WikiSort.ru - Не сортированное

РИТМ-200 — водо-водяной ядерный реактор, разработанный в ОКБМ имени И. И. Африкантова. Предназначен для установки на ледоколах и перспективных плавучих атомных электростанциях.^[1][2] Изготовитель ЗиО-Подольск.

В июне 2016 года первая энергетическая установка с двумя реакторами для головного ледокола ЛК-60Я (проект 22220) доставлена на строительную площадку ледокола.^[3]

Конструкция

Реакторная установка РИТМ-200 выполнена по двухконтурной схеме. Отличительной особенностью реактора являются 4 парогенератора, интегрированные в корпус активной зоны. Традиционно парогенераторы делают в отдельном корпусе, соединённом с корпусом активной зоны трубопроводами теплоносителя первого контура. Интегральная компоновка уменьшает материалоёмкость и габариты установки, снижает риск утечек из первого контура реактора, облегчает монтаж и демонтаж установки. 4 главных циркуляционных насоса расположены вокруг корпуса реактора.^[1]

Реактор будет обладать тепловой мощностью 175 МВт, обеспечивая мощность на валу двигательной установки 30 МВт (в транспортном варианте) или 55 МВт электрических (в энергетическом варианте). В целях соблюдения принципа нераспространения ядерного оружия, обогащение урана ограничено 20 %. Перезагрузка топлива от 7 до 10 лет, при запланированном сроке эксплуатации 40 лет^[4].

Относится к 4-му поколению реакторных установок гражданского судового класса. В отличи от 3-го поколения (КЛТ-40С семейство) осуществлен переход от блочной компоновки к интегральной. В комплексе с примененными решениями достигается 2-кратное массовое (3800 т → 2200 т) и габаритное совершенство (12 × 17,2 × 12 → 6 × 13,2 × 15,5).

Параметры

• Период непрерывной работы — 26 000 часов.
• Срок между перегрузками — до 10 лет.
• Назначенный срок службы — не заменяемого оборудования — 40 лет, заменяемого оборудования — 20 лет.
• Назначенный ресурс — не заменяемого оборудования — 320 000 часов, заменяемого оборудования — 160 000 часов.
• Обогащение топлива — не более 20%.
• Коэффициент использования установленной мощности — 0,65.
• Рабочее давление первого контура, МПа — 15,7;
• Температура первого контура — 277 на вход, 313 на выход;
• Расход теплоносителя первого контура через АЗ (активную зону), 3250 тонн в час;
• Паропроизводительность — 248 тонн в час (295 C°, 3.82 МПа)
• Размеры для двух РУ (реакторная установка) в пределах ЗО (защитной оболочки) — 6 * 13,2 * 15,5 метров.
• Физический размер — 6×6 метров с полной массой около 1000 тонн. Интегрированный корпус ПГБ (паро-генерирующий блок), позволивший существенно снизить массу и габариты РУ в пределах ЗО.
• Низкообогащенная кассетная активная зона, по конструктивному исполнению аналогичная активной зоне реактора КЛТ-40С РУ ПАТЭС, обеспечивающая высокую продолжительную работу без перезарядки и выполнение требований нераспространения.
• Увеличенный ресурс и срок службы основного оборудования до заводского ремонта.
• Увеличены резервы времени для принятия решений в аварийных ситуациях.

Основополагающие решения

1. ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) имеет в своем составе 2 РУ на базе водо-водяного реактора интегрированного типа тепловой мощность 175 МВт, расположенные в индивидуальных ЗО (защитных оболочках).
2. Выработка пара (248 т/ч каждой РУ) осуществляется по традиционной и отработанной двухконтурной схеме путём передачи тепла от воды первого контура к воде и пару 2-го контура в парогенераторе.
3. Обеспечение безопасности РУ РИТМ-200 базируется на следующих принципах:
   • Высокая тепло-аккумулирующая способность.
   • Естественная циркуляция теплоносителя 1-го контура, достаточная для расхолаживания реактора.
   • Минимальная протяженность трубопроводов 1-го контура
   • Применение ограничения истечения в малых патрубках.
   • Больший по сравнению с блочной схемой объём теплоносителя 1-го контура в корпусе реактора увеличивают резерв времени до осушения АЗ при аварии с течью теплоносителя 1-го контура.
4. Снижения флюенса нейтронов на корпус позволяет увеличить радиационный ресурс ПГБ и снизить температуру при гидравлических испытаниях.
5. Введение систем безопасности, работающих по активному и пассивному принципу.

Парогенерирующий блок (ПГБ)

В основу проекта РУ РИТМ-200 положен ПГБ интегрированного типа с принудительной циркуляцией, расположением кассет ПГ внутри корпуса, а ЦНПК в отдельных выносных гидрокамерах и активной зоной с увеличенным энергоресурсом.

Активная зона

В проекте использована активная зона кассетного типа с металлокерамическим топливом повышенной ураноемкости, по сравнение с интерметаллидным топливом, удовлетворяющее требование нерастпространения ЯО.

Парогенератор (ПГ)

В РУ применен высокоэффективный ПГ, удельная паропроизводительность которого более чем в 2 раза выше эксплуатирующихся змеевиков. Конфигурация парогенерирующих кассет позволяет компактно разместить их в корпусе ПГБ. Компактность ПГБ позволяет уменьшить массогабаритные размеры, что сокращает объем и продолжительность работ по монтажу непосредственно на судостроительном заводе, а также повышает качество изготовления ПГБ благодаря завершению всех работ на машиностроительном заводе. При этом упрощается и утилизация объекта, благодаря возможности выгрузки ПГБ целиком, с минимальным объемом демонтажных работ.

Насосы

Традиционного исполнения, лопастной, одноступенчатый с герметичным асинхронным электродвигателем. Изменение частоты вращения осуществляется за счет преобразования частоты питающего тока.

Приводы СУЗ

Группа исполнительных механизмов аварийной защиты (АЗ) предназначена для быстрого глушения реактора и поддержания его в подкритическом состоянии в аварийной ситуации.

Группа исполнительных механизмов компенсирующих групп (КГ) предназначено для компенсации избыточной мощности реактивности в режимах пуска, работы на мощности и остановки реактора.

Приводы СУЗ РУ РИТМ-200 созданы на базе приводов КЛТ-40С. Особенностями СУЗ РУ РИТМ-200 являются:

• увеличенный ресурс и срок службы.
• увеличенная длина рабочего хода органов.

Поколения, перспективы и предыстория

Гражданские реакторы ОКБМ Африкантова

*Масса ЯЭУ (ядерная энергетическая установка) — масса 2 или 3 реакторов с биологической защитой и защитой между собой.

Примечания

• Состояние с разработкой реакторов малой и средней мощности

Это заготовка статьи о ядерной энергетике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.