Upload
mandy
View
85
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 в части реакторной установки. 2010. Минск 10-11 марта 2010 г. Г.Ф.Банюк, В.А.Мохов, А.Е.Четвериков. Введение. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Эволюционное развитие проекта Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 в части реакторной АЭС-2006 в части реакторной
установкиустановки
20102010
Минск10-11 марта 2010 г.
Г.Ф.Банюк, В.А.Мохов, Г.Ф.Банюк, В.А.Мохов, А.Е.ЧетвериковА.Е.Четвериков
ВведениеВведение
Цели:Создание реакторной установки средней мощности; Создание модернизированной реакторной установки ВВЭР-1200А на основе применения двух-петлевой компоновки и укрупнения основного оборудования. При условии: -Достижения максимально высоких КПД, КИУМ, коэффициента готовности;-Дальнейшего улучшения технико-экономических характеристики РУ: -топливоиспользования, -снижение металлоемкости РУ, - уменьшение объемов и сроков строительных и монтажных, - снижение эксплуатационных затрат
Реакторные установки ВВЭР-600 (В-498) и ВВЭР-1200А (В-501)
Подходы к проектированию
Эволюционное развитие и совершенствование оборудования и систем действующих РУ в т.ч. прямое заимствование существующего оборудования;
Характеристики безопасности на уровне мировых требований к АЭС поколения 3+;
Ориентация на требования к АЭС 4-го поколения. Удержание расплава активной зоны при тяжелой
аварии внутри корпуса реактора за счет охлаждения корпуса снаружи;
Реакторные установки ВВЭР-600 (В-498) и ВВЭР-1200А (В-501)
Концепции проектов
Сокращение объемов и сроков строительных, монтажных работ и эксплуатационных затрат за счет новых компоновочных решений, уменьшения количества оборудования, поставки на монтаж оборудования максимальной готовности;
Режим работы энергоблока - маневренный или базовый; Проектный срок службы основного оборудования не менее 60
лет; Максимальное использование сервисных возможностей для
ТОиР оборудования РУ, транспортировки свежего и отработавшего топлива;
Реакторная установка средней мощности ВВЭР-600 (В-498)
Предложения по вариантам дальнейшего Предложения по вариантам дальнейшего развития проекта АЭС-2006развития проекта АЭС-2006
Параметр Величина
Мощность тепловая, МВт 1600
Давление теплоносителя на выходе из реактора, МПа 15,716,2
Температура теплоносителя на выходе из реактора, С 326
Температура теплоносителя на входе в реактор, С 299
Расход теплоносителя через реактор, м3/ч 47140
Количество циркуляционных петель (ГЦНА), шт. 2
Давление пара на выходе из парового коллектора парогенератора, МПа
7,0
Глубина выгорания топлива, МВтсут / кг U до 70
Флюенс нейтронов на стенку корпуса за 60 лет, не более, нейтр / см2 (E>0,5 МэВ)
41019
Срок службы РУ, лет 60
КИУМ > 0,9
Режим работы маневренный, базовый
Реакторная установка ВВЭР-600 (В-498)Технические характеристики
Реакторная установка ВВЭР-600 (В-498)
Единица оборудования РУ Характеристика
РеакторНовая разработка на базе конструкции ВВЭР-1200
Парогенератор ПГВ-1000МКП (2 шт.)
ГЦНА ГЦНА-1391 (2 шт.)
Главный циркуляционный трубопровод
«Горячие» и «Холодные» нитки - Ду850
Компенсатор давления, барботер
ВВЭР-1200
Оборудование для ТТО ВВЭР-1200
Емкость САОЗ (ГЕ-1) ВВЭР-1200 (4 шт.)
Емкость СПЗАЗ (ГЕ-2) аналог ВВЭР-1200 (4 шт.)
Основное оборудование
Техническая характеристика
Тепловая мощность реактора, МВт
1600
Давление на выходе из реактора, МПа
15,716,2
Температура теплоносителя, °С: - на входе в реактор - на выходе из реактора
299326
Расход теплоносителя через реактор, м³/ч
47140
Основное оборудование РУ ВВЭР-600 (В-498)Реактор
9
Реакторная установка ВВЭР-600Парогенератор (вариант 1 и 3)
Парогенератор ПГВ-1000МКП заимствован из проекта ВВЭР-1200
10
Реакторная установка ВВЭР-600Компенсатор давления
Компенсатор давления заимствован из РУ ВВЭР-1200 и обеспечивает:
Пассивную (без увеличения / уменьшения подпитки) компенсацию температурных расширений теплоносителя 1-го контура при изменении мощности во всем диапазоне;
Экономию ресурса оборудования системы подпитки-продувки;
Снижение циклических нагрузок на оборудование РУ (ГЦТ, КД).
