Экскурсия на Белоярскую АЭС. (Часть 4)


 
(Предыдущие материалы виртуальной экскурсии:
часть 1 publicatom.ru/blog/Belnpp/13931.html
часть 2 publicatom.ru/blog/Belnpp/13932.html
часть 3 http://publicatom.ru/blog/Belnpp/13933.html )
 
«ЗАГЛЯНЕМ» В РЕАКТОР
 
Если Вы хотите иметь представление о БН-600, то без конструктивных особенностей этого уникального аппарата не обойтись. Тем, у кого гуманитарный склад ума, предлагаем «включить» образное мышление, которое поможет превратить технические термины в наглядную картинку.
В составе энергоблока № 3 – реактор БН-600 с натриевым теплоносителем, модульные парогенераторы и три турбогенератора, с которых осуществляется выдача электрической и тепловой энергии для потребителей.
Компоновка тепловой схемы энергоблока состоит из трёх параллельных петель циркуляции теплоносителя (представьте: от одного «бочонка» реактора расходятся в стороны три одинаковых петли, каждая состоит из трубопроводов, парогенератора и турбины). Таким образом, с каждой петли, отводящей тепловую энергию от реактора к своей турбине, в итоге выдаётся мощность по 200 МВт электрических (итого в сумме – 600 МВт).
В свою очередь, каждая из этих петель состоит из трех последовательных контуров. (Представьте: каждая петля поделена на три замкнутых «колечка», соприкасающихся между собой в виде трёхзвенной цепочки). Таким образом, схема реакторной установки БН-600 – трёхпетлевая и трёхконтурная.
 

 
Каждая петля состоит из главного циркуляционного насоса первого контура, двух промежуточных теплообменников, главного циркуляционного  насоса второго контура, модульного парогенератора, паровой турбины и сочленённого с ней электрического генератора.
В первом и втором контурах каждой петли теплоносителем служит жидкий металл – натрий, в третьем – вода и пар. Использование натриевого теплоносителя обусловило применение ряда специфических и даже уникальных устройств и систем: электрообогрев оборудования и трубопроводов, электромагнитные насосы, системы очистки натрия и т.д.
Циркуляция теплоносителя в каждом контуре каждой из петель осуществляется по замкнутому принципу: теплоноситель нагревается, переносит тепловую энергию и передаёт её теплоносителю следующего контура, при этом охлаждается и вновь возвращается в исходную точку для нагрева.
 

 
Реактор БН-600 имеет интегральную компоновку, при которой активная зона и оборудование первого контура (главные циркуляционные насосы, промежуточные теплообменники) размещены внутри корпуса реактора.
Корпус реактора похож на цилиндрический бак с выпуклыми крышей и днищем (по меткому выражению одного журналиста – «казан для плова»), его размеры около 13 метров высотой и примерно столько же в диаметре. «Благодаря» таким размерам реактор не вписывается в железнодорожные габариты, поэтому собирают его не на заводе-изготовителе (как, например, реакторы ВВЭР), а непосредственно на площадке строящегося энергоблока, куда он поступает отдельными частями.
Основной корпус реактора вложен в страховочный, как матрёшка, чтобы в случае возникновения неплотности исключить возможность протекания теплоносителя в шахту реактора. И основной, и страховочный корпуса изготовлены из нержавеющей стали и имеют одинаковую прочность.
В центре верхней части реактора смонтировано поворотное устройство, состоящее из большой и встроенной в неё малой поворотных пробок, эксцентричных друг относительно друга. На малой поворотной пробке смонтирована центральная поворотная колонна, в которой расположены исполнительные механизмы систем управления и защиты, перегрузки тепловыделяющих сборок, внутриреакторного контроля.
 

 

 
Активная зона реактора собрана из тепловыделяющих сборок, похожих на стержни трёхметровой длины с шестигранным сечением, изготовленные из нержавеющей стали. Размеры активной зоны (то есть зоны внутри реактора, в которой непосредственно происходит ядерная реакция) невелики: примерно метр в высоту и два метра в диаметре. Представьте: столь небольшая зона ядерной реакции вырабатывает тепловую мощность 1470 МВт! Для сравнения: аналогичное количество тепла можно получить, если каждый житель полуторамиллионного Екатеринбурга одновременно с другими жителями мегаполиса вскипятит воду в своём электрочайнике.
Внутри каждой сборки находится пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) – герметично запаянных трубочек из нержавеющей стали, диаметром несколько миллиметров, внутрь которых помещено ядерное топливо в форме таблеток. Топливом для БН-600 является высокообогащенная двуокись урана, может использоваться также смешанное уран-плутониевое топливо.
 

 
Натрий первого контура циркулирует только внутри реактора: пройдя через активную зону и нагревшись до 550 градусов Цельсия, передаёт своё тепло в промежуточных теплообменниках натрию второго контура, не соприкасаясь с ним, а затем главными циркуляционными насосами снова отправляется в активную зону.
 

 
Каждая сборка с топливом, помещённая в реактор, отрабатывает период в 1,5 – 2 года. По регламенту БН-600 дважды в год (весной и осенью) останавливается для перегрузки топлива: отработавшая часть сборок с топливом извлекается, свежие – загружаются, некоторые сборки переставляются внутри реактора в другие ячейки (по мере «выгорания» топлива). Свежие сборки поступают из барабана свежих сборок в элеватор загрузки внутри реактора, далее с помощью центральной поворотной колонны с механизмом перегрузки устанавливаются в нужную ячейку активной зоны. Отработавшие сборки извлекаются в обратном порядке и некоторое время хранятся в бассейне выдержки. А после того, как их остаточное тепловыделение снижается, отправляются на перерабатывающее предприятие.
Все процессы загрузки-выгрузки сборок с топливом автоматизированы, осуществляются по полностью закрытому тракту, персонал контролирует их дистанционно с пульта перегрузки топлива на блочном щите управления. Собственно, работники Белоярской АЭС и не могут видеть сами урановые таблетки: их взорам предстаёт «топливо» только в виде готовых тепловыделяющих сборок из нержавейки (а внутри них, напомним, «твэлы», тоже из нержавейки, и уж только внутри них скрыты таблетки), поступивших на АЭС с одного завода и затем увозимых на другой.
 
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ в блоге Белоярской АЭС http://publicatom.ru/blog/Belnpp/
 

0 комментариев

Оставить комментарий