Реакторы, охлаждаемые углекислым газом, страница 11

горючего, чем ТВС реактора HTGR. Однако говорить о преимуществах какого-либо типа ТВС для ВТГР, сравнивая их лишь по одному показателю, некорректно.

Реактор «Драгон». Выведенный на полную мощность в 1966 г. ВТГР «Драгон» (Великобритания) успешно работал более 10 лет . и в 1975 г. был снят с эксплуатации в связи с выполнением поставленной экспериментальной программы. Тепловая мощность реактора 20 МВт сбрасывалась в атмосферу в специальном воздухо-охлаждаемом теплообменнике через промежуточный водяной контур.

Стальной корпус реактора имеет бутылеобразную форму (рис. 1.10 5.13), в его нижней части установлена опорная плита активной зоны. На плите расположен двухслойный отражатель, выполненный из графитовых блоков. Активная зона состоит из 37 ТВС, каждая из которых опирается нижней частью на входной ниппель сборного коллектора. По периметру активной зоны на границе с отражателем установлены 24 канала СУЗ. В качестве поглощающего материала использован карбид бора.

Давление гелия в корпусе реактора 1,96 Мпа: температура на входе в активную зону 350 °С, на выходе 750 °С. Теплоноситель проходит через активную зону снизу вверх и из общей смесительной камеры по шести выходным коаксиальным трубопроводам поступает в теплообменники. Холодный гелий через газодувки по внешней области коаксиального трубопровода возвращается в корпус реактора, проходит вдоль корпуса и через отражатель, разворачивается на 180 ° и снова направляется в активную зону.

Рис.1.10 5.13. Реактор «Драгон» (Великобритания):

/—опоры; 2—люк для ввода механизмов загрузочной машины; 3—корпус разгрузочной машины; 4 — шлюз для перегрузки топливных кассет; 5 — парогенератор;  6 — газо-дувка; 7—привод СУЗ; 8—верхняя биозащита; 9—вход газа в реактор; 10—отвод газа из реактора; 11—корпус; 12—тепловая защита; 13—регулирующий  стержень; 14—активная зона; 15 — отражатель; 16 — канал охлаждения; 17 — графитовая  тепловая защита


Главными итогами работы опытного ВТГР «Драгон» следует считать накопленный опыт работы реактора с гелиевым теплоносителем, результаты испытаний различных типов микротвэлов и твэлов, создание надежной системы очистки газа и подтверждение предположения о высокой радиационной безопасности реакторов с гелиевым теплоносителем.

«Пич-Боттом». На АЭС «Пич-Боттом» (США) установлен первый ВТГР энергетического назначения (HTGR-1). Полная мощность станции 40 МВт (эл.) была достигнута в 1967 г. В состав оборудования установки входят газодувки, парогенераторы, система очистки гелия, турбогенератор и т. п. — элементы, которые позволяют считать данную установку первой АЭС с ВТГР.

АЭС «Пич-Боттом» выполнена по двухконтурной схеме. Давление теплоносителя в первом контуре 2,4 МПа. Температура гелия на входе в реактор 350 °С, на выходе 720 °С. Первый контур состоит из двух независимых петель, каждая со своими парогенератором и газодувкой. Во втором контуре генерируется перегретый пар температурой 538 °С и давлением 10,2 МПа. КПД нетто составляет 34,6 %. Все реакторное оборудование заключено в цилиндрическую стальную оболочку диаметром 33 м и высотой 54 м, заполненную азотом. Материал оболочки— углеродистая сталь, толщина стенки 10—15 мм.

Рис1.11  5.14 Реактор HTGR-1 АЭС «Пич-Боттом»

1 — опорная плита зоны,   2 — установочный стержень, 3 — твэл, 4 — стержень A3, 5—опоры корпуса, 6—изоляция, 7—корпус, 8 — стержень СУЗ, 9—отражатель; 10—тепловая   защита, 11— втулки системы аварийного расхолаживания, 12—каналы для вывода кабелей датчиков.

Конструкция реактора представлена на рис. 5.14. Цилиндрический корпус реактора диаметром 4,2 м и высотой 10,6 м выполнен из углеродистой стали, толщина стенки в цилиндрической части около 65 мм. Гелий попадает в реактор по внешней части коаксиального трубопровода и, омывая всю внутреннюю поверхность корпуса (температура гелия 350 °С), из нижней части корпуса поступает в активную зону, проходит ее снизу вверх и после активной зоны (температура 720 °С) по внутренней трубе коаксиального трубопровода направляется в парогенераторы. Два потока гелия — «холодный» входящий и «горячий» выходящий — по всей поверхности контакта разделены металлической изоляцией с газовым заполнением.