Разработка экспериментальной тепловыделяющей сборки для реактора ВВЭР 1000

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВХОД
регистрация забыли пароль?
электронное научно — техническое издание
НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ
_Эл № ФС 77 — 30 569. Государственная регистрация № 420 900 025. ISSN 1994−0408_
Разработка экспериментальной тепловыделяющей сборки для реактора ВВЭР 1000
# 06, июнь 2009 автор: Сатин А. А.
Сатин А. А.
УДК 05. 14. 00
satin86@inbox. ru МГТУ им. Н.Э. Баумана
1. Введение
В настоящее время для подтверждения характеристик новых тепловыделяющих элементов (твэлов) в условиях реакторного облучения проводят испытания в исследовательских реакторах. Однако условия в них не в полной мере отражают специфику реактора ВВЭР-1000. Вследствие этого сложно оценить, как поведет себя твэл при планируемых величинах выгорания, достигаемых 70 МВтх сут/кг т.я. [1]. Отмеченное обстоятельство определило актуальность разработки экспериментальной тепловыделяющей сборки (ТВС-Э), выполненной в ОКБ «Гидропресс».
Внедрение ТВС-Э позволит точно описать поведение оболочки и топливных таблеток при достижении выгорания в твэлах более 70 МВтх сут/кг т.я. в условиях реактора ВВЭР-1000. При этом загрузка одной ТВС-Э практически не оказывает влияние на нейтронно-физические характеристики активной зоны.
2. Описание конструкции ТВС-Э
Конструкция предлагаемой ТВС-Э отличается от конструкции штатной ТВС-2 [2] тем, что шесть твэлов первого ряда пучка твэлов выполнены выемными (рис. 1). Они закреплены в отдельной нижней решетке выемной части и объединены специальными дистанционирующими решетками.
Рис. 1. Выемная часть ТВС-Э:
1 — кольцо, 2 — центральная трубка, 3 — дистанционирующая решетка выемной части,
4 — твэл, 5 — нижняя решетка выемной части
Каркас выемной части создается приваркой ячеек дистанционирующей решетки к центральной трубке (аналогично приварке ячеек дистанционирующей решетки к направляющим каналам в ТВС-2). Ячейки дистанционирующей решетки выемной части аналогичны периферийным ячейкам штатной дистанционирующей решетки. Для их изготовления используется труба с толщиной стенки 0,25 или 0,3 мм. По периметру ячейки выемной части стягиваются фигурным ободом из листа толщиной 0,25 или 0,3 мм, высотой на 10 мм большей штатного обода. В центральной части опорной решетки ТВС-2 или ТВС-2М [3]
СОБЫТИЯ
Международная
научно-практическая
конференция
& quot-Использование технологий дистанционного обучения в высшей школе & quot-
III Международная
научно-практическая
конференция
& quot-Информационная среда вуза XXI века& quot-
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА
12. 10. 2009 Всероссийская научная школа для участников программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса»У.М.Н.И. К-
14. 09. 2009 Абитуриенты смогут поступать только в пять вузов — проект приказа
24. 08. 2009
Комсомольская правда & gt- 24. 08. 2009 & gt- Евгений СТРИГУНОВ & gt- Толковым студентам -платникам государство будет помогать
13. 07. 2009
РИА & quot-Новости & quot- & gt- 13. 07. 2009 & gt- Около 28 тысяч студентов вузов переведены с платных на бюджетные места в 2009 году
8. 07. 2009
Письмо Рособразования от 29. 05. 2009 N 20−353 & quot-О Конкурсе 2009 года на соискание медалей Российской академии наук с премиями для молодых ученых РАН… & quot-
Пресс-релизы Библиотека Конференции Выставки оска объявлений рхив
Ассоциация технических Университетов Информация о проекте Авторы
Координационный совет
выполнен вырез для размещения нижней решетки выемной части. Центральная трубка (рис. 1), на которой крепятся дистанционирующие решетки, по конструкции аналогична применяемой в ТВС-2 М, но имеет кольцо, закрепленное с помощью сварки, необходимое для извлечения выемной части.
3. Описание операции по замене выемной части на стенде инспекции и ремонта
Твэлы выемной части ТВС-Э могут быть облучены до выгорания более 70 МВт хсут/кг т .я. в условиях реактора ВВЭР-1000. Для этого ТВС-Э устанавливается в активную зону и эксплуатируется в течение первой кампании как штатная ТВС. После этого она извлекается из активной зоны при перегрузке реактора и перемещается в малый отсек бассейна выдержки, где устанавливается в стандартную ячейку. Далее на стенде инспекции и ремонта, находящемся в этом отсеке, осуществляется извлечение выемной части из отработавшей ТВС-Э и установка этой выемной части в свежую ТВС-Э без выемной части. Важно отметить, что не требуется радикального изменения конструкции стенда инспекции и ремонта, а достаточно модификации цанги модуля захвата твэлов (рис. 2). После этого перегрузочной машиной новая ТВС-Э с частично облученной выемной частью устанавливается в активную зону.
Рис. 2. Цанга модуля захвата выемной части ТВС-Э:
1 — толкатель, 2 — цанга- а — положение цанги при захвате выемной части, б — положение цанги в свободном положении 4. Выполненные расчетные обоснования ТВС-Э
Обоснование предложенной ТВС-Э выполнено с использованием отраслевого программного обеспечения:
¦ расчеты выгорания и энерговыделения выполнены в программном комплексе Сапфир95& amp-11С [4,5]-
¦ расчеты запасов до кризиса кипения, а также потерь давления определены с помощью программного комплекса Пучок-1000 [6].
Расчет с использованием программного комплекса Сапфир95& amp-11С показал, что для времени 2560 эф. суток выгорание в выемной части после перестановки составит 72,76 МВтх сут/ кг т.я. (рис. 3).
80 п 70 Е0 50 40 30 20 10 О
*



