Глава 3. Перспективы и направления развития реакторных установок типа ВВЭР
3.1.Проекты РУ большой мощности
Кпроектам РУ большой мощности относятся проекты РУ мощностного ряда 700-1600 МВт электрической мощности АЭС.
Главное отличие в концепциях проектов состоит в различных соотношениях применения пассивных и активных систем безопасности, систем управления запроектными авариями (ЗПА) и способах их технической реализации. Причем применение новых пассивных систем, не имеющих референтных образцов на действующих энергоблоках, означает внесение в проекты элементов инновационности. Инновации не распространяются на основное оборудование РУ, для которого имеются референтное оборудование проекта РУ В-320 и проекта В-428 основное оборудование которого полностью соответствует проекту В-392.
Усовершенствования в оборудовании относятся к эволюционным изменениям референтного оборудования.
3.2.Проекты РУ В-392 (В-412) и В-428
Базовым проектом для указанного мощностного ряда является проект РУ В-392.
Концептуально проект РУ В-392 ориентирован на почти полное дублирование пассивными системами функций безопасности, выполняемых активными системами. Проект разрабатывался в основном с акцентом на повышение безопасности, как реакция на требования новых редакций нормативных документов, в которые были внесены требования по преодолению ЗПА в связи с авариями на АЭС TMI-2 и «Чернобыль-4».
Проект РУ В-392 хорошо известен, по нему имеется много публикаций. К их числу относятся [11–15] и многие другие. Данные по основным параметрам, проектным характеристикам и целевым показателям для проекта РУ В-392 и проекту РУ В-428 и АЭС, в состав которых входят эти РУ, приведены в табл. 3.1.
86
В1998 г. Госатомнадзором России была выдана лицензия на сооружение НВАЭС-2 по проекту АЭС-92 с реакторной установкой В-392.
Вкачестве условия действия лицензии предписывалось реализовать программу НИОКР с привязкой к этапам строительства и ввода АЭС в эксплуатацию.
Всвязи с вступлением эксплуатирующей организации концерна «Росэнергоатом» в Клуб европейских эксплуатирующих организаций (EUR), была организована работа экспертов по анализу соответствия проекта АЭС-92 требованиям EUR.
Врезультате «проект АЭС-92 успешно прошел все этапы анализа на соответствие требованиям EUR». Тем не менее отмечается незавершенность ряда НИОКР, что не препятствует положительной оценке проекта в целом.
Однако проект не был реализован на НВАЭС-2, и его модификация реализуется на АЭС «Куданкулам» в Индии (проект В-412). Основное оборудование РУ реализовано в составе проекта РУ В-428 на АЭС «Тяньвань» в Китае, т.е. имеет референтные образцы. Проект РУ В-428 отличается от проекта РУ В-392 главным образом номенклатурой и структурой систем безопасности.
Энергоблоки № 1, 2 АЭС «Тяньвань» (В-428) построены и введены в эксплуатацию с 2007 г.
Таблица 3.1 Перечень параметров, характеристик и целевых показателей
проектов В-392 и В-428
№ |
Параметр |
Значение |
||
п/п |
|
|
||
В-392 |
В-428 |
|||
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
Установленная номинальная мощность |
1000 |
||
|
энергоблока, МВт |
|
|
|
2 |
Номинальная тепловая мощность РУ, МВт |
3012 |
||
3 |
Номинальная тепловая мощность реактора, МВт |
3000 |
||
4 |
Давление теплоносителя первого контура, МПа |
15,7 |
||
5 |
Давление пара в парогенераторах , МПа |
6,27 |
||
6 |
Температура теплоносителя на входе в реактор |
|
|
|
|
при работе на номинальной мощности, ºС |
291 |
||
|
87 |
|
|
|
Продолжение табл. 3.1
№ |
Параметр |
Значение |
||
п/п |
|
|
|
|
В-392 |
|
В-428 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
7 |
Температура теплоносителя на выходе из реактора |
|
|
|
|
в циркуляционные петли при работе |
|
|
|
|
на номинальной мощности, ºС |
321 |
||
8 |
Назначенный срок службы АЭС, лет |
30 |
|
40 |
|
|
|
|
|
9 |
Срок службы основного оборудования РУ, лет |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
10 |
Срок службы заменяемого оборудования РУ, лет |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Время сооружения АЭС от начала строительства |
|
|
|
|
до сдачи в коммерческую эксплуатацию, лет |
|
6 |
|
12 |
Коэффициент использования установленной |
|
|
|
|
мощности, % |
|
90 |
