Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Регулировочный диапазон

Если говорить о собственно реакторе, то нижняя граница регулировочного диапазона в случае ВВЭР определяется возможностью преодоления эффекта нестационарного отравления активной зоны ксеноном-135. Эта проблема достаточно успешно решается для значительной части кампании, что обеспечивает потенциальную маневренность АЭС с ВВЭР, в частности, при вовлечении их в суточное регулирование графика нагрузки.

Как будет показано в этом разделе, для блоков с реакторами ВВЭР минимальная мощность в пределах регулировочного диапазона, на которую блок может быть переведен, зависит не только от характеристик оборудования, как на ТЭС, но и момента кампании активной зоны реактора, и того, каким путем и с какой скоростью блок переводится на эту минимальную мощность. Эти факторы влияют и на величину ксенонового отравления реактора при снижении мощности, и на запас реактивности, который может использоваться для компенсации отравления. От этого зависит, может ли блок быть возвращен на исходную (в пределе - на полную) мощность в любой момент времени, как это следует из определения регулировочного диапазона (см. гл. 6).

Как известно, РУ с реакторами ВВЭР проектируются для работы в режиме частичных перегрузок топлива. За каждую очередную перезарядку создается запас реактивности, достаточный для работы реактора в течение календарного года, в перспективе - в течение полутора-двух лет. При этом лишь небольшая доля запаса реактивности (~1%), предназначенная для отработки быстрых изменений последней, компенсируется поглощающими элементами регулирующей группы СУЗ, погруженными в активную зону. Основной же запас реактивности компенсируется борной кислотой, растворенной в теплоносителе первого контура.

Поэтому для преодоления «иодной ямы» и высвобождения дополнительной реактивности при снижении мощности блока необходимо снизить концентрацию борной кислоты в теплоносителе за счет либо разбавления его чистым дистиллятом, либо сорбции части борной кислоты на ионообменных анионитовых фильтрах установок для очистки продувочной воды (СВО-2).

Минимум нагрузки и соответственно нижняя граница регулировочного диапазона РУ с реакторами ВВЭР в этих условиях в значительной степени зависит от скорости выведения борной кислоты из теплоносителя первого контура. А эта скорость, в свою очередь, зависит от текущей концентрации кислоты в контуре, расхода под- питочных насосов и общего объема контура. Скорость выведения борной кислоты из первого контура РУ принято характеризовать отношением скорости снижения концентрации борной кислоты к текущему значению ее в данный момент времени С:

На первых серийных энергоблоках с реакторами ВВЭР-440 (проект В-230, 1-й и 2-й блоки Кольской АЭС) подача подпиточ- ных насосов была такова, что обеспечивала относительную скорость вывода борной кислоты (3 = 0,05 1/ч (на рис. 7.1 этой скорости водообмена соответствуют сплошные линии). На унифицированных энергоблоках (на 3-м и 4-м блоках Кольской АЭС, проект В-213) расход систем продувки и подпитки первого контура увеличен так, что обеспечивается относительная скорость выведения бора до 0,2 1/ч (пунктирные линии). Причем линии, обозначенные цифрой 7, определяют допустимое снижение уровня мощности реактора, после работы на котором обеспечивается подъем мощности до номинального значения в любой момент кампании. Цифрой 2 обозначен уровень снижения, который обеспечивает выход на полную мощность, если на этом сниженном уровне реактор проработал не более 1 ч, т.е. не началось ксеноно- вое отравление.

На серийных АЭС с реакторами ВВЭР-1000 системы обслуживания РУ позволяют менять концентрацию борной кислоты в теплоносителе первого контура с относительной скоростью до 0,2 1/ч. разового снижения мощности ВВЭР-1000 при разной длительности (Ах) снижения

Естественно, если снижать мощность реактора не мгновенно, а в течение какого-то времени, частично выжигая ксенон, то глубина йодной ямы уменьшится, т. е. регулировочный диапазон вырастет. Это иллюстрирует рис. 7.2 [13].

Если же с учетом сказанного перейти к регулировочному диапазону блока в целом, то дополнительно необходимо принять во внимание минимально допустимую нагрузку турбин и допустимое время работы на ней (см. разделы 7.1.1 и 7.2.5).

Исходя из ограничений как по реактору, так и по турбине, блок в течение первых двух третей кампании при необходимости может быть разгружен до мощности холостого хода, но работа в таком режиме допускается только в течение 40 мин, а далее турбина должна быть либо нагружена до технического минимума (мощность блока поднята), либо остановлена вместе с блоком.

Диапазон, в котором блок ВВЭР-1000 в течение первых двух третей кампании реактора может менять свою мощность и работать неограниченное время, это 30-100 %, а блок ВВЭР-440 - от 10-15 до 100 %. В течение дальнейшей кампании минимальная мощность ограничивается реактором (см. рис. 7.1).

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

Экспертиза

на главную