Как уже говорилось, при выборе типа реактора для первой программы развития ядерной энергетики в Великобритании, а затем и во Франции предпочтение было отдано магноксовым реакторам – корпусным реакторам с теплоносителем СО2 , графитовым замедлителем и топливом-металлическим необогащенным ураном, помещенным в оболочки из магнокса.
Развитие реакторов магноксового типа шло по пути удешевления стоимости производимой электроэнергии и снижения капитальных затрат на строительство. Поэтому каждый последующий реактор имел более высокие параметры теплоносителя (температуру и давление), большую единичную мощность и большую удельную мощность активной зоны. В результате постоянно рос КПД установки, снижались расход энергии на собственные нужды и удельные капиталовложения.
Реакторы магноксового типа можно условно разделить на две группы: в металлических корпусах и в корпусах из ПНЖБ. Реакторы в металлических корпусах строились в Великобретании и вплоть до 1966 г. Для них характерно размещение всего оборудования первого контура вне корпуса реактора. Это связано с тем, что при низкой удельной мощности активной зоны, которую спосбны обеспечить реакторы, работающие на природноь уране, активная зона, а следовательно, и корпус имеют очень большие размеры. Например, на АЭС с реактором данного типа в металлическом корпусе “Cайзуэлл” активная зона имеет диаметр 13,7 м и высоту 7,92 м . Сучетом отражателя и тепловой защиты диаметр сферического корпуса равен 19 м при толщине стенки около 105 мм. Корпус такого размера, естественно, не транспортабелен. Он монтировался на месте строительства АЭС из отдельных стальных сегментов заводского изготовления. Главная монтажная операция здесь сварка толстостенных листов. При монтаже корпуса выполнено более 1000 пог. м сложных стыковых швов, качество которых в общем ниже, чем при заводском изготовлении. Было признано, что дальнейшее увеличение единичной мощности реактора и давления теплоносителя в первом контуре, необходимые мероприятия для улучшения экономических показателей АЭС с реакторами в металлическом корпусе, невозможны. Качество сварного корпуса уже не удовлетворяло требованиям ядерной техники. Поэтому начиная с 1966 г. газоохлаждаемые энергетические реакторы в металлических корпусах не строятся.
Компоновка внутри корпусных устройств реакторов в стальных корпусах выполнена таким образом, что воздействие графитовой кладки активной зоны (массой до 2200 т) и топлива (массой более 320 т естественного урана) через опорную плиту активной зоны передается на поддерживающие колонны, связанные с фундаментом. Корпус реактора воспринимает только нагрузку от давления теплоносителя (до 1,9 Мпа). В нижнюю и верхнюю части корпуса вварены патрубки диаметром 1-2 м для подвода и отвода, теплоносителя.
Графитовые блоки кладки активной зоны установлены на опорные втулки нижней опорной плиты реактора. Шаг расположения опорных втулок точно соответствует шагу решетки активной зоны. Призматические графитовые блоки имеют размер под ключ 200-300 мм и высоту около 1 м. В сечении формы блоков самые разнообразные: квадрат, шестигранник, ромб и т. п. Использование блоков различной конфигурации объясняется стремлением обеспечить термические расширения кладки, прямолинейность осей каналов при монтаже и эксплуатации, необходимую протечку теплоносителя через кладку для ее охлаждения. Сверху над кладкой расположены стальные втулки, связанные с верхней
В нормальных условиях эксплуатации остаточное тепловыделение после остановки реактора обеспечивается системами первого контура через парогенераторы. В случае аварии, затрагивающей основные циркуляционные петли, для охлаждения реактора и отвода остаточного тепловыделения, после остановки реактора, предусмотрены вспомогательные петли охлаждения, которые, как и основные, встроены в бетонный корпус реактора.
В HTGR с цилиндрическими твэлами используются поглощающие органы регулирования стержневого типа. Центральная из семи гексогональных топливных колонн имеет два смежных канала для поглощающих стержней (см. рис. 1.1).
Рисунок 1.1
В эти каналы вставляется пара подвижных поглощающих стержней, имеющих один привод. В HTGR-1160 имеется 73* пары таких стержней. Рядом с каналами для пары поглощающих стержней имеется третий канал, предназначенный для небольших шариков из карбида бора, находящихся в камерах между приводами подвижных регуляторов и верхней тепловой защитой. При аварии в камерах создается избыточное давление, что приводит к разрыву мембран, и поглощающие шарики через направляющие трубы упадут в предназначенные для этого каналы в активной зоне. Эта система служит запасной системой остановки реактора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
