Способ орошения бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива и устройства для его осуществления

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к средствам обеспечения безопасности при хранении отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000, и предназначено для охлаждения чехлов с ОТВС при запроектной аварии, вызванной осушением бассейнов выдержки. При орошении чехлов с ОТВС распыленной дренчерными оросителями водой, воду в дренчерные распылители подают периодически, причем минимальный расход воды определяют по формуле: G мин=Q/r×F1/F2, где G мин - минимальный массовый расход воды, кг/с; Qот - суммарное тепловыделение ОТВС в отсеке, кВт; R - удельная теплота парообразования воды, кДж /кг; F1 - площадь отсека, м2; F2 - суммарная площадь чехлов с ОТВС в отсеке, м2. Бак аварийного водоснабжения соединен через запорный клапан и подводящий трубопровод непосредственно с системами орошения чехлов с ОТВС и стен, и параллельно через запорный клапан с всасывающим патрубком повысительной насосной станции. Ее нагнетательный патрубок также через запорные клапаны соединен с подводящим трубопроводом и с баком аварийного водоснабжения байпасным трубопроводом. Запорные клапаны снабжены электроприводами и пультом управления, обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени. Технический результат - повышение эффективности использования охлаждающей воды за счет прерывистого режима подачи воды на орошение чехлов с ОТВС, обеспечивающего преимущественно пленочный режим кипения охлаждающей воды на стенках чехлов. 2н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к средствам обеспечения безопасности при хранении отработавших ядерных топливных элементов реактора ВВЭР-1000, и предназначено для использования в хранилищах отработавшего ядерного топлива на заводах по регенерации такого топлива или на АЭС при запроектных авариях.

Хранение отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) является существенной частью любого ядерного топливного цикла. Это может быть временное хранение до переработки отработавшего ядерного топлива, либо достаточно длительное хранение до захоронения топлива в могильниках. Суммарные объемы отработавшего топлива, подлежащего хранению, непрерывно возрастают из-за значительно меньших производственных возможностей перерабатывающих заводов, в результате чего растет не только объем хранящегося топлива, но и увеличиваются предполагаемые сроки его хранения.

Основу ядерно-энергетического парка России составляют реакторы ВВЭР-1000 и РБМК-1000. Для реакторов типа ВВЭР принята концепция замкнутого ядерного топливного цикла. Переработка ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 пока не проводится, и его хранение в безопасных условиях в течение длительного времени становится актуальной проблемой, учитывая отсутствие свободных объемов в приреакторных бассейнах. Таким образом, основной практикой обращения с отработавшим ядерным топливом в России на сегодняшний день является хранение.

На площадке Изотопно-химического завода Федерального государственного унитарного предприятия «Горно-химический комбинат» действует хранилище, где ОЯТ хранится в водонаполненном бассейне, так называемое «мокрое» хранилище. Мокрое хранилище включает в себя отсек перегрузки, бассейн выдержки, состоящий из 20 отсеков хранения, соединенных между собой транспортным коридором, и системы, обеспечивающие перегрузку и безопасное хранение ОЯТ. Хранение отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) осуществляется в чехлах, в частности в чехлах по патенту РФ №2331943, под слоем очищенной от механических взвесей и обессоленной воды. Пеналы представляют собой металлические конструкции квадратного сечения, в которых установлены трубы, связанные дистанционирующими решетками. ОТВС размещаются внутри труб. Общий объем воды в хранилище составляет 33000 м3. Отсеки могут отделяться от транспортного коридора затворами. Для отвода тепла, выделяемого ОТВС в воду бассейна выдержки хранилища, осуществляется охлаждение воды отсеков бассейна при помощи теплообменников. Теплопередача от ОТВС осуществляется конвекцией. При длительном хранении ОТВС их тепловыделение снижается. С учетом произошедшей аварии на АЭС «Фукусима» в Японии, где было обезвожено хранилище ОЯТ, в качестве запроектной аварии рассматривается обезвоживание от 1 до 10 отсеков бассейна выдержки хранилища. Для охлаждения чехлов с ОТВС смонтированы баки аварийного водоснабжения, при этом продолжительность их использования имеет важное значение для организации их пополнения и устранения последствий запроектной аварии.