|
13 |
Коэффициент технического использования |
|
|
|
|
мощности, % |
|
90 |
|
14 |
Коэффициент готовности оборудования РУ, более |
0,92 |
||
15 |
Коэффициент полезного действия, нетто, % |
33,3 |
|
− |
16 |
Топливный цикл, лет |
3−4 |
||
17 |
Периодичность перегрузок, месяцев |
12,18 |
|
12 |
|
|
|
|
|
18 |
Максимальное выгорания по ТВС, МВт·сутки/кгU |
49,60 |
|
49 |
19 |
Ремонтный цикл, лет |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
20 |
Среднегодовая продолжительность плановых |
|
|
|
|
остановок (на перегрузку топлива, регламентные |
|
|
|
|
работы по обслуживанию), сут, не более |
30 |
|
25 |
21 |
Продолжительность перегрузки топлива, сут, |
|
|
|
|
не более |
17 |
|
14 |
22 |
Количество неплановых остановок реактора за год, |
|
|
|
|
не более |
1,0 |
|
1,0 |
25 |
Запас по глушению трубок в парогенераторе, % |
|
2 |
|
26 |
Вероятность тяжелого повреждения активной зоны, |
<10−6 |
|
<10−5 |
|
реакт./год |
|
|
|
27 |
Вероятность предельного аварийного выброса, |
<10−7 |
||
|
реакт./год |
|||
|
88 |
|
|
|
Окончание табл. 3.1
№ |
Параметр |
Значение |
||
п/п |
|
|
||
В-392 |
В-428 |
|||
|
||||
|
|
|
|
|
28 |
Время эффективного действия пассивных систем |
|
|
|
|
безопасности и управления авариями |
|
|
|
|
без вмешательства оператора и потребности |
|
|
|
|
в электроэнергии, ч, не менее |
24 |
− |
|
|
|
|
|
|
29 |
Проектное и максимальное расчетное |
|
|
|
|
землетрясение (ПЗ и МРЗ), баллы |
7/8 |
||
30 |
Ускорение на уровне земли, соответствующее ПЗ |
|
|
|
|
и МРЗ, g |
0,1 |
0,2 |
|
31 |
Трубопроводы первого контура, для которых |
ГЦТ, соедини- |
||
|
применима концепция течь перед разрывом |
тельный |
||
|
(ТПР) |
трубопровод, |
||
|
|
трубопроводы |
||
|
|
САОЗ (Ду 850, |
||
|
|
350, 300) |
||
3.3.Проект РУ В-448
Впериод 2003–2006 гг. ОКБ «Гидропресс» совместно с ГНИПКИ АЭП, РНЦ «Курчатовский институт», ОКБ ОМЗ «Ижорский завод» по заказу концерна «Росэнергоатом» разрабатывал проект реакторной установки ВВЭР-1500 (В-448) для энергоблока АЭС электрической мощности 1500–1600 МВт.
Концепция безопасности проектов РУ и АЭС соответствовала концепциям безопасности проектов В-392 и АЭС-92. При этом предполагалось использовать результаты НИОКР, выполняемых в обоснование проектов В-392 и АЭС-92, для обоснования этого проекта с учетом масштабного фактора. В отношении повышения экономической эффективности проект был ориентирован на выполнение требований EUR в полном объеме. Информация по этому
проекту, опубликованная в [14−15] и других изданиях, приводится
втабл. 3.2.
Врезультате выполненного комплекса работ по расчетноэкспериментальному обоснованию проекта разработана документация базового проекта РУ (~70%) в объеме, необходимом для
89
получения лицензии на начало строительства, отработана технология изготовления корпуса реактора и изготовлены полномасштабные опытные обечайки.
В 2006 г. разработка проекта была прекращена в связи с ориентацией промышленности на производство оборудования по проектам РУ В-392М и В-491 для АЭС-2006.
Таблица 3.2 Перечень параметров, характеристик и целевых показателей
проекта В-448
№ |
Параметр |
Значение |
п/п |
|
|
1 |
Установленная номинальная мощность |
|
|
энергоблока, МВт |
1550 |
2 |
Номинальная тепловая мощность РУ, МВт |
− |
3 |
Номинальная тепловая мощность реактора, МВт |
4250 |
4 |
Давление теплоносителя первого контура, МПа |
15,7 |
5 |
Давление пара в парогенераторах , МПа |
7,34 |
6 |
Температура теплоносителя на входе в реактор |
297,7 |
|
при работе на номинальной мощности, ºС |
|
7 |
Температура теплоносителя на выходе из реактора |
|
|
в циркуляционные петли при работе на номиналь- |
330 |
|
ной мощности, ºС |
|
8 |
Срок службы АЭС, лет |
50 |
9 |
Срок службы основного оборудования РУ, лет |
50 |
10 |
Срок службы корпуса реактора, лет |
60 |
13 |
Коэффициент технического использования |
|
|
мощности, % |
93 |
14 |
Коэффициент готовности оборудования РУ |
0,95 |
15 |
Коэффициент полезного действия, нетто, % |
35,7 |
16 |
Продолжительность топливного цикла, лет |
6 |
17 |
Периодичность перегрузок, месяцев |
12−24 |
18 |
Максимальное выгорание по ТВС, |
|
|
МВт·сут/кгU |
69 |
19 |
Продолжительность периода между ремонтами, |
|
|
лет |
8 |
|
90 |
|