя и отражателя. Она имеет форму цилиндра диаметром 18 м и высотой 8 м, составленного из 2488 графитовых колонн, которые набраны из графитовых блоков квадратного сечения 250 х 250 мм и высотой 600 мм. Осевые отверстия колонн активной зоны служат для установки топливных каналов, каналов системы и управления (СУЗ) и каналов охлаждения отражателя.

Всего в РБМК-1000 имеется 1693 вертикальных топливных канала,  а в РБМК-1500 их несколько меньше – 1661, однако в топливных каналах РБМК-1500 мощность тепловыделяющих кассет в полтора раза выше, чем и объясняется увеличение мощности РБМК на 50%.

Регулирование расхода теплоносителя через активную зону осуществляется поканально с помощью запорно-регулирующих клапанов (ЗРК), причем, вода подается снизу, а образующаяся пароводяная смесь отводится сверху и поступает в барабан-сепараторы. Здесь происходит сепарация пара и воды, после чего насыщенный пар подают на две турбины мощностью по 500 МВт∙(эл) в энергоблоках с РБМК-1000 и по 750 МВт∙(эл) – с РБМК-1500. Отсепарированную циркуляционную воду смешивают с питательной водой, поступающей в барабан-сепараторы от турбоустановок, и затем с помощью главных циркуляционных насосов (ГНЦ) подают на вход топливных каналов.

К основным системам нормальной эксплуатации, важным для безопасности, относят: контур многократной принудительной циркуляции, контур охлаждения каналов СУЗ и охлаждения отражателя (КОО), систему экологического контроля реактора.

К системам безопасности РБМК относят: систему управления и защиты (реализует несколько видов автоматических защит: быстрая аварийная защита, АЗ-1, АЗ-3, АЗ-4, ЛАЗ), систему аварийного охлаждения реактора и систему защиты реактора от превышения давления в межканальном реакторном пространстве. Система аварийного охлаждения реактора состоит из двух подсистем: основной (кратковременного действия) и подсистемы длительного расхолаживания.

На российских АЭС установлены одиннадцать РБМК мощностью по 1000 МВт-эл, а в Литве на Игналинской АЭС до недавнего времени ( до декабря 2009 года) успешно работали два реактора РБМК мощностью по 1500 МВт-эл, которые были выведены из эксплуатации не по техническим причинам, а в качестве чисто политического  условия для приёма в Евросоюз. В табл. 3.9.1.1. приведены основные характеристики отечественных уран-графитовых водоохлаждаемых реакторов. Полуторакратное увеличение мощности РБМК достигнуто, в основном, благодаря интенсификации теплообмена за счет турбулизаторов потока. В обоих типах РБМК к.п.д. составляет 31,3%, давление пара 6,5 МПа и температура 280оС (насыщенный пар).

Преимущества РБМК:

1.  Отсутствие корпуса большого диаметра под давлением

2.  Отсутствие парогенератора.

3.  Меньшее обогащение топлива по урану-235

4.  Перегрузка топлива на ходу.

5.  Возможность перегрева пара.

6.  Живучесть реактора (поканальное регулирование расхода, замена на ходу, негерметичность ТВС).

НедостаткиРБМК:

1.  Большие габариты.

2.  Слишком развитая система трубопроводов.

3.  Положительный паровой эффект реактивности.

4.  Сложная система стабилизации после энерговыделения.

5.  Большое количество тепловой энергии, аккумулированной в графите, в металлоконструкциях.

6.  Радиоактивный пар на турбине.

К сожалению, следует отметить, что под первым впечатлением от Фукусимской аварии руководство российской атомной энергетики приняло чисто импульсивное решение не продлевать больше срок службы энергоблоков с РБМК-1000, а также прекратить успешно выполнявшуюся работу по повышению их мощности. Остаётся только надеяться на то, что это решение будет пересмотрено после более обстоятельного анализа этой аварии и вытекающих из него выводов.