Известен способ охлаждения строительных конструкции и ОТВС по проекту «Охлаждение строительных конструкций и ОТВС с учетом ядерной безопасности в бассейнах выдержки здания 1 при запроектной аварии, вызванной осушением бассейнов выдержки», разработанному ОАО «Восточно-Европейский головной научно-исследовательский и проектный институт энергетических технологий», г. Санкт-Петербург).

Известным способом предусматривается постоянное орошение стен бассейна выдержки и чехлов с ОТВС распыленной дренчерными оросителями водой. Охлаждение стен осуществляется для исключения снижения прочности железобетонных конструкций стен бассейна выдержки, расположенных за облицовкой бассейна выдержки.

Вода после использования вытекает через образовавшиеся дефекты в строительных конструкциях.

К недостаткам известного способа относится то, что осуществляемый постоянным орошением отвод тепла от ОТВС будет осуществляться в основном за счет нагревания воды, постоянно стекающей по стенкам труб, внутри которых размещены ОТВС, без ее вскипания. Постоянное орошение потребует больших объемов воды, вследствие чего продолжительность орошения будет ограничиваться объемами баков аварийного водоснабжения.

Кроме того, орошение ОТВС и стен принято для всех отсеков одинаковым без учета суммарного тепловыделения ОТВС в отсеке. Остаточное тепловыделение поступающих на хранение ОТВС составляет 2,17 кВт от одной ОТВС, а после выдержки в бассейне хранения в течение 10 лет - 1,3 Вт/кг, или 637 Вт от одной ОТВС. Так как хранилище эксплуатируется более 25 лет, то тепловыделение ОТВС с выдержкой более 10 лет будет еще ниже.

При полном обезвоживании бассейна выдержки и отведении тепла от ОТВС изменяется и режим теплопередачи по сравнению с режимом теплопередачи при полном погружении чехла с ОТВС в воду. При полном осушении бассейна выдержки подаваемая дренчерными распылителями на чехлы с ОТВС распыленная вода попадает на верхнюю решетку чехла и стекает по стенкам труб (пеналов), в которых располагаются ОТВС. Непосредственно на топливные трубки ОТВС вода попадать не будет, поэтому отведение тепла от ОТВС на стенки пеналов будет осуществляться в основном за счет теплового излучения и конвекции. Отведение тепла от ОТВС к чехлу за счет контакта будет незначительным, вследствие малой площади соприкосновения шестигранной ОТВС с круглым пеналом. В начале подачи воды на нагретые стенки пенала будет происходить вскипание воды, но по мере охлаждения стенок пенала, отведение тепла будет происходить только за счет нагревания стекающей по стенкам пенала воды. Известно, что максимальное отведение тепла возникает при превращении воды в пар, исходя из чего, наиболее эффективным будет охлаждение стенок пеналов при вскипании воды на них.

Известна система орошения ОТВС и стен бассейна выдержки для предотвращения их перегрева, предусмотренная указанным проектом. Система орошения включает в себя систему орошения стен хранилища, систему орошения чехлов с ОТВС, повысительную насосную станцию, подводящие трубопроводы и оросительные системы. Элементы системы охлаждения, включая точки подключения к существующим сетям производственно-противопожарного водопровода, соединенного с баками аварийного водоснабжения, размещаются внутри здания бассейна выдержки. Вода после использования вытекает через образовавшиеся дефекты в строительных конструкциях. Система орошения стен хранилища содержит трубы, уложенные вдоль стен, с равномерно расположенными отверстиями, направленными на стены.

Система орошения чехлов с ОТВС содержит расположенные вдоль стен трубопроводы с отводами, располагаемыми между рядами чехлов с ОТВС, на которых установлены дренчерные оросители. Отведение тепла от ОТВС осуществляется способом постоянной подачи воды на дренчерные оросители повысительной насосной станцией.

