Реакторы атомных станций теплоснабжения, страница 3

Несущая защитная бетонная оболочка бассейна имеет цилиндрическую форму и предназначена для биологической защиты и обеспечения охлаждения зоны в случае отключения насосов за счет естественной циркуляции, которая возникает независимо от того, существует ли связь между первым контуром и бассейном. В аварийных ситуациях тепло, отводимое от первого контура, пе­редается воде бассейна без каких-либо вспомогательных охлаж­дающих систем за счет тепловой инерции; отвод тепла от бассейна осуществляется путем соединения реакторного зала с атмосферой или системой охлаждения.

Активная зона реактора отечественной АСТ-500 размещается внутри нижней части корпуса давления (рис. 1.6 3.26) и набирается из шестигранных ТВС. Дистанционирование кассет осуществляется нижней плитой несущей корзины реактора и перфорированной плитой блока прижимного устройства, в отверстия которых входят концевые детали кассеты. Охлаждение активной зоны обеспечивается естественной циркуляцией.

Рисунок 1.5. 3.25. Компоновка первого контура реактора ACT Thermos: 1— регулирующие стержни, 2 — теплообменники, 3— аккумулирующая емкость;4— насосы; 5— активная зона

Вода, нагреваясь в ТВС активной зоны, поднимается вверх к расположенным на периферии корпуса реактора теплообменникам промежуточного контура. Теплоноситель, охлаждаясь, опускается вниз по кольцевому зазору, образованному стенкой основного корпуса и корзиной активной зоны, затем вновь поступает в активную зону снизу, замыкая контур циркуляции. Для интенсификации переноса тепла от активной зоны к теплообменникам промежуточного контура допускается незначительное кипение теплоносителя с выходным паросодержанием из активной зоны до 20—30 % по объему. Кипящая жидкость увеличит движущий напор естественной циркуляции в контуре в 4—6 раз. Генерация пара в активной зоне обеспечивает в верхней части внутриреакторного пространства паровую подушку, являющуюся паровым компенсатором давления. Поступающий в паровую подушку пар конденсируется на специально размещенных в паровом объеме реактора теплообменных поверхностях, чехлах водоохлаждаемых конструкций приводов СУЗ, крышке и стенках корпуса.

При движении теплоносителя вверх по подъемному участку уменьшается давление его за счет уменьшения нивелирной составляющей, происходит вскипание воды с образованием дополнительного количества пара. Прирост паросодержания за счет этого эффекта оказывается заметным при параметрах первого контура ACT-500.

			Рисунок 1.6. 3.26. Компоновка реактора ACT-500: 1—активная зона; 2 — корпус; 3— блок направляющих труб; 4— встроенный теплообменник; 5– приводы СУЗ; 6—перегрузочная машина; 7—обечайка тягового участка; 8— бассейн выдержки; 9 — страховочный корпус

 

Скорость естественной циркуляции пропорциональна √Н,  где Н—эффективная высота контура циркуляции (высота тягового участка), и она может определяться выбором соответствующей высоты контура. Скорость циркуляции может также определяться конструкцией тягового участка циркуляционного контура, который может быть скомпонован в различных комбинациях: индивидуальные для каждой ТВС трубы в виде продолжения чехлов ТВС; общая для всех ТВС активной зоны тяговая труба большого диаметра; индивидуальные трубы с общим тяговым участком.

При возникновении практически любой аварийной ситуации на АСТ-500 интенсивность охлаждения активной зоны уменьшается незначительно, если она остается под уровнем воды. Даже в случае прекращения отвода тепла из реактора в активной зоне устанавливается режим кипения теплоносителя, характеризующийся высокой интенсивностью теплоотдачи. Относительно большой объем парового компенсатора и высокая сжимаемость пара препятствуют быстрому изменению давления и способствуют мягкому протеканию аварий, связанных с изменением давления в реакторе. Залив активной зоны в авариях разуплотнения первого контура обеспечивается большим запасом воды в корпусе и дополнительным страховочным корпусом реактора. Страховочный корпус рассчитывается на все усилия, возникающие при разрыве основного корпуса, и обеспечивает удержание всего теплоносителя, что в свою очередь гарантирует постоянный залив активной зоны теплоносителем. Так как весь главный циркуляционный контур расположен внутри двойного корпуса реактора, максимальный трубопровод, который может разгерметизироваться и привести к выбросу радиоактивного теплоносителя в помещение ACT, определяется вспомогательными системами подпитки-продувки первого контура. Анализ возможных аварийных ситуаций показывает, что конструкция и компоновка реактора ACT-500 полностью отвечают повышенным требованиям радиационной безопасности.