kostushin (kostushin) wrote,
kostushin
kostushin

Categories:

30 лет Чернобыльской аварии. Энергоблок


Поперечный разрез главного корпуса

Продолжение тема, начатой в 30 лет Чернобыльской аварии. Пора перестать ныть
и в 30 лет Чернобыльской аварии. Станция

Понимание того, как устроен реактор, как он работает, позволяет избавится от заблуждения о произошедшем на станции ядерном взрыве и просто упорядочивает мысли.
Итак. РБМК -

... реактор большой мощности канальный. Вода используется для охлаждения реактора, а возникающий пар - для вращения турбин. Мощность реактора 1000 МВт.

Принцип действия энергоблока и его схема




Принцип действия в целом прост: циркуляционные насосы прокачивают через реактор воду, которая нагревается и частично превращается в пар. Пар подается в турбину, а вода после охлаждения  направляется назад к насосам. Пар вращает турбину, генератор вырабатывает ток.
Каждый реактор размещается в бетонной шахте.

идет сборка реакотра 2го энергоблока ЧАЭС

Основу реактора составляет активная зона из 1693 технологических каналов (ТК). ТК представляют трубы, проходящие сквозь графитовую кладку. Кладка состоит из собранных в колонны графитовых блоков сечением 250х250 мм с вертикальными цилиндрическими отверстиями. Реакторное пространство (до бетона, между графитом и каналами) заполнено смесью гелия с азотом, предотвращающим контакт графита с воздухом (кислородом), т.е. окисление. Эта смесь продувается вдоль канала вверх.

После сбора реактор закрывается по бокам стальным кожухом, имеющим форму цилиндра диаметром 14,5 метра и высотой 14,75 метра.


ТК, это сварная трубная конструкция, предназначенная для размещения тепловыделяющих сборок (ТВС), омываемых потоком воды (теплоносителя).


Кассета с двумя ТВС (справа), подвеска для разгрузочной машины (слева)

ТВС состоит из 18 тепловыделящих элементов (ТВЭЛ), закрепленных вокруг стержня кассеты, подобно барабану револьвера.


ТВЭЛы, закрепленные вокруг стержня кассеты

ТВЭЛ представляет собой трубку из циркониевого сплава диаметром 13,6 мм, заполненную таблетками из двуокиси урана. Длина активной (тепловыделяющей) части каждой ТВС 3,5 м, а кассеты 7м.
Общая загрузка реактора составляет примерно 204 тонны топлива.

На седующем рисунке представлен фрагмент вертикального сечения ТК и графитовой кладки, где можно видеть кассету с ТВЭЛами, вставленную в трубу ТК, графит по бокам. Вода течет снизу вверх, внутри трубы ТК, соприкасаясь со стенками ТВЭЛов.


В качестве топлива используются таблетки из двуокиси урана. Диаметр таблетки 11,5 мм, высота – 15 мм
Концентрация двуокиси урана 235 - 2,5%. В ядерных бомбах эта концентрация достигает значения 60%.
Ядерный реактор не может взорваться как ядерная бомба.



В результате ядерной реакции деления образуется тепло: температура внутри стержня с таблетками достигает 2300°С и на поверхности порядка 830°С. Тепло нагревает подводимую (проточную) воду, что частично её превращает в газ.

Циркуляция воды осуществляется с помощью 4х циркуляционных электронасосов (ГЦН).
Общий расход воды через реактор составляет 37500 т/ч (10 тонн в сек).

После реактора пар направляется к турбинам, а вода вместе с отработавшим в турбинах паром возвращается к насосам. Длина каждой турбины 39 м, Масса каждой турбины 1200 т. Турбина вырабатывает электрическую энергию.


Трубопроводы, по которым подается вода и пар к турбинам, располагаются в бетонных коридорах.


Выгрузка выгоревшего топлива и загрузка свежего производится с помощью разгрузочно-загрузочной машины (РЗМ). Масса машины составляет 465 тонн. Конструкция позволяет производить перезагрузку негерметичных ТВС.


Разгрузочно-загрузочная машина (РЗМ)

Для управления и защиты ядерного реактора используются регулирующие стержни, которые можно перемещать по всей высоте активной зоны. Стержни изготавливаются из веществ, сильно поглощающих нейтроны – например, из бора или кадмия. При глубоком введении стержней цепная реакция становится невозможной, поскольку нейтроны сильно поглощаются и выводятся из зоны реакции.

Перемещение стержней производится дистанционно с пульта управления. При небольшом перемещении стержней цепной процесс будет либо развиваться, либо затухать. Таким способом регулируется мощность реактора.

Система управления и защиты (СУЗ) обеспечивала автоматическое удержаение мощности на заданном уровне. Она позволяла заглушить реактор со скоростью снижения мощности 8% в секунду.
Для чрезвычайного случая быстрого гашения реактора предусмотрены 211 стержней АЗ (аварийной защиты), удерживаемые электромагнитами и способные перемещаться вдоль каналов.

Применяется автоматическая централизовнная система контроля, объединяющая отдельные системы: наблюдение за герметичностью оболочек ТВЭЛ, целостностью труб каналов,  контроль энерговыделения по всему объему реактора, расход воды и др, и дающая оператору рекомендации для поддержания рабочего режима реактора.

Продолжение - 30 лет Чернобыльской аварии. Хроника аварии.
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments