Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
Мощность, потребляемая центрифугой, затрачивается в основном на покрытие механических и электрических потерь электропривода, аэродинамических потерь на трение ротора о газ (эти потери в условиях значительного вакуума невелики), а также потерь на трение в газоотборном и других устройствах.
Важная особенность конструкции современных центрифуг состоит в том, что для их изготовления нужна совершенно иная, чем для производства газодиффузионных машин, машиностроительная база. Газодиффузионные ступени — это сложные энергетические машины, мелкосерийное изготовление которых может быть осуществлено только на заводах крупного энергомашиностроения с передовой технологией. А современные центрифуги, например, фирмы «Юренко-Сентек» — это легкие, относительно небольшие, но очень точно выполненные и весьма динамически напряженные ма-
* В публикациях фирмы «Юренко-Сентек» сообщается, что ежегодный вы ход из строя центрифуг не превышает 0,5 %.
шины массового производства. Эта особенность технологии центрифуг делает ее доступной для освоения в странах, не располагающих мощностями крупного энергомашиностроения и высококвалифицированными кадрами.
Основная проблема дальнейшего развития центрифужного метода, как ее формулируют в странах «Тройки», сводится к усовершенствованию машин, обеспечению их высокой надежности и долговечности, увеличению разделительной мощности единичной центрифуги и, следовательно, к снижению удельных капитальных и эксплуатационных затрат и себестоимости выпускаемой продукции.
ГЛАВА 9
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЕ СБОРКИ РЕАКТОРОВ АЭС
9.1. АКТИВНАЯ ЗОНА РЕАКТОРА, ТРЕБОВАНИЯ K ТВЭЛAM И TBC
Регулируемая цепная реакция деления ядер осуществляется в активной зоне реактора, где сконцентрирована топливная загрузка, имеющая определенный запас реактивности, что обеспечивает получение заданной мощности в течение расчетного периода времени. В активной зоне происходит непосредственный переход в тепло энергии, которая выделяется в результате реакций деления ядер урана и плутония. Это тепло отводится из активной зоны реактора циркулирующим через нее теплоносителем. В активной зоне размещены также устройства и элементы, поглощающие нейтроны и обеспечивающие управление и регулирование мощности реактора и его аварийную защиту. Состав и конструкция активной зоны и входящих в нее TBC и регулирующих устройств определяются по данным ядерно-физических, прочностных, теплогидравлических и других расчетов и экспериментальных работ, проводимых на критических сборках, теплогидравлических и механических стендах и т. п.
Конструкция активной зоны выполняется разборной, с фиксированным размещением ТВС. Любая TBC может быть установлена в активную зону, извлечена из нее и заменена новой. Состав топливной загрузки и конструкция активной зоны должны обеспечивать заданные требования к эксплуатации реактора: по тепловой мощности, удельной энергонапряженности, кампании топлива, способу перегрузки, достижимой глубине выгорания, обеспечению надежного теплоотвода при всех режимах работы, регулированию и поддержанию равномерности нейтронного потока по радиусу и высоте зоны. Активная зона вместе с системой управления и защиты (СУЗ) реактора должна удовлетворять требованиям ядерной и радиационной безопасности, аварийной защиты, требованиям по прочности, коррозионной стойкости, размерной стабильности твэлов и т. п., т. е. удовлетворять всем требованиям к надежности ра-296
боты активной зоны в целом со всеми входящими в нее компонентами.
Активная зона для первой загрузки реактора поставляется на АЭС комплектно в соответствии со спецификацией и техническими условиями на поставку. В ее состав могут входить TBC в виде кассет или иного типа сборок с комплектом поглощающих элементов (пэлов) различного назначения, а также с датчиками для измерения нейтронного потока и температуры, индикаторами системы контроля герметичности твэлов и т. п.
Первая загрузка должна быть поставлена на АЭС до ввода ее в эксплуатацию и оплачена за счет специально выделяемых для этих целей оборотных средств. Аналогично осуществляется финансирование заказа топлива на первую перегрузку зоны для корпусных реакторов, имеющих периодический режим перегрузок, и оплата некоторой части топлива для канальных реакторов с непрерывным режимом перегрузки.
Ядерное топливо для перегрузки реакторов может поставляться партиями различного размера и комплектации, исходя из техни-
Рис. 9.2. Общий вид ВВЭР-440:
/ — блок с механизмами СУЗ; 2 — съемная крышка; 3—штуцер для подвода коммуникаций к детекторам контрольно-измерительной системы: 4— нажимное кольцо; 5 — шпильки; в — уплотнение крышки с корпусом; 7 — верхний блок защитных труб; 8,9 — патрубки отвода и подвода теплоносителя; 10 — корпус реактора; 11 — активная зона; 12 — подвесная шахта с днищем и экраном; 13 — нижний блок защитных труб
ческих условий на перегрузку реактора и режима эксплуатации АЭС. Состав топлива для перегрузок и выхода на стационарный режим эксплуатации реактора может отличаться от состава топлива, используемого для первой загрузки. Это чаще всего относится к обогащению. Оно может быть выше для стационарного режима.
