VVER-440

VVER-440 je vodou chlazený energetický reaktor s (elektrickým) výkonem 440 MW, vyvinutý v SSSR .

Developer OKB "Gidropress" (Podolsk, Moskevská oblast). Vědecký poradce - Kurchatovův institut . Původně byl plánován na elektrický výkon 500 MW, ale pro nedostatek vhodných turbín byl přestavěn na 440 MW (2 turbíny K-220-44 KhTGZ po 220 MW). V současné době některé bloky díky modernizaci zvýšily jmenovitý výkon na 475 MW (JE Kola) a o 510 MW na finské JE Loviisa .

TTD

Charakteristika reaktoru VVER-440

Jádro VVER -440 je sestaveno z 349 šestihranných kazet , z nichž některé jsou použity jako pracovní tělesa CPS . Uvnitř pláště kazety je na trojúhelníkové mřížce uloženo 126 tyčových palivových tyčí o průměru 9,1 mm. Jádro TVEL (slinutý oxid uraničitý s obohacením 3,5 %) o průměru 7,5 mm je uzavřeno v plášti o tloušťce 0,6 mm. Materiál pláště kazety a pláště TVEL je zirkonium legované niobem (1%).

VVER-440 funguje v režimu 4-6 dílčích překládek kazet na kampaň trvající cca 3-6 let. Každých 280–290 dní se ve VVER-440 vymění 1/4–1/6 kazet. Nejprve se kazety vyjmou z centrální oblasti aktivní zóny a kazety z periferie aktivní zóny se přeskupí na jejich místo. Uvolněná místa na periferii jádra se zaplní čerstvými kazetami. Kazety se překládají pod ochrannou vrstvu vody o tloušťce 5 m, která snižuje radiační dávku v reaktorovém sále pod maximální přípustnou hodnotu.

V současné době je pro reaktory VVER (a RBMK) vyvinuto palivo se spalitelným absorbérem neutronů ( gadolinium , erbium - pro VVER, erbium - pro RBMK ) , což umožňuje více obohatit čerstvé palivo a mít větší rezervu reaktivity během palivová kampaň, která umožňuje použití jedné kazety s palivem není 3-4 roky, ale 5-6 let při téměř stejných nákladech, což snižuje náklady na palivo o cca 40%.

Účiník reaktivity VVER je záporná hodnota. V JE Novovoroněž se používá ke zvýšení intervalu mezi dobíjením kazet v době špičky spotřeby elektřiny na podzim a v zimě. Před částečným přetížením je reaktor na nějakou dobu uveden do samoregulačního režimu. Výkon reaktoru se pomalu snižuje, v důsledku čehož se uvolňuje reaktivita . Používá se také ke kompenzaci dodatečného vyhoření paliva.

Jádro VVER-440 je uloženo v silnostěnné ocelové skříni. Má vnější průměr 3,8 m, výšku 11,2 m a je navržen pro provoz při tlaku 125 atm. Skříň má dvě řady trysek pro vstup a výstup chladicí kapaliny. Shora je pouzdro uzavřeno krytem.

Neutron a γ-záření dopadají na vnitřní stěnu pouzdra . Změny vlastností materiálu pouzdra a tepelného namáhání pouzdra závisí na dávce záření. Proto je dávka záření v pouzdře redukována vodou a ocelovými clonami umístěnými mezi jádrem a skříní. Tloušťka vodní clony je 20 cm, ocelová - 9 cm.

CPS VVER-440 má dva nezávislé systémy: systém ARC a systém řízení bóru . První systém 37 ARC zajišťuje řízení reaktoru v nestacionárních režimech a odstavení reaktoru. Spodní vrstva ARC je kazeta s palivovými tyčemi. Horní vrstva ARC je vyplněna prvky slitiny boru . ARC jsou namontovány na tyčích, které procházejí víkem skříně. Ve vertikálním směru jsou posouvány elektromotory a v nouzových případech jsou vysypávány do spodní části nástavby. Po shození je místo vrstvy paliva ARC v aktivní zóně obsazeno absorbérem z bórové slitiny.

Pomalé změny reaktivity (vyhoření paliva, otrava , struska atd.) jsou kompenzovány systémem regulace bóru. Použití systému řízení bóru zjednodušilo systém řízení reaktoru a počet ARC se snížil ze 73 (VVER-365) na 37 (VVER-440).

Schéma energetického bloku s reaktorem VVER-440 se skládá ze dvou okruhů, z nichž první se vztahuje k reaktorovně a druhý k parní turbíně. V primárním okruhu voda cirkuluje pod tlakem 125 atm. Voda o teplotě 269 °C vstupuje do prstencové mezery mezi stěnou pouzdra a aktivní zónou a klesá. Poté se pohybuje nahoru a chlazením palivových tyčí se zahřeje na 300 °C. V parogenerátorech se teplo odebírané z reaktorů využívá k výrobě syté páry (tlak 44 atm, teplota 257 °C), která roztáčí turbogenerátory.

Reaktorové instalace s reaktorem VVER-440

Na VVER-440 jsou 3 projekty reaktorových elektráren, které se liší především uspořádáním hardwarových prostorů a bezpečnostních systémů. Projekt V-270 byl navíc vypracován s ohledem na seizmicitu staveniště.

Reaktor VVER-440 V-230

• B179 - 3,4 bloku Novovoroněžské JE
• V230 - 1,2 bloku JE Kola
• 1,2,3,4 bloky JE Kozloduj (Bulharsko);
• 1,2,3,4,5 bloků JE Greifswald ( NDR );
• 1,2 bloku JE Bohunice (Slovensko);

Reaktorové elektrárny projektu V230 původně neměly hydraulické nádrže ECCS, 2 sady havarijních ochran, kanálové oddělení bezpečnostních a energetických systémů, proto nevyhovovaly CSR, zpřísněné po havárii v Černobylu . Po rekonstrukci prošel původní návrh zásadními změnami tak, aby odpovídal moderním požadavkům NBY. Jediným závažným rozdílem mezi modernizovaným projektem V230 a V213 je instalace tryskového vírového kondenzátoru (JVK) na ochranu před nadměrným nárůstem tlaku v kontejnmentu namísto havarijní šachty kontejnmentu (ALM) a absence hydraulických nádrží ECCS, jehož funkci plní nouzová napájecí čerpadla (APN) a instalace čerpací stanice nafty (v JE Kola).

Reaktor VVER-440 V-213

• B213 - 3,4 bloků JE Kola ; JE Paks (Maďarsko); JE Dukovany (Česká republika); 1,2 bloku JE Loviisa (Finsko); 3,4 bloku JE Bohunice (Slovensko); 1,2 bloku JE Rivne (Ukrajina)

V pozdějším návrhu reaktorové elektrárny V213 jsou 3 kanály bezpečnostního systému, včetně pasivního systému nouzového chlazení aktivní zóny (ECCS). Reaktorové elektrárny tohoto projektu téměř plně vyhovují moderním požadavkům pravidel jaderné bezpečnosti (NSR).

Reaktor VVER-440 V-270

• V-270 - 1,2 jednotky arménské jaderné elektrárny ( Arménie ).

Projekt V-270 byl vypracován s ohledem na seizmicitu staveniště. Základem pro něj byl projekt B-230.

Reaktor VVER-440 V-356

• V-356 – 3,4 bloku JE Loviisa (Finsko)

Zateplené , nedokončené .

Reaktor VVER-440 V-318

• B-318 - 1,2 bloku JE Juragua ( Kuba ).

Projekt B-318 byl vyvinut pro export s kontejnmentem . Základem pro něj byl projekt B-213 a B-356. 1. energetický blok byl téměř připraven, s výjimkou systému řízení procesu , který měl instalovat Siemens , ale z ekonomických důvodů to nebylo možné. V roce 1992 byla stavba zastavena [1] .

Reaktor VVER-440 V-213M

Vylepšená verze B-213 s kontejnmentem a ledovým kondenzátorem v roce 1993, nedokončená.

Reaktor VVER-440 V-213+

Modernizovaná verze V-213 pro bloky 3.4 JE Mochovce

JE s VVER-440

• 3. a 4. blok Novovoroněžské JE ( Rusko ) – 3. blok je odstaven
• JE Kola ( Rusko )
• Bloky 1 a 2 (dvoublok) JE Rivne ( Ukrajina )
• Jaderná elektrárna Loviisa ( Finsko )
• Bloky 1, 2, 3, 4 JE Kozloduj ( Bulharsko ) - všechny bloky jsou odstaveny
• 1, 2, 3, 4, 5 bloků JE Greifswald ( Německo ) - zastaveno po znovusjednocení Německa
• Jaderná elektrárna Paks ( Maďarsko )
• JE Dukovany ( Česká republika )
• Bloky 1, 2, 3, 4 JE Bohunice ( Slovensko ) – bloky 1, 2 jsou zastaveny
• Bloky 1 a 2 Arménské jaderné elektrárny ( Arménie ) - blok 1 zastaven
• 1 blok JE Mochovce ( Slovensko ) - spuštěn v říjnu 1998
• 2. blok JE Mochovce ( Slovensko ) – spuštěn v březnu 2000

Rekonstrukce JE s VVER-440

V současné době byly všechny reaktorové elektrárny projektu V-230 v Rusku uvedeny do souladu s moderními požadavky pravidel jaderné bezpečnosti prostřednictvím rekonstrukce, která stála asi 25 milionů eur/1 blok . V důsledku toho Rostekhnadzor prodloužil svůj provoz na 15 let.

V současné době je plánována rekonstrukce reaktorové elektrárny Projekt V-213, přičemž kromě výměny automatizace je plánována výměna části nízkotlakých válců turbín a zvýšením jejich účinnosti zvýšení výkonu bloku. výkon až 510 MW. Životnost se plánuje prodloužit o 20 let.

Poznámky

1. ↑ S. Žuravlev. Z historie oboru. Jaderná elektrárna na Liberty Island (nedostupný odkaz) . Rozhovor s Larisou Mironchik . Rosatom (12. dubna 2010). Získáno 1. listopadu 2010. Archivováno z originálu 24. srpna 2011. (neurčitý)