Основной конструкционный материал активной зоны— сплав на основе циркония. В пределах тягового участка, создающего основной движущий напор естественной циркуляции, непосредственно над активной зоной устанавливается блок защитных труб, выполняющий те же функции, что и в ВВЭР, далее идут приводные тяги СУЗ. В верхней части рабочего корпуса формируется паровая подушка с контролируемым уровнем воды. Для этого, как уже отмечалось, предусматривается кипение воды в конце активной зоны с массовым паросодержанием на выходе из нее до 0,05%. Кроме того, вследствие значительной высоты тягового участка (около 10 м) и низкого давления теплоносителя заметное количество пара будет образовываться за счет самовскипания, что может обеспечить образование паровой подушки, выполняющей роль компенсатора объема в корпусе реактора, без кипения воды в активной зоне. В головном блоке ACT предполагается опробовать работу реактора в режиме как без кипения воды в активной зоне, так и с кипением.
В кольцевом зазоре между внутренним диаметром рабочего корпуса и обечайкой тягового участка размещаются поверхности нагрева промежуточного теплообменника. Для предотвращения активации воды промежуточного контура нижний торец поверхностей нагрева теплообменника должен быть на 1,5—2,0 м выше верхнего торца активной зоны.
Пароводяная смесь из тягового участка поступает в теплообменник и передает свое тепло промежуточному контуру за счет конденсации пара и последующего охлаждения теплоносителя первого контура ниже температуры насыщения. Таким образом, теплоноситель на входе в активную зону имеет тот или иной недогрев в зависимости от режима работы реактора (с кипением в активной зоне или без него).
6 Реакторы, охлаждаемые углекислым газом.
АЭС с газоохлаждающими реакторами получили распространение на самой ранней стадии развития ядерной энергетики. Начало развития АЭС с реакторами данного типа относится к середине 50-х годов.
Магноксовые: газографитовые реакторы с твэлами из природного металлического урана в оболочке из сплава магния (магнокса), теплоноситель – двуокись углерода СО2 , замедлитель- химически чистый графит.
Опыт эксплуатации показал, что магноксовые реакторы имеют следующие недостатки: низкая энергонапряженность активной зоны, большой удельный расход урана ввиду невысокой глубины выгорания топлива, низкие параметры пара и как следствие низкий КПД (30-33%).
Усовершенствованный газоохлаждаемый реактор (AGR): топливо-двуокись урана, материал защитной оболочки ТВЭЛОВ – нержавеющая сталь, теплоноситель - СО2. Энергонапряженность и выгорание топлива в несколько раз выше, чем у магноксовых реакторов.
Высокотемпературные реакторы (НТR): твэлы- керамические из микрочастиц карбидов урана или тория, покрытые чистым графитом, теплоноситель-гелий.
Достоинства газового теплоносителя (СО2 ) – слабая коррозионная активность, что позволяет использовать в контакте с ним углеродистые стали, он слабо активируется и первый контур не требует громоздкой биологической защиты. Основной недостаток – малая объемная теплоемкость и как следствие сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи. (AGR)
Конструкция: графитовая кладка реактора, размещенная в металлическом кожухе, состоит из цилиндрических и квадратных блоков. В отверстиях цилиндрических блоков размещаются ТВС, а в отверстиях квадратных блоков- органы регулирования и датчики внутриреакторных измерений. ТВС состоит из 36 твэлов. Длина каждой ТВС около 1м. Каждый топливный канал длинной 250м последовательно загружаются 8 ТВС. Число каналов 412.
Теплоноситель – углекислый газ, давление 3.4 МПа , температура на входе в активную зону 300 С и на выходе из нее 670 С. Для поддержания температуры графитовой кладки на уровне не более 500 С часть «холодного» теплоносителя отбирается для ее охлаждения, после чего она смешивается с основным потоком СО2 на входе в активную зону, железобетонный корпус охлаждается водой, и температура его 70 С.
Недостаток: при переходе на более высокие давление и температуру углеродистая сталь в атмосфере СО2. корродирует в местах контакта крепежных соединений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.