К недостаткам известной системы орошения относится то, что при прохождении землетрясения возможно отключение электроснабжения повысительной насосной станции. Кроме того, осуществляемый постоянным орошением отвод тепла от ОТВС будет осуществляться в основном за счет нагревания воды, постоянно стекающей по стенкам пеналов, что потребует больших объемов воды, вследствие чего продолжительность орошения будет ограничиваться объемами баков аварийного водоснабжения.

Для охлаждения стен используется труба с равномерно расположенными отверстиями, направленными на стены. Так как чехлы расположены на некотором расстоянии от стен, а ОТВС находятся внутри пеналов чехла, то все тепловое излучение от ОТВС воздействует на стенки пеналов чехлов. При орошении стенок пенала водой затраты воды на орошение стен могут быть сокращены, особенно в случае, если у стен будут располагаться чехлы с ОТВС со значительной продолжительностью хранения в бассейне выдержки.

Задачей, на решение которой направлены предлагаемые изобретения, является увеличение продолжительности использования баков аварийного водоснабжения для охлаждения ОТВС при обезвоживании бассейна выдержки в результате запроектной аварии.

Технический результат, получаемый при внедрении изобретений, заключается в повышении эффективности использования охлаждающей воды за счет прерывистого режима подачи воды на орошение чехлов с ОТВС, обеспечивающего преимущественно пленочный режим кипения охлаждающей воды на стенках чехлов.

Для получения указанного технического результата в предлагаемом способе, включающем орошение чехлов с ОТВС, распыленной дренчерными оросителями водой, воду в дренчерные распылители подают периодически, причем минимальный расход воды определяют по формуле:

G мин=Q/r×F1/F2, где

G мин - минимальный массовый расход воды, кг/с;

Qот - суммарное тепловыделение ОТВС в отсеке, кВт;

R - удельная теплота парообразования воды, кДж /кг;

F1 - площадь отсека, м2;

F2 - суммарная площадь чехлов с ОТВС в отсеке, м2.

Периодическая подача воды в дренчерные распылители позволяет подавать воду на нагретые тепловым излучением от ОТВС стенки пенала и достичь вскипания воды на них и, тем самым, осуществить более эффективное отведение тепла, а в результате увеличить продолжительность использования охлаждающей воды из бака аварийного водоснабжения.

Определение минимального расхода воды по формуле позволяет обеспечить более эффективное использование охлаждающей воды с учетом суммарного тепловыделения ОТВС в отсеке хранения и объемов воды, попадающих на верхние решетки чехлов и в пеналы.

Размещение чехлов с ОТВС выдержкой в бассейне более 10 лет в рядах, примыкающих к стенам, позволяет уменьшить нагревание облицовок стен бассейна. Во-первых, чехлы с ОТВС, тепловыделение которых составляет около 650 Вт от одной ОТВС, охлаждаются водой, подаваемой дренчерными оросителями, и стенки пеналов не будут являться тепловыми излучателями. Во-вторых, эти чехлы экранируют стены от теплового излучения чехлов с ОТВС с более высоким тепловыделением.

Для получения указанного технического результата в предлагаемой системе орошения, включающей бак аварийного водоснабжения, повысительную насосную станцию, подводящие трубопроводы и системы орошения чехлов с ОТВС и стен, бак аварийного водоснабжения соединен через запорный клапан и подводящий трубопровод непосредственно с системами орошения чехлов с ОТВС и стен, и параллельно через запорный клапан с всасывающим патрубком повысительной насосной станции, нагнетательный патрубок которой также через запорные клапаны соединен с подводящим трубопроводом и с баком аварийного водоснабжения байпасным трубопроводом.

Учитывая условия эксплуатации, запорные клапаны снабжены электроприводами и пультом управления, обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени.

Соединение бака аварийного водоснабжения через запорный клапан и подводящий трубопровод непосредственно с системами орошения чехлов с ОТВС и стен позволяет при отсутствии электроснабжения подать воду из бака аварийного водоснабжения на системы орошения чехлов с ОТВС и стен бассейна выдержки самотеком.

Соединение бака аварийного водоснабжения параллельно через запорный клапан с всасывающим патрубком повысительной насосной станции, нагнетательный патрубок которой также через запорные клапаны соединен с подводящим трубопроводом и с баком аварийного водоснабжения байпасным трубопроводом позволяет при наличии электроснабжения осуществлять периодическую подачу воды на системы орошения чехлов с ОТВС и стен, при которой достигается вместе с конвективной теплопередачей также и пленочный режим кипения охлаждающей воды. Переключая запорными клапанами выдачу воды повысительной насосной станцией или в подводящий трубопровод, соединенный с системами орошения чехлов с ОТВС, или обратно в бак аварийного водоснабжения по байпасному трубопроводу достигается прерывистый режим подачи воды на орошение чехлов с ОТВС.

Пауза в подаче воды на орошение позволяет вскипеть пленке воды на смоченных при предыдущей подаче поверхностях чехлов и ОТВС и испариться. Поскольку наибольший отвод тепла происходит при испарении воды, охлаждение чехлов с ОТВС осуществляется меньшими объемами воды. В результате прерывистый режим подачи воды на орошение чехлов с ОТВС и стен бассейна позволяет сократить объем воды на охлаждение, и, при ограниченном объеме бака аварийного водоснабжения, увеличить продолжительность использования объема воды в нем для его дальнейшего пополнения и использования для устранения последствий запроектной аварии.

Снабжение запорных клапанов электроприводами и пультом управления, обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени, позволяет обеспечить прерывистый режим подачи воды в автоматическом режиме и ее эффективное использование для охлаждения чехлов с ОТВС.

Предлагаемая система орошения бассейнов выдержки ядерного топлива иллюстрируется чертежами, на которых изображены:

- на фиг.1 - схема предлагаемой системы орошения одного отсека бассейна выдержки;

- на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Для каждого отсека определяют суммарное тепловыделение от ОТВС - Qот, площадь отсека F1, и суммарную площадь чехлов с ОТВС в отсеке. Далее по формуле:

G мин=Q/r×F1/F2, где

G мин - минимальный массовый расход воды, кг/с;

Qот - суммарное тепловыделение ОТВС в отсеке, кВт;

R - удельная теплота парообразования воды, кДж/кг;

F1 - площадь отсека, м2;

F2 - суммарная площадь чехлов с ОТВС в отсеке, м2

рассчитывают минимально необходимый расход воды для каждого отсека.

Определяют общий минимально необходимый расход воды, необходимый для орошения всех отсеков бассейна выдержки, и с учетом некоторого запаса устанавливают производительность повысительной насосной установки.

Предлагаемая система орошения состоит из бака 1 аварийного водоснабжения, размещенного на рельефе местности выше бассейна выдержки, подводящего охлаждающую воду к отсекам 2 бассейна выдержки трубопровода 3 с запорным клапаном 4, соединенного с системой орошения 5 чехлов 6 с ОТВС. Система орошения 5 чехлов 6 с ОТВС содержит трубопроводы 7, на которых установлены между рядами чехлов 6 дренчерные оросители 8. Параллельно участку 9 трубопровода 3 через запорный клапан 10 к баку 1 присоединена всасывающим трубопроводом 11 повысительная насосная станция 12, нагнетательный трубопровод 13 которой через запорный клапан 14 соединен с трубопроводом 3, а через запорный клапан 15 и байпасный трубопровод 16 с баком 1.

Запорные клапаны 14 и 15 на нагнетательном трубопроводе 13 и запорный клапан 4 снабжены электроприводами и пультом управления (на чертежах не показаны), обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени.

Предлагаемая система орошения работает следующим образом.