11
Реакторная установка ВВЭР-600Главный циркуляционный насосный агрегат
ГЦНА-1391 (заимствован из РУ ВВЭР-1200 ):
Водяная смазка главных упорного и радиального подшипников;Маховик для увеличения времени выбега при обесточивании;Электродвигатель с водяной смазкой и охлаждением.
12
Компоновочные решения
Реакторная установка ВВЭР-600
13
Компоновочные решения
Основные достоинства компоновки РУ ВВЭР-600:
Оборудование размещено в изолированных боксах, что обеспечивает отсутствие зависимых отказов и радиационную защиту персонала;
Перегрузка отработанного топлива из реактора в бассейн осуществляется под защитным слоем воды;
Реализована 100% контролепригодность и ремонтопригодность оборудования и трубопроводов;
Компактное размещение оборудования позволяет обеспечить внутренний диаметр гермооболочки 36 м.
Реакторная установка ВВЭР-600
14
Цели оптимизации систем безопасности
Реакторная установка ВВЭР-600
Обеспечение уровня безопасности не ниже требований к АЭС поколения «3+»;
Оптимизация схемных решений активных и пассивных каналов с целью сокращения количества единиц оборудования;
Сокращение объемов и сроков строительных, монтажных работ;
Снижение капитальных затрат и затрат на эксплуатацию (обслуживание, контроль, ремонт).
Системы безопасности РУ ВВЭР-600
15
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
Проектные основы СБ
референтность технических решений;
построение комплекса систем безопасности с использованием активных и пассивных систем;
преодоление проектных аварий пассивными системами безопасности;
непревышение предела безопасной эксплуатации по количеству поврежденных твэлов для всего перечня проектных исходных событий, включая аварии;
взаимное резервирование активных и пассивных систем;
16
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
Проектные основы СБ
2-х-канальная структура активных систем безопасности;
2-х-канальная структура пассивных систем безопасности, подключенных ко второму контуру;
4-х-канальная структура пассивных систем безопасности, подключенных к первому контуру;
исключение зависимых от исходного события одновременных отказов каналов пассивных и активных систем;
резервирование 2-х-канальной системы аварийного электропитания при выводе в ремонт общестанционным дизель-генератором;
удержание расплава активной зоны в корпусе реактора при внешнем и внутреннем охлаждении;.
17
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
Подключение ГЕ и САОЗ НД к разным точкам первого контура (реактору и ГЦТ соответственно);
Возможность отсечения оператором канала САОЗ ВД от подачи в течь при управлении аварией с разрывом трубопровода ГЕ.
Схемные решения, исключающие зависимые от исходного события одновременные отказы каналов
пассивных и активных систем
18
Подключение САОЗ ВД и САОЗ НД к разным точкам первого контура;
Возможность отсечения оператором канала САОЗ ВД от подачи в течь при управлении аварией с разрывом ГЦТ.
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
Схемные решения, исключающие зависимые от исходного события одновременные отказы каналов
САОЗ ВД и САОЗ НД
19
Схемные решения по подключению пассивных СБ к первому контуру
ГЕ первой ступени – четыре канала;
ГЕ второй ступени – четыре канала.
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
20
Взаиморезервирование систем отвода тепла от второго контура
АПЭН+БРУ-А – два канала;
СПОТ – два канала.
Реакторная установка ВВЭР-600Системы безопасности РУ ВВЭР-600
21
Реакторная установка ВВЭР-600Результаты оптимизации систем безопасности
ВВЭР-1200
ВВЭР-600
НВД ННД
ГЕ-1
ТО САОЗ
АПЭН
Каналы СПОТ
ТО САОЗ
АПЭН
Каналы СПОТ
НВД ННД ГЕ-1 ГЕ-2
ДГ
ДГ
Результаты оптимизации структуры систем безопасности:
Снижение стоимости СБ;
Сокращение сроков монтажа оборудования СБ;
Сокращение сроков и объемов ТО и Р;
Снижение затрат на строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, связанных с СБ.
Системы безопасности РУ ВВЭР-600 (В-498)
Дальнейшая оптимизация параметров РУ; Оптимизация компоновочных решений; Совершенствование оборудования Оптимизация характеристик ГЕ-1, ГЕ-2, СПОТ; Оптимизация характеристик активных систем безопасности; Сокращение массо-габаритных характеристик, укрупнение поставочных узлов.
Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 в части реакторной установкив части реакторной установки
В рамках работ по повышению параметров второго контура АЭС-2006 выявилось, что увеличение давления во втором контуре приводит к исключению возможности транспортирования ПГ по железной дороге
Исключение требования транспортабельности ПГ по железной дороге приводит к возможности существенной модернизации РУ на основе применения 2-х-петлевой компоновки и укрупнения основного оборудования
В рамках работ по повышению параметров второго контура АЭС-2006 выявилось, что увеличение давления во втором контуре приводит к исключению возможности транспортирования ПГ по железной дороге
Исключение требования транспортабельности ПГ по железной дороге приводит к возможности существенной модернизации РУ на основе применения 2-х-петлевой компоновки и укрупнения основного оборудования
Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 в части реакторной установкив части реакторной установки
Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 Эволюционное развитие проекта АЭС-2006 в части реакторной установкив части реакторной установки
Реакторная установка ВВЭР-1200А
(альтернативная двухпетлевая)для энергоблока мощностью
1200 МВт (эл.)
Уменьшение диаметра гермооболочки (до 40 м. с учетом размещения бассейна выдержки внутри ГО)
Сокращение металлоемкости РУ
Сокращение сроков монтажа
Уменьшение затрат времени и дозозатрат на контроль, обслуживание и ремонт оборудования в процессе эксплуатации
Увеличение коэффициента готовности до 0,94
Уменьшение диаметра гермооболочки (до 40 м. с учетом размещения бассейна выдержки внутри ГО)
Сокращение металлоемкости РУ
Сокращение сроков монтажа
Уменьшение затрат времени и дозозатрат на контроль, обслуживание и ремонт оборудования в процессе эксплуатации
Увеличение коэффициента готовности до 0,94
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Преимущества двухпетлевой компоновки
Единица оборудования РУ Характеристика
Реактор ВВЭР-1200
ПарогенераторГоризонтальный, новая
разработка на базе ПГВ-1500М
ГЦНАГЦНА-1391 (4 шт.) или
ГЦНА увеличенной мощности (2 шт., новая разработка)
Компенсатор давления ВВЭР-1200
Главный циркуляционный трубопровод
«Горячие»нитки – Ду1000 «Холодные» нитки - Ду850 или
Ду1000
Бассейн выдержки ВВЭР-1200
Оборудование для ТТО ВВЭР-1200
Внутренний диаметр гермооболочки
40 м. (АР-1000 – 39,6 м; АЭС-2006 – 44
м.)
Характерный высотный размер РУ (от низа корпуса реактора до рельса подкранового пути)
35,9 м.(АР-1000 – 47 м; АЭС-2006 – 33,3
м.)
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Основное оборудование
Трубный пучок с коридорной компоновкой
Профилированный пароприемный дырчатый лист
Раздача части питательной воды в опускной участок
Увеличен радиус гиба теплообменных труб
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Основное оборудование
Горизонтальный парогенератор ПГВ-1200А на базе ПГВ-1500
Основные характеристики
ПараметрВеличина
ПГВ-1000МКП ПГВ-1200А
Тепловая мощность, МВт 800 1600
Паропроизводительность, т/час 1600 3200
Температура питательной воды, 0С
225 225
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
7,0 7,0
Диапазон для маневров, МПа 6,8…7,4 6,8…8,5
Изменение мощности на температурном эффекте, %
~ 5…6 ~ 15…17
Диапазон оптимизации уставок по давлению 2 контура, МПа
6,8…9,0 6,8…10,4
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Основное оборудование
Горизонтальный парогенератор ПГВ-1200А на базе ПГВ-1500
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Основное оборудование
Горизонтальный парогенератор ПГВ-1200А на базе ПГВ-1500
Повышение расчетного давления второго контура обеспечивает:
Расширенный диапазон для оптимизации уставок по давлению второго контура;
Расширенный диапазон давления второго контура, доступный для изменения мощности (маневрирования) за счет использования температурного эффекта реактивности;
Экономия ресурса приводов СУЗ, оборудования системы подпитки, ГЦТ при работе в маневренных режимах;
Реакторная установка ВВЭР-1200А (В-501)Сравнение масс оборудования первого контура
ВВЭР-1200 ВВЭР-1200А
Реактор 940 т. 940 т.
ГЦТ 252 т. 145 т.
Парогенераторы 4 450 т. 2 670 т.
Компенсатор давления 215 т. 215 т.
ГЦНА 4 139 т. 2 200 т.
Суммарная масса оборудования 1-го контура
3763 т. 3040 т.
Удельная масса оборудования 1-го контура, т./МВт(т)
1,18 0,95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Практическая реализация проектов РУ ВВЭР-600 (В-498), ВВЭР-1200А (В-501) представляется реальной:
имеется технология изготовления основного оборудования;налажена кооперация проектных, конструкторских, научных организаций и заводов-изготовителей оборудования;основные проектные решения по оборудованию референтны
.