БН-1600 Опции

[AtomInfo.Ru]

БН-1600, каким его видели в 1983 году.

[AtomInfo.Ru]

3.5. Упрощение внешних систем с радиоактивным теплоносителем и транспортно-технологической части

Проектируемый реактор интегрального типа БН-1600, как и действующий БН-600, имеет внешние системы с радиоактивным теплоносителем:
– система очистки, приготовления и дренажа натрия,
– барабан отработавших сборок с натрием в качестве охладителя и соответствующими системами.

По опыту БН-600 общая стоимость вспомогательных систем I контура массой ~700 т составляет ~6,2 млн руб., хотя стоимость собственно 5 фильтр-ловушек I контура — главного элемента этих систем, составляет ~0,85 млн руб. Дорогостоящими являются трубопроводы с арматурой и электрообогревом, дренажные баки.

В отношении размещения ловушек в последние годы появились и другие предложения. В частности, в строящемся реакторе Супер-Феникс-1 и проектируемом СФ-2, ловушки располагаются в корпусе интегрального реактора. В отчете «О стоимости оборудования установок БН-800, БН-1600» 1982 г. проанализированы возможности встройки двух ловушек БН-600 в корпус реактора БН-1600. Рассмотрения показали, что эти предложения хотя и обеспечивали некоторый экономический эффект, но из-за больших габаритов ловушек, неприспособленности их конструкции для внутрикорпусного размещения на головном блоке не были приняты.

В настоящее время рассматриваются пути создания компактных ловушек для размещения внутри корпуса интегрального реактора. Идеи и предложения будут реализованы в перспективных реакторах типа БН-1600.

Опыт пуска и эксплуатации быстрых реакторов интегрального типа показывает, что необходимости в дренировании радиоактивного теплоносителя не было. С учетом создания для отечественных реакторов систем ультразвукового видения под уровнем натрия (за рубежом такие системы уже используются) может отпасть необходимость в операции поддренирования теплоносителя до уровня головок ТВС и соответствующих крупногабаритных дренажных баках. С учетом предварительных стоимостей вспомогательных систем БН-1600 реализация мероприятий по размещению ловушек в корпусе реактора и исключение трубопроводов, дренажных емкостей, соответствующее сокращение строительной части позволит сэкономить ~4,5 млн руб. или ~0,6% от общих капвложений в БН-1600.

Кроме систем очистки и дренирования, радиоактивный теплоноситель находится в барабане отработавших сборок (БОС). Последний, по аналогии с реактором, имеет соответствующие вспомогательные системы радиоактивного теплоносителя. БОС служит для накопления и предварительной выдержки выгоревших ТВС перед помещением их в водяной бассейн для более длительного хранения. Вместе с тем совершенно очевидно, что при широком вводе БР в систему ЯЭ потребуется сокращение внешнего топливного цикла до 1 года и менее. В этом случае ТВС, простоявшие во внутриреакторном хранилище (в течение 0,5–1 года или даже более), могут прямо отправляться на завод РТ.

Как показывает опыт эксплуатации мощных тепловых моноблоков (реактор — одна турбина), перегрузка топлива в них совмещается с длительной (1–2 месяца) остановкой на ремонт турбины и реакторного оборудования. В этом случае сокращение продолжительности выгрузки ТВС из реактора, чему способствует наличие БОС (в нем можно накапливать выгоревшие ТВС и другие операции — отмывку, транспортировку в бассейн — производить при работающем реакторе), не имеет особого значения. Стоимость барабана отработавших сборок, а также теплоносителя, вспомогательных систем составляет ~2,5 млн, их исключение позволит снизить удельные капвложения на ~0,3%.

Однако в условиях интегрального реактора исключение всех внешних систем с радиоактивным теплоносителем — проблема не только экономическая, но и эксплуатационная. Решение ее практически исключает вероятность пролива радиоактивного теплоносителя, поскольку основной корпус реактора имеет «вторую», кроме несущей, защитную стенку с контролируемой газовой полостью между ними. Исключение помещений с радиоактивным теплоносителем снимает проблемы их герметизации и пожаротушения.

Интегральные конструкции реакторов в случае размещения всех радиоактивных систем в корпусе реактора будут иметь решающие преимущества перед петлевыми компоновками.

Прямая отправка ТВС из внутриреакторного хранилища на завод РТ позволяет отказаться от сооружения на перспективных блоках громоздких водяных бассейнов. Для АЭС БН-1600 — это экономия ~290·103 м3 строительных объемов. С учетом удельных стоимостей (~60 руб./м3) сокращение водяного бассейна дает экономию ~17,5 млн руб. или 2,3% от общих капвложений.

По части снижения металлоемкости, транспортно-технологическая часть (ТТЧ) БР имеет значительные потенциальные возможности. Например, ТТЧ БН-600 имеет массу металла 8400 т, из которых оборудование (МПП, барабаны и др.) составляет 760 т. Подавляющая часть металла используется как средство биологической защиты. Проектировщикам необходимо изыскивать пути экономии металла, использовать, где это возможно, бетон и новые материалы, например, полимеры.

Рассмотренные выше изменения вспомогательных систем и транспортно-технологической части могут позволить снизить удельные капвложения по АЭС на ~3%.