После прохождения землетрясения и обезвоживания отсеков 2 бассейна выдержки в случае отсутствия электроснабжения открывается клапан 10 и охлаждающая вода подается самотеком по трубопроводу 3 на систему орошения чехлов 6 и далее по трубопроводам 5 и 15 на дренчерные оросители 16 в постоянном режиме подачи охлаждающей воды. Распыленная дренчерными оросителями 16 вода, попадая на верхние дистанционирующие решетки чехлов 6, стекает по внутренней стенке пеналов, охлаждая их от теплового излучения ОТВС, размещенных в пеналах.

При наличии электроснабжения и работоспособной повысительной насосной станции 12, на пульте управления задаются режимы работы запорных клапанов 14 и 15. Клапан 4 закрывается, открывается клапан 10, расположенный на всасывающем трубопроводе 11 повысительной насосной станции 12, которая включается в работу. При открытии запорного клапана 14 охлаждающая вода из бака 1 подается по трубопроводу 3 на системы 5 орошения чехлов 6 с заданной на пульте управления продолжительностью. По истечении заданной продолжительности клапан 14 закрывается и одновременно открывается клапан 15, при этом подаваемая повысительной насосной станцией 12 вода возвращается в бак 1 по байпасному трубопроводу 16. При перекрытии подачи воды в системы орошения, пленка воды на внутренних стенках пеналов испаряется, а стенки пеналов нагреваются от теплового излучения ОТВС. При подаче следующей порции воды дренчерными оросителями на нагретые стенки пеналов в виде пленки, происходит ее вскипание, чем достигается более эффективный отвод тепла при уменьшенных расходах охлаждающей воды.

При наличии электроснабжения и выходе из строя повысительной насосной станции 12, прерывистый режим подачи охлаждающей воды достигается открытием и закрытием клапана 4 через заданные на пульте управления промежутки времени.

В результате достигается более эффективное использование воды для охлаждения чехлов с ОТВС и увеличивается продолжительность подачи охлаждающей воды из бака аварийного водоснабжения.

1. Способ орошения бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива, включающий орошение чехлов с ОТВС распыленной дренчерными оросителями водой, отличающийся тем, что воду в дренчерные распылители подают периодически, причем минимальный расход воды определяют по формуле:
G мин=Q/r×F1/F2, где
G мин - минимальный массовый расход воды, кг/с;
Qот - суммарное тепловыделение ОТВС в отсеке, кВт;
R - удельная теплота парообразования воды, кДж/кг;
F1 - площадь отсека, м2;
F2 - суммарная площадь чехлов с ОТВС в отсеке, м2.

2. Система орошения бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива, содержащая бак аварийного водоснабжения, систему орошения чехлов с ОТВС, повысительную насосную станцию, подводящие трубопроводы и системы орошения чехлов с ОТВС и стен, отличающаяся тем, что бак аварийного водоснабжения соединен через запорный клапан и подводящий трубопровод непосредственно с системами орошения чехлов с ОТВС и стен, и параллельно через запорный клапан с всасывающим патрубком повысительной насосной станции, нагнетательный патрубок которой также через запорные клапаны соединен с подводящим трубопроводом и с баком аварийного водоснабжения байпасным трубопроводом.

3. Система орошения бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива по п.2, отличающаяся тем, что запорные клапаны снабжены электроприводами и пультом управления, обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сосуду для переработки, аккумуляции и/или перегрузки материала, содержащего гражданский или оружейный плутоний в виде оксида, карбида и/или нитрида плутония.

Изобретение относится к переработке облученного ядерного топлива. .

Кюбель // 2308777
Изобретение относится к устройствам для приема, транспортировки и хранения отработавших твэлов в бассейнах, заполненных водой, и предназначено для использования на предприятиях, эксплуатирующих ядерные реакторы, при хранении контейнеров с отработавшими твэлами.

Изобретение относится к ядерному реактору с жидкометаллическим теплоносителем и способу отвода теплоты от такого реактора. Ядерный реактор 10 с жидкометаллическим теплоносителем содержит корпус 22 реактора, защитную оболочку 23, канал U для воздушного потока и узел 30 нагнетания.

Изобретение относится к ядерным реакторам бассейнового типа. Система охлаждения активной зоны и отражателя реактора содержит активную зону и отражатель, расположенные в заполненном теплоносителем бассейне реактора.

Изобретение относится к системам безопасности ядерного реактора. Система аварийного расхолаживания ядерного реактора бассейнового типа содержит емкость аварийного расхолаживания, расположенную в бассейне реактора и сообщающуюся посредством трубопровода с подзонным пространством, которое образовано горизонтальной разделительной перегородкой, расположенной ниже активной зоны, и днищем бассейна.

Заявляемое изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к системам охлаждения ядерного канального реактора, и может быть использовано для расхолаживания реактора.

Изобретение относится к ядерным реакторам. Ядерный реактор содержит бак (4), в котором расположена активная зона реактора, первичный контур для охлаждения реактора, колодец (6) бака, в котором находится бак (4), кольцевой канал (16), окружающий нижнюю часть бака (4) в колодце (6) бака, резервуар жидкости для заполнения колодца бака, герметичный корпус (22) реактора, камеру (26) сбора пара, генерируемого в верхнем конце колодца (6) бака, отделенную от герметичного корпуса (22), циркуляционный насос (40) и лопастный насос или паровую поршневую машину (32) для приведения в действие циркуляционного насоса (40).

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам, а именно к пассивным системам безопасности. .

Изобретение относится к области энергетики, а именно к повышению безопасности эксплуатации атомных электростанций. .

Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно к локализующим системам безопасности на АЭС с двумя защитными оболочками, и может быть использовано в устройствах поддержания разрежения в межоболочечном пространстве в случае отказа вентиляционных систем, требующих электроэнергию для своей работы.

Изобретение относится к области эксплуатации атомных электростанций повышенной безопасности, а именно к системам пассивного отвода тепла (СПОТ) от ядерного реактора, и может быть использовано в этих системах в случаях, когда при работающем ядерном реакторе теплообменники СПОТ должны находиться в нагретом состоянии.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к составам материалов для передачи тепла в условиях пиковых нагрузок. .

Изобретения относится к ядерной технике, в частности к средствам обеспечения безопасности при хранении отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000 в бассейнах выдержки, и предназначено для охлаждения чехлов с ОТВС и строительных конструкций при запроектной аварии, вызванной осушением бассейнов выдержки. Орошение чехлов с ОТВС осуществляют распыленной водой, подаваемой из резервуара аварийного водоснабжения самотеком, а в оросители дополнительно подают сжатый воздух. В системах орошения монтируют расположенные вдоль стен трубопроводы подачи воды и сжатого воздуха, располагаемыми между рядами чехлов с ОТВС. Присоединенные к ним оросители выполнены в виде акустических форсунок для тонкого распыления воды, которые размещают на расстоянии, меньшем радиуса их действия. В качестве источника сжатого воздуха используется передвижной компрессор. Технический результат - получение пленки воды на охлаждаемых поверхностях, равномерное отведение тепла от ОТВС. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам локализации аварии на АЭС для улавливания кориума. В расположенной ниже корпуса реактора и предназначенной для охлаждающей жидкости камере установлено средство для приема расплава, выполненное в виде вертикальных труб. Расплав в процессе заполнения камеры подают в трубы, по меньшей мере, частично заполненные карбонатами металлов, которые разлагают до оксидов при нагреве с помощью расплава. В качестве карбонатов металлов, подвергаемых разложению, выбирают карбонаты с двухвалентными катионами: Са, Mg, Fe, Mn, Ва, Sr, Pb, Zn, Cu и др. Устройство для улавливания кориума содержит расположенную ниже корпуса реактора и предназначенную для охлаждающей жидкости камеру, в которой установлены вертикальные трубы для приема расплава. Внутренние полости труб соединены с межтрубным пространством камеры, а верхние концы соединены по своим торцам. Внутренние полости труб содержат проплавляемые вытеснители объема, и, по крайней мере, часть внутренних полостей содержит карбонаты металлов. Карбонаты металлов размещены в проплавляемых вытеснителях объема или выполнены в виде пористых брикетов. Технический результат - безопасное охлаждение кориума. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к расхолаживанию водоохлаждаемого реактора при полном обесточивании. Пар, получаемый в парогенераторе за счет энергии остаточного тепловыделения активной зоны, через быстродействующую редукционную установку направляется в дополнительную паротурбинную установку 17, в которой вырабатывает необходимую электроэнергию для электроснабжения собственных нужд станции. При этом избыточная часть генерируемого пара направляется в смешивающий подогреватель 11, где подогревает воду, поступающую из бака холодной воды 13, полученная горячая вода поступает в бак горячей воды 10 и используется для подогрева питательной воды путем смешения, когда энергии остаточного тепловыделения становится недостаточно, для генерации необходимого количества пара. Технический результат - обеспечение расхолаживания реактора при полном обесточивании, а в штатном режиме - получение дополнительной электроэнергии за счет теплоты, аккумулированной в часы провала электрической нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к способам повышения маневренности и безопасности АЭС. В эксплуатационном режиме в период ночного провала электрической нагрузки, газотурбинная установка (ГТУ) 12 отключается, дополнительная паротурбинная установка 17 работает на пониженном режиме за счет незначительного снижения расхода свежего пара на основную турбоустановку 1. В пиковые часы электрической нагрузки включается в работу ГТУ 12, уходящие газы направляются в котел утилизации (КУ) 13. После питательного насоса 7 часть питательной воды направляется в КУ 13, нагревается там и подается дожимным насосом 14 в тракт питательной воды и, смешиваясь с основным потоком, подается в парогенератор. В результате уменьшения расхода через ПВД 9 уменьшаются отборы пара из основной паровой турбоустановки 1 на подогрев питательной воды. Избыток пара, полученный за счет снижения расхода на отборы, через устройство парораспределения 16 направляется на дополнительную паровую турбоустановку 17. Технический результат - выработка дополнительной энергии на АЭС в эксплуатационном режиме посредством газотурбинной и паротурбинной установок, способных обеспечить электроснабжение собственных нужд АЭС при аварии. 1 ил.

Изобретение относится к подводным модулям для производства электрической энергии. Модуль содержит удлиненный цилиндрический кессон (12), в который интегрирован электрический энергоблок, содержащий кипящий ядерный реактор (30), связанный со средством (37) производства электрической энергии, соединенный при помощи электрических кабелей (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии. Кипящий ядерный реактор (30) содержит вторичный контур (36), связанный со средством (37) производства электрической энергии, и вторичный защитный контур (60), параллельно соединенный с этим вторичным контуром и содержащий по меньшей мере один вторичный пассивный теплообменник (61), расположенный снаружи подводного модуля (12) в морской среде. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам локализации тяжелой аварии атомного реактора. Прочность конструкции полотна (6) основания ядерного реактора, смонтированного на несущей решетке (7) основания ядерного реактора, не превышает прочность верхней и боковых конструкций ядерного реактора. Аварийным давлением в реакторе полотно (6) основания ядерного реактора разрушается на мелкие части мгновенным прорывом небольших оконных проемов со стороной до 20 см по всей внутренней площади основания реактора. Полотно (6) основания реактора одномоментно выдавливается через несущую решетку (8) по всему внутреннему периметру основания реактора (7). Аварийный расплав через несущую решетку основания реактора сбрасывается в приемное устройство ловушки (2). Заборники расплава (4) равномерно распределяют аварийный расплав по горизонтальным шахтам (3). Горизонтальные шахты (3) расположены посекторно по вертикали вокруг приемного устройства ловушки (2), по всему периметру в пределах основного корпуса блока АЭС (5), поярусно, на необходимую глубину, в достаточном количестве, обеспечивающем гарантированное естественное охлаждение и длительное хранение аварийного расплава, замедление его разогрева, минимизацию образования водорода, предотвращение образования повторной критичности. Технический результат – снижение вероятности разрушения внешнего герметичного контура ядерного реактора (1) при превышении аварийного давления, ядерного взрыва внутри реактора. 2 ил.

Изобретение относится к энергетическим модулям подводного базирования. Модуль содержит удлиненный цилиндрический кессон, в который интегрирован блок производства электроэнергии (12) с кипящим ядерным реактором (30). Блок производства электрической энергии при помощи электрических кабелей (6) связан с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии. Кипящий ядерный реактор (30) расположен в сухой камере (19) реакторного отсека (18), связанной с камерой (20), формирующей резервуар для хранения воды защиты реактора. В камере (20) радиальная стенка (53) находится в состоянии теплообмена с морской окружающей средой. Кипящий ядерный реактор (30) содержит реакторный бак (32), установленный в колодце (90) бака, нижняя часть которого соединена с нижней частью камеры (20) через средства (91), формирующие впускной водопровод, установленные вдоль радиальной стенки (53) модуля (12), и верхняя часть которого соединена с соответствующей частью камеры (20), формирующей резервуар, через средства (92), формирующие выпускной водопровод. Технический результат – повышение уровня безопасности реактора при неблагоприятных природных явлениях. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к АЭС подводного базирования. Модуль (12) в виде удлиненного цилиндрического кессона содержит блок производства электроэнергии, содержащий кипящий ядерный реактор (30), связанный со средствами (37) производства электрической энергии, соединенными при помощи электрических кабелей (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии. Кипящий ядерный реактор (30) расположен в сухой камере (19) реакторного отсека (18), связанной с камерой (20), образующей резервуар для хранения воды защиты реактора. У камеры, по меньшей мере, одна радиальная стенка (53) находится в состоянии теплообмена с морской окружающей средой. Сухая камера (19) реакторного отсека (18) связана с отсеком (21) для размещения средств производства электрической энергии, который содержит средства (100) подачи воды для затопления сухой камеры (19). Средства (100) установлены в его нижней части и содержат водозаборник (101) для морской воды, выполненный в радиальной стенке модуля (12), трубопровод между этим водозаборником и сухой камерой (19) реакторного отсека и вентиль (102) для затопления этой камеры. Технический результат – повышение безопасности энергоблока при авариях. 23 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к средствам обеспечения безопасности при хранении отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР-1000, и предназначено для охлаждения чехлов с ОТВС при запроектной аварии, вызванной осушением бассейнов выдержки. При орошении чехлов с ОТВС распыленной дренчерными оросителями водой, воду в дренчерные распылители подают периодически, причем минимальный расход воды определяют по формуле: G минQr×F1F2, где G мин - минимальный массовый расход воды, кгс; Qот - суммарное тепловыделение ОТВС в отсеке, кВт; R - удельная теплота парообразования воды, кДж кг; F1 - площадь отсека, м2; F2 - суммарная площадь чехлов с ОТВС в отсеке, м2. Бак аварийного водоснабжения соединен через запорный клапан и подводящий трубопровод непосредственно с системами орошения чехлов с ОТВС и стен, и параллельно через запорный клапан с всасывающим патрубком повысительной насосной станции. Ее нагнетательный патрубок также через запорные клапаны соединен с подводящим трубопроводом и с баком аварийного водоснабжения байпасным трубопроводом. Запорные клапаны снабжены электроприводами и пультом управления, обеспечивающим их открытие и закрытие через заданные промежутки времени. Технический результат - повышение эффективности использования охлаждающей воды за счет прерывистого режима подачи воды на орошение чехлов с ОТВС, обеспечивающего преимущественно пленочный режим кипения охлаждающей воды на стенках чехлов. 2н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх