1.2.5. Тенденции развития реакторной установки ввэр

Как и для любой отрасли энергетики, общая тенденция развития основного оборудования АЭС – укрупнение. Значительное концентрирование мощности в одном агрегате позволяет создавать АЭСбольшой суммарной мощности. Укрупнение оборудования сокращает затраты труда и материалов при его изготовлении и монтаже, обеспечивая тем самым запланированный темп роста электроэнергетики.

Для АЭС раньше, чем в обычной теплоэнергетике, началось и продолжается использование большой единичной мощности основных агрегатов, причем реактор типа РБМК даже начал свою жизнь с единичной мощности 1000 МВт, до сих пор еще не применяемой для паропроизводящих агрегатов обычной теплоэнергетики.

Развитие отечественных энергетических реакторов ВВЭР показано в табл. 7.

Таблица 7. Развитие реакторов типа ВВЭР

Основные характеристики	ВВЭР-210	ВВЭР-365	ВВЭР-440	ВВЭР-1000
Электрическая мощность, МВт	210	365	440	1000
Давление в корпусе реактора, МПа	10,0	10,5	12,5	16,0
Температура воды на входе в реактор, оС	252	252	268	289

 

Рост единичной мощности реакторов ВВЭР, используемых в составе двухконтурной АЭС, достигается за счет не только большего диаметра корпуса реактора, то есть большего диаметра активной зоны, но и повышения среднего значения плотности теплового потока. Это достигается увеличением скорости воды в активной зоне. Важным также является укрупнение парогенераторов и ГЦН, в результате которого число реакторных петель контура уменьшилось до четырех.

Корпус реактора, находящийся под воздействием нейтронного излучения, требует наибольшего внимания. На первых реакторах типаВВЭР отсутствовала возможность периодического контроля металла корпуса; в современных конструкциях такая возможность предусмотрена: между сухой защитой и корпусом реактора имеется свободное пространство с шириной сечения 720 мм.

Диаметр корпуса реактора ВВЭР-1000 принят максимальным по условиям железнодорожных габаритов – 4,5 м. Это ограничивает рост единичной мощности реакторов типа ВВЭР, который возможен только при дальнейшем увеличении диаметра корпуса. Это видно, например, из рис. 13 для реакторов США (предельная осуществленная мощность составляет 1300 МВт).

Рис. 13. Размеры корпусов реакторов США с теплоносителем — вода под давлением (PWR) для мощности, МВт:

а — 66; б — 495; в — 1500

Для реактора типа ВВЭР обязательно использование борного регулирования. Жидкий поглотитель уменьшает неравномерность энерговыделения в активной зоне. При этом медленные эффекты компенсируются за счет равномерно распределенного в воде бора (в виде борной кислоты), а быстрые — системой управления и защиты реактора (СУЗ.

В реакторах типа ВВЭР для выгрузки отработавших и загрузки свежих твэлов необходим останов реактора и снятие верхнего блока и крышки реактора. Ежегодно заменяется 1/3 полной топливной загрузки. Выгружаются твэлы из центра, а на их место переставляются твэлы с периферии, с установкой на их место свежих твэлов.

Общая длительность операций по перегрузке занимает 3...4 суток; она обычно совмещается с планово-предупредительным ремонтом (ППР), продолжительность которого примерно 20...40 суток. Для повышения коэффициента использования установленной мощности энергоблоков АЭС перспективным является переход на 18-ти месячный топливный цикл.