ТВС-2М и далее, Топливо для ВВЭР от Гидропресса |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
ТВС-2М и далее, Топливо для ВВЭР от Гидропресса |
18.7.2014, 20:46
Сообщение
#1
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
В разных местах обсуждается. А общей темы нет.
Для старта - свежее интервью Васильченко. http://atominfo.ru/newsi/p0637.htm |
|
|
19.7.2014, 12:23
Сообщение
#2
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 582 Регистрация: 27.3.2011 Из: Петербург Пользователь №: 32 918 |
Цитата(из интервью Васильченко) Кассета ТВС-2М отличается от неё только увеличенным топливным столбом для того, чтобы обеспечить более длительные топливные циклы, а именно, 18 месяцев и 104% мощность. Как удлинение топливного столба приблизительно на 5% (или даже меньше) может поднять мощность на 4%, это я понимаю. Но как оно же может увеличить топливный цикл на 50%? Если не трудно, нельзя пояснить этот момент? |
|
|
19.7.2014, 12:43
Сообщение
#3
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 167 Регистрация: 3.1.2012 Из: Нижний Новгород Пользователь №: 33 533 |
Как удлинение топливного столба приблизительно на 5% (или даже меньше) может поднять мощность на 4%, это я понимаю. Но как оно же может увеличить топливный цикл на 50%? Если не трудно, нельзя пояснить этот момент? А там урана в таблетках больше, потому что сами таблетки больше по диаметру, а дырка в них меньше: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/boo.../ru/TVS_rus.pdf |
|
|
19.7.2014, 13:09
Сообщение
#4
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Как удлинение топливного столба приблизительно на 5% (или даже меньше) может поднять мощность на 4%, это я понимаю. Но как оно же может увеличить топливный цикл на 50%? Если не трудно, нельзя пояснить этот момент? Там не удлинение, а внедрение выгорающего поглотителя с повышением обогащения и КВ. -------------------- |
|
|
19.7.2014, 14:11
Сообщение
#5
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Как удлинение топливного столба приблизительно на 5% (или даже меньше) может поднять мощность на 4%, это я понимаю. Но как оно же может увеличить топливный цикл на 50%? Если не трудно, нельзя пояснить этот момент? kandid, основной смысл удлинения топливного столба (и, как следствие - загрузки урана в активной зоне) - необходимость увеличения запаса реактивности на выгорание. Т.е. при той же массе урана в активной зоне вы увеличив мощность на Х%, условно, на столько же уменьшаете длительность топливной кампании, а это не выгодно. Это уменьшение длительности и призвано скомпенсировать увеличение запаса реактивности на выгорание. и, да, как правильно указал Didro Там не удлинение, а внедрение выгорающего поглотителя с повышением обогащения и КВ. это дополнительные шаги к удлинению топливной кампании. Причём выгорающий поглотитель - обязательное условие для таких решений, поскольку избыточчный запас реактивности на выгорание нужно чем-то компенсировать, а компенсация бором имеет свои жёсткие ограничения сверху (по недопустимым значениям обратных связей). Ну и дополнительные соображения играют роль. На той же длине топливного столба увеличение мощности приводит к росту параметров НФХ, например, линейной нагрузки твэлов, ближе к разрешённым пределам, грубо говоря, увеличение мощности "съедает" запасы по безопасности. Увеличение длины топливного столба возвращает эти запасы примерно к предыдущим значениям... -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
19.7.2014, 17:25
Сообщение
#6
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 582 Регистрация: 27.3.2011 Из: Петербург Пользователь №: 32 918 |
Господа!
