МАНЕВРЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЛОКОВ АЭС С РЕАКТОРАМИ БН

Маневренные характеристики блоков БН (как БН-350, так и БН-600), вообще говоря, значительно меньше проработаны, чем блоков других типов.

Во-первых, блоки БН до сих пор не строились серийно, обе названные выше установки являются головными. Для головных блоков целью создания ставится доказать возможность осуществления концепции, подтвердить правильность принятых технических решений, найти варианты их совершенствования, а поиск выгодных вариантов стоит не на первом месте.

Во-вторых, до недавних пор быстрые реакторы рассматривались как наработчики вторичного ядерного горючего, а количество его, как известно, зависит от энерговыработки. С этой точки зрения быстрый реактор должен работать постоянно на максимальной мощности. В проекте БН-350 это даже выразилось в наличии резервной петли. В эту же сторону играет и более высокая стоимость блоков БН. В то время (60-е годы ХХ в.) это повышение стоимости оценивалось в 1,5-2 раза.

В-третьих, для улучшения технико-экономических характеристик БН значительно более важную роль играет достижение большого выгорания топлива (до 15 % и более), а переходные режимы, неизбежно связанные с маневрированием, вызывают дополнительные напряжения в оболочках твэлов и препятствуют достижению этой цели. На сегодня желательные характеристики по выгоранию еще не достигнуты, при эксплуатации БН-600 выбор режимов и усовершенствований направлен в первую очередь на это.

Тем не менее обсудим реальные характеристики БН, ориентируясь в первую очередь на блок БН-600.

По-видимому, следует сразу оговориться, что с точки зрения маневренных характеристик блоки БН-350 и БН-600 заметно различаются. Установка БН-350 проектировалась в начале 1960-х гг., когда вопрос о привлечении АЭС регулированию нагрузки в системе не стоял, но признавалась важной наработка вторичного горючего. С самого начала было определено, что РУ БН-350 должна работать в базовом режиме на максимально возможном уровне мощности. Поэтому в проекте ее были сразу предусмотрены указанная выше резервная петля и регуляторы давления пара в парогенераторах «до себя», которые держали это давление постоянным независимо от мощности и тем самым не пропускали ни какие возмущения со стороны системы в сторону РУ.

Блок БН-600 начал проектировать на четыре года позже БН-350 и первоначально задумывался как блок серийной АЭС. Поэтому для него предусматривалась возможность быстрого маневрирования мощностью в пределах 30-100 % Уном. С этой целью был предусмотрен объединенный регулятор тепловой мощности, который, воздействуя на скорость вращения ГЦН, расход питательной воды и задатчик мощности реактора, поддерживал бы мощность блока в соответствии с запросами энергосистемы, а также принята статическая характеристика с поддержанием практически постоянной температуры пара перед турбинами во всем указанном диапазоне [15, 42]. Значение, которое придавалось выбору характеристики, объясняется тем, что в тот период возможные ограничения на скорость изменения нагрузки блока ожидали только в связи с режимом турбин. По ряду причин (нестабильность температуры на выходе из реактора в выбранных точках измерения, выявление зоны резонансных частот у ГЦН, обнаруженное сильное влияние переходных режимов на работоспособность твэлов и т.д.) от проектной схемы регулирования блока пришлось отказаться. Сегодня блок работает в базовом режиме.

Эксплуатация АЭС. Ч. 1 Работа АЭС в энергосистемах. Ч. II. Обращение с радиоактивными отходами: Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2011.

на главную