Теплоэнергетика, 2024, № 7, стр. 54-62

Расчетные исследования теплогидравлики новой интегральной реакторной установки с естественной циркуляцией ВВЭР-И

М. М. Бедретдинов a, О. Е. Степанов a, Д. Н. Мойсин a*, М. А. Быков a

a ОКБ “Гидропресс”
142103 Московская обл., г. Подольск, ул. Орджоникидзе, д. 21, Россия

* E-mail: daniilmoysin@mail.ru

Поступила в редакцию 06.01.2024
После доработки 25.01.2024
Принята к публикации 03.02.2024

Аннотация

В современных условиях развития атомной энергетики необходимо диверсифицировать проекты новых энергоблоков АЭС, отличающихся от ранее построенных гибкостью к требованиям заказчика и системами безопасности, основанными на полностью пассивных принципах ее обеспечения. В ОКБ “Гидпропресс” в 2022 г. были начаты работы по эскизному проектированию новой интегральной водо-водяной реакторной установки ВВЭР-И с естественной циркуляцией теплоносителя базовой тепловой мощностью 250 МВт. В проекте предусмотрены пассивные системы безопасности, способные надежно отводить тепло от активной зоны при долговременной потере всех источников электроснабжения АЭС и при отсутствии участия оператора. Приведены результаты расчетов теплогидродинамики новой реакторной установки с применением аттестованного для анализов безопасности кода КОРСАР/ГП. Разработана и протестирована теплогидравлическая модель реакторной установки, которую можно использовать для расчетов стационарных условий нормальной эксплуатации, а в дальнейшем и для моделирования динамики развития аварийных сценариев. Расчетами по системному коду подтвержден правильный выбор основных геометрических параметров реактора и теплообменной поверхности парогенератора для работы на номинальной мощности. По результатам расчетов для оптимизации конструкции предложено использовать чехловой парогенератор, что позволит исключить паразитные протечки теплоносителя мимо теплообменной поверхности. Показано, что разработанная реакторная установка имеет существенный потенциал для форсирования тепловой мощности без принципиального изменения конструкции вплоть до 400 МВт. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании новых реакторов типа ВВЭР с естественной циркуляцией теплоносителя, в том числе при разработке пассивных систем безопасности.

Ключевые слова: малый модульный реактор, код КОРСАР, безопасность АЭС, ядерная энергетика, естественная циркуляция, интегральный реактор, встроенный парогенератор, целевые параметры, теплоноситель, активная зона

Список литературы

  1. www.nrc.gov/reactors/new-reactors/design-cert/nuscale.html.

  2. Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики: Т. 2 / под ред. А.А. Саркисова. М.: Академ-Принт, 2015.

  3. Соловьев С.Л. Большие задачи по малым АЭС // Ежемесячный журн. атомной энергетики России. 2021. № 3. С. 26–31.

  4. Interregional workshop on technology development and applications of small modular reactor (SMRs). S-anya, China, 4–9 Sept. 2023. https://nucleus.iaea.org/ sites/smr/SitePages/Meeting-Details.aspx?folderId=73

  5. https://www.atomic-energy.ru/news/2023/02/09/132648

  6. Теплогидравлические расчеты по выбору основных размеров контура циркуляции и парогенератора нового водо-водяного интегрального реактора малой мощности ВВЭР-И / М.М. Бедретдинов, М.А. Быков, Р.М. Следков, О.Е. Степанов // Сб. тезисов Всерос. конф. “XXXIX Сибирский теплофизический семинар”. Новосибирск, 28–31 авг. 2023 г.

  7. Опыт применения и развития расчетного кода КОРСАР для обоснования безопасности АЭС с ВВЭР / Ю.Г. Драгунов, М.А. Быков, В.А. Василенко, Ю.А. Мигров // Теплоэнергетика. 2006. № 1. С. 43–47.

  8. IAEA-TECDOC-1203. Thermohydraulic relationships for advanced water cooled reactors // IAEA. 2001. P. 193.

Дополнительные материалы отсутствуют.