У



О
500 1000 1500 2000
Время работы реактора (сут}
2500
3000
Рис. 3 Выгорание в твэлах выемной части в течение двух кампаний
Энерговыделение в начале второй кампании в ТВС-Э с облученной выемной частью практически соответствует энерговыделению штатной ТВС (рис. 4). Отличие в том, что у ТВС-Э в твэлах выемной части коэффициент неравномерности энерговыделения по радиусу Кг составляет 0,66−0,73, в то время как в штатной ТВС в этих же твэлах он равен 1,07−1,12. Видимых различий в энерговыделении по высоте в среднем по ТВС не наблюдалось.
Рис. 4. Коэффициент Кг в ТВС-Э с выемной частью, облучаемой пятый год
Посчитанные по программе Пучок-1000 коэффициенты запаса до кризиса кипения в свежей ТВС-Э с частично облученной выемной частью составили величины большие единицы. На рис. 5 представлены зависимости коэффициента запаса до кризиса кипения по высоте активной зоны в наиболее напряженных ячейках, которые расположены вокруг направляющих каналов в части ТВС, расположенной ближе к центру активной зоны.
о о. =1
in
X О
4) С & gt-1
о
-е-
о
4U

,||J*
\ Ч
V ^ ух
V Ж
-5--
-е--
-?. 45
0. 05
0. 55
1. 05
2. 55
1. 55 2. 05 Высота активной зоны, [м]
Ячейка № 101 -«-Ячейка № 349 ^ Ячейка № 350
3. 05
3. 55
Рис. 5. Запас до кризиса кипения Кзап в наиболее напряженных ячейках
5. Выводы
Таким образом, внедрение данной конструкции ТВС позволит выполнять обоснование оболочек из новых сплавов с проведением полной отработки конструкции твэла. При этом испытания будут наиболее приближены по физическим и теплогидравлическим характеристикам, термомеханическим и вибрационным нагрузкам, а также по условиям водно-химического режима к реакторным условиям ВВЭР-1000.
Список используемой литературы
1. Куракин К. Ю., Ананьев Ю. А., Горохов А. К., Васильченко И. Н. и др. Перспективы повышения эффективности использования топлива в рамках проекта АЭС-2006. [Электронный ресурс] Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР — 2007: Материалы научно-технической конференции/ ОКБ «Гидропресс», Подольск, 2007 — Режим доступа: http: //www. arpress. podolsk. ru/publications/conferences/mntk2007/disc/autorun/index-ru. htm
2. Шмелев В. Д., Драгунов Ю. Г., Денисов В. П., Васильченко И. Н., Активные зоны для ВВЭР для атомных электростанций. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.
3. Драгунов Ю. Г., Рыжов С. Б., Васильченко И. Н., Кобелев С. Н., Вьялицын В. В. Проект активной зоны для РУ АЭС-2006. Материалы конференции: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР. ФГУП ОКБ ГИДРОПРЕСС, 2007.
4. Программа для ЭВМ. Программа расчета констант топливных решеток реакторов ВВЭР, САПФИР95. 1, ФГУП НИТИ им. А. П. Александрова, 2005 (аттестационный паспорт № 205 от 15. 12. 2005).
5. Программа для ЭВМ. Программа расчета нейтронно-физических характеристик активной зоны реакторов ВВЭР, САПФИР95& amp-1*С_ВВЭР, ФГУП НИТИ им. А. П. Александрова, 2005 (аттестационный паспорт № 206 от 15. 12. 2005).
6. Программа для ЭВМ. Расчет запасов до кризиса теплоотдачи в пучках тепловы 8 624 607. 463, ОКБ & quot-Гидропресс"-, 1997.
Публикации с ключевыми словами: испытания в активной зоне, экспериментальная тепловыделяющая сборка Публикации со словами: испытания в активной зоне, экспериментальная тепловыделяющая сборка Смотри так же:
• Модель расчета конвективного и диффузионного межканального обмена в пучке твэлов за интенсифицирующей решеткой
Тематические рубрики:
• Наука в образовании: Электронное научное издание
Ассоциация технических Университетов Вузы
Информационное агентство
Координационный совет Новости УМО Вузов
magazine@xware. ru
телефон (8499) 263−68−67. RSS
? STACK GROUP
© 2003—2009 «Наука и образование: электронное научно-техническое издание»
Ei

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой