ВВЭР-С Опции

[AtomInfo.Ru]

Отдельная тема по ВВЭР-С, т.к. это не СКД.

Для затравки интервью Мохова.
http://atominfo.ru/newse/l0453.htm

[Denis_Hliustin]

Для затравки интервью Мохова.
http://atominfo.ru/newse/l0453.htm

Не совсем понятно в цитированном фрагменте следующее: казалось бы, сдвиг спектра либо засчёт СКД, либо вытеснителями. Если СКД, то зачем вытеснители? Цитата:

ВВЭР-С - эволюционный СУПЕР-ВВЭР с повышенным коэффициентом воспроизводства, что позволяет существенно экономить топливо. А также, если удастся его выполнить, проект со сверхкритическим давлением, где будут решены вопросы уже прямого участия в замкнутом топливном цикле.

ВВЭР-С - это реактор со спектральным регулированием?
Да, это ВВЭР со спектральным регулированием реактивности активной зоны за счёт изменения водно-уранового соотношения активной зоны в процессе выгорания топлива.
В нём впрямую будут экономиться нейтроны, топливо будет выжигаться более эффективно, а повышенный КВ позволит иметь в ОЯТ большую часть той составляющей, которая, после переработки, может быть использована снова в реакторах.
Про спектральное регулирование говорят с прошлого века, но до сих пор большого живого аппарата нигде нет. Насколько концепция проработана?
Действительно, идея родилась достаточно давно. В этом я лишний раз убедился, когда был на Александровских чтениях.
Сейчас мы смотрим конструктивно, каким образом это реализовать. Подошло именно то время, когда подобные конструкции будут востребованы и актуальны.
Конечно, задача сложная. Но мы исходим из следующего обстоятельства. Претерпят изменения активная зона и тепловыделяющая сборка, а также появятся вытеснители, которые с помощью приводов будут менять водно-урановое соотношение. Всё остальное, а именно, конструктив исполнения корпуса реактора, постараемся сохранить. В том числе, мы намерены сохранить ВКУ, они будут аналогичны предыдущим решениям.
Поэтому основная конструкторская задача для ВВЭР-С сосредоточена в активной зоне и органах управления. Повторю, что органы управления будут отвечать и за перемещение вытеснителей в активной зоне тоже.

Обратим также внимание на цитату соседней публикации:
http://atominfo.ru/newse/l0411.htm
(ЦНИИ КМ "Прометей"). В ответ на прямой вопрос он ответил также прямо - сталь на 600°C на столь большой сосуд, который требуется, на сегодняшний день не сделает, пожалуй, никто.

Получается картина такая.

Температура критической точки H2O 374 цельсия, сверху ограничение предположим как в БН 520 цельсия имеющимися сортами стали, Т должно быть ниже температуры полного отпуска закалки сталей. Получается типичный рабочий диапазон температур в тепловом цикле первого контура между 400 и 520 цельсия. Меньше чем хотелось бы, тем не менее перепад температур в четыре раза выше чем у обычного ВВЭР, что позволяет снизить массовый расход теплоносителя и более чем достаточно компенсирует его меньшую плотность.

Спектральное регулирование лучше всего делать на СКД. При изменении Т на несколько десятков градусов, плотность воды около псевдокритической точки меняется в два раза. Изначально считалось, что спектральное регулирование должно использовать именно этот эффект.

Какой смысл спектрального регулирования без СКД, вытеснителями? Разве что сохранение существующего "докритического" корпуса на 160 атмосфер и теплового цикла с циркониевым материаловедением. Однако сохранение одно, а совсем другое - шаг вперёд с переходом к стальным или титано-ванадиевым оболочкам ТВЭЛов, которых допускает быстрорезонансный спектр, получаемый в свою очередь низкой плотностью H2O.

Простая замена борного регулирования на спектральное не такой большой шаг вперёд, как хотелось бы. Надёжные подвижные вытеснители сделать может оказаться непростой задачей.

Сообщение отредактировал Denis_Hliustin - 10.6.2013, 0:05

[AtomInfo.Ru]

Не совсем понятно в цитированном фрагменте следующее: казалось бы, сдвиг спектра либо засчёт СКД, либо вытеснителями. Если СКД, то зачем вытеснители?

Путаница была, потому что под одним именем СУПЕР-ВВЭР скрывалось два принципиально разных варианта - т.н. "эволюционный" и "инновационный".

Теперь эволюционный получает собственное имя ВВЭР-С, и это аппарат с вытеснителями для регулирования спектра. Обычный ВВЭР, без сверхкритики, но с регулированием доли воды в зоне. И конструктор знает, как его делать

А СКД остаётся пока на уровне бумаги.

[Denis_Hliustin]

ВВЭР-С, аппарат с вытеснителями для регулирования спектра. Обычный ВВЭР, без сверхкритики, но с регулированием доли воды в зоне. И конструктор знает, как его делать

Есть очевидный вариант как делать вытеснители: в виде решётки прутков из цельного циркония.
Когда металлическим цирконием из объёма вытеснена вода плотности 0.7, поглощение тепловых нейтронов уменьшится в 2 раза.

СКД остаётся пока на уровне бумаги.

Не удивительно, что промышленность воздерживается пробовать делать корпус масштаба тысячника на 240 атмосфер вместо обычных 160.
Тогда может быть, СКД в качестве модульного средней мощности имеет смысл рассматривать? Для крейсеров, авианосцев и ледоколов нужна мощность блока 50 - 80 МВт(эл).

[asv363]

Есть очевидный вариант как делать вытеснители: в виде решётки прутков из цельного циркония.
Когда металлическим цирконием из объёма вытеснена вода плотности 0.7, поглощение тепловых нейтронов уменьшится в 2 раза.

Или так:

Наличие вытеснителей предполагает как минимум два варианта работы активной зоны в зависимости от типа вытеснителей:
- использование полых вытеснителей – позволяет накапливать плутоний в выгорающем топливе, а после извлечения вытеснителей– выжигать его;
- использование вытеснителей с естественным (отвальным) ураном. В этом случае вытеснители могут работать как поглотители нейтронов и использоваться для накопления плутония.
В результате конструкторских проработок показана преемственность технических решений как по конструкции ТВС, так и по конструкции вытеснителей. Изменение водоуранового отношения составило от 1,25 (при введенных вытеснителях) до 2,32 (при извлеченных вытеснителях) В качестве несущей конструкции так же как и в ТВС-2М используется жесткий каркас, образованный приваркой дистанционирующих решеток к направляющим каналам.

Из материалов МНТК-2011, циркониевый сплав предлагается в качестве материала штанги.
http://www.gidropress.podolsk.ru/files/pro...ntk2011-107.pdf

Не удивительно, что промышленность воздерживается пробовать делать корпус масштаба тысячника на 240 атмосфер вместо обычных 160.

Можно сделать РУ под такие параметры, необходимо двигатся вперед. Однако, при этом, надо заботится об эксплуатации существующих АЭС и старом опыте в изготовлениии РУ . Про использование выгорающих поглотителей на основании обедненного или природного по обогащению урана в некоторых иностранных проектах реакторов писал, однако, там не предполагается какое-либо изменение между ППР.

P.S. Думаю, надо подождать, что будет доступно публично по итогам МНТК-2013.