Обоснование теплотехнической надежности ВВЭР-1200 с установленными в ТВС перемешивающими решетками
При рассмотрении безопасности работы атомной станции одним из важнейших вопросов становится необходимость ее обеспечения не только в процессе эксплуатации, но и еще на стадии проекта. Для осуществления данной задачи важно правильно организовать теплообмен и точно поставить его условия. Это нужно для устойчивой работоспособности энергетической ядерной установки. Исследование было ориентировано на обоснование теплотехнической надежности активной зоны (АЗ) ВВЭР-1200 с усовершенствованными тепловыделяющими сборками (ТВС). В данной сборке конструкционным решением стало включение перемешивающих решеток (ПР) типа «вихрь» и «прогонка». Из результатов следует, что данная конструкционная особенность дает возможность повысить выработку электроэнергии, увеличив критическую мощность тепловыделяющих сборок для реактора ВВЭР (водоводяной энергетический реактор). Предметом исследования стали явление кризиса теплообмена первого рода, а также теплогидравлические процессы в активной зоне. В соответствии с намеченной целью исследования была определена методика решения, для чего вся работа была разделена на два этапа. В ходе первого этапа был проведен теплогидравлический расчет, получены распределения температур и тепловых потоков в сечении и по высоте твэла, в котором он максимально нагружен, с учетом зоны поверхностного кипения. В результате второго этапа был найден коэффициент запаса до кризиса теплообмена. Таким образом, данная методика позволила получить результат по оценке теплотехнической надежности реакторной установки (РУ) на основании найденных критериев. В конечном результате определены: запас до кризиса теплообмена, потери давления в реакторной установке в зоне пристенного кипения, параметры потока в двухфазном состоянии, неравномерности тепловых потоков. На основании результатов было доказано и показано, что усовершенствование конструкции ТВС за счет добавления четырех решеток типа «вихрь» и «прогонка» дали возможность повысить теплотехническую надежность активной зоны РУ. Это, в свою очередь, позволяет эксплуатировать энергетический блок на повышенном уровне мощности, что приведет к повышению энергоэффективности АЭС. Значимость данной работы состоит в определении показателей теплотехнической надежности АЗ, отвечающих за безопасность РУ.
Авторы: И. А. Лазарева, И. Л. Парамонова
Направление: Физика
Ключевые слова: теплотехническая надежность, тепловыделяющая сборка, критическая мощность, энергоэффективность, кризис теплообмена, запас до кризиса, перемешивающие решетки, водо-водяной энергетический реактор, дистанционирующая решетка, поверхностное кипение
Открыть полный текст статьи