Спасибо за живой отклик! Но! Вернемся, если можно, к моему вопросу. Я ведь не спрашиавал о том, как в ТВС-2М достигается удлинение цикла. Не спрашивал не потому, что не интересно, а потому что спрашивал о другом, а именно: как удлинение топливного столба менее, чем на 5%, может увеличиь цикл на 50%? Спросил ведь не просто так, от балды, а потому что именно это утверждается в интервью: Цитата(из интервью Васильченко) Кассета ТВС-2М отличается от неё только увеличенным топливным столбом для того, чтобы обеспечить более длительные топливные циклы, а именно, 18 месяцев и 104% мощность. Вариантов возможно только два: либо в тексте допущена какая-то очень кривая формулировка, искажающая смысл до бессмыслицы, либо есть какие-то неизвестные мне (и другим непосвященным) тонкости, которые очевидны тем, кто в теме. Потому и спросил, что реально допускал второй вариант. Полученные разъяснения понял так, что все же имеет место первый вариант - очень кривая формулировка в тексте интервью. Сообщение отредактировал kandid - 19.7.2014, 17:26 |
|
|
19.7.2014, 18:51
Сообщение
#7
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Господа! Спасибо за живой отклик! Но! Вернемся, если можно, к моему вопросу. Я ведь не спрашиавал о том, как в ТВС-2М достигается удлинение цикла. Не спрашивал не потому, что не интересно, а потому что спрашивал о другом, а именно: как удлинение топливного столба менее, чем на 5%, может увеличиь цикл на 50%? Спросил ведь не просто так, от балды, а потому что именно это утверждается в интервью: Вариантов возможно только два: либо в тексте допущена какая-то очень кривая формулировка, искажающая смысл до бессмыслицы, либо есть какие-то неизвестные мне (и другим непосвященным) тонкости, которые очевидны тем, кто в теме. Потому и спросил, что реально допускал второй вариант. Полученные разъяснения понял так, что все же имеет место первый вариант - очень кривая формулировка в тексте интервью. kandid, а вот это больше похоже на нежелание думать... Ведь все вводные Вам расписали даже помимо статьи. Увеличение длительности топливной кампании = увеличению запаса реактивности на выгорание. Его увеличивают за счёт: а) увеличения массы топлива (помимо отмеченного Вами увеличения длины топливного столба поставщик ещё и центральное отверстие убирает, и оболочку тоньше делает, тем самым увеличивая внешний диаметр топливной таблетки. Потрудитесь сами посчитать, сколько это "на круг" получается, но отнюдь не 5%. б) увеличивая обогащение урана делящимся изотопом... Вы из текста выдернули ровно одну фразу, а их там вагон, и все по делу... -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
19.7.2014, 20:15
Сообщение
#8
|
|
Участник-писатель Группа: Patrons Сообщений: 5 578 Регистрация: 20.8.2012 Из: Россия, Москва Пользователь №: 33 670 |
Я ведь не спрашиавал о том, как в ТВС-2М достигается удлинение цикла. Не спрашивал не потому, что не интересно, а потому что спрашивал о другом, а именно: как удлинение топливного столба менее, чем на 5%, может увеличиь цикл на 50%? Пара докладов, коротких, рекомендую. МНТК-2011 ОКБ "Гидропресс", параметры ТВЭЛ на странице 2, решетки - 6-я: Конструкция активных зон новых ВВЭР и опыт эксплуатации ближайших прототипов С.Б. Рыжов, В.А. Мохов, И.Н. Васильченко, ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», г. Подольск, Россия МНТК-2014 Концерна, геометрические размеры на странице №12, решетки - на следующей: «Эксплуатация энергоблоков Балаковской АЭС с использованием 18-ти месячного топливного цикла» Бессонов В. Н. / Главный инженер филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Балаковская атомная станция» Сообщение отредактировал asv363 - 19.7.2014, 20:30 |
|
|
19.7.2014, 22:27
Сообщение
#9
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 582 Регистрация: 27.3.2011 Из: Петербург Пользователь №: 32 918 |
Господа!
Если честно, то я просто не знаю, как на все это нужно реагировать. И стоит ли реагировать вообще. Пожалуй, промолчу. |
|
|
19.7.2014, 23:25
Сообщение
#10
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Да, у ТВС-2М действительно большой скачок по длине кампании. См. правый верхний график.
http://atominfo.ru/news7/g0176_7.jpg Kandid, вариант №2. ТВС-2М, в отличие от ТВС-2, делалась под работу в цикле 3*18, то есть, в таком цикле, при котором частичная перегрузка топлива выполняется раз в полтора года. И основные отличия двух кассет действительно состоят в увеличенной загрузке урана в ТВС-2М. Вы правильно нашли разницу между загрузками урана в ТВС-2М с бланкетами (промежуточная модификация под 12-месячный цикл) и ТВС-2М без бланкетов (финальная версия под 3*18). Она есть в интернете и составляет примерно 25 кг от 500 кг - см. стр.5 по ссылке. То есть, да, примерно 5%. Ваша ошибка в том, что в 3*18 цикле перегружается не треть активной зоны, как следовало бы из названия цикла, а несколько более. Например, говорят о 66 перегружаемых кассетах при общей загрузке 163 штуки. Видите разницу? Иначе говоря, переход на 3*18 цикл не означает, что во всех кассетах уран стал выжигаться в полтора раза больше. Не во всех. Как именно проводится перегрузка - т.е., какие дополнительные кассеты ставятся, какие характеристики у выгружаемых? Вообще-то, это коммерческая тайна. Почему тогда вообще переходят на 3*18? Сравнивают интегральные характеристики циклов, например, общий расход урана и т.п. И выбирают то, что выгоднее. Почему тогда вообще менялась конструкция кассеты с ТВС-2 на ТВС-2М? Чтобы уменьшить число дополнительных кассет. Всё сказанное в ветке про загрузку урана и повышение обогащения также верно. Задача на оптимизацию. На пальцах её объяснить сложно, это уже расчётные вещи. По крайней мере, я так понимаю расклад. Так, какой там ещё вопрос? Как реагировать? Наверное, всё-таки спокойнее спрашивать про непонятные моменты в тексте, сказанном и прочитанном перед публикацией главным конструктором ТВС-2 и ТВС-2М, знающим об этих сборках больше, чем все собравшиеся на нашем форуме вместе взятые. Это понятно, ведь он их и проектировал. Саша Быков, писавший ответ сидя на чемодане, вполне мог быть раздражён высказыванием про "бессмыслицу". А вообще, рецепт прост. Надо всем быть спокойнее. Кстати, знать одному человеку всё об отрасли невозможно. Например, с российским циклом 3*18 вживую сталкивались отнюдь не все участники форума и вполне могут не знать всех его тонкостей. Если что-то непонятно, можно просто спросить. По возможности, постараемся уточнить неясные моменты. |
|
|
20.7.2014, 10:58
Сообщение
#11
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Продолжая тему топливных циклов для ВВЭР. Их разрабатывает Курчатовский институт, исторически отвечающий за научное сопровождение работы таких реакторов.
Ссылка на полезную статью. Возьмём из неё пару графиков. |
|
|
20.7.2014, 10:59
Сообщение
#12
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
20.7.2014, 11:05
Сообщение
#13
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
На предыдущем графике можно видеть, что даёт в длительность кампании обогащение (графики научные поэтому там кое-где можно увидеть полкассеты).
Обогащение отложено рядом с параллелограммом по его правому ребру. Повышение обогащения с 4,4% до 5% (точнее, до 4,95%) позволит продлить кампанию примерно на 50 суток. Обогащение 4,4% исторически было самым большим в линейке стандартных обогащений для ВВЭР. Обогащение 5% - технологический предел, выше которого для атомной энергетики не обогащают (перешагнуть через него можно, но потребует большого объёма работ). Легко видеть эффект от повышения обогащения. Где-то порядка 50-60 суток сможем выиграть, доведя его до максимально сегодня возможного. |
|
|
20.7.2014, 11:18
Сообщение
#14
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
По верхнему ребру отложено число перегружаемых кассет во время перегрузки. Всего в зоне их, напомню, 163. Треть от этого количества - 54 (настоящие учёные написали честно 54,3).
Если мы перегружаем ровно треть (54 кассеты), то при обогащении 4,4% мы имеем длину кампании менее 400 суток (где-то 380 суток, примерно так). Никакого 18-месячного цикла не получится. Нам придётся при перегрузке подбрасывать "лишние" кассеты, то есть, выгружать какие-то досрочно. На графике очень хорошо видно, что кампания 450 суток достигается для стандартного обогащения 4,4% при числе перегружаемых ТВС, равном 66. Можно ли обойтись без дополнительных кассет? Иными словами, можно ли в цикле 3*18 честно перегружать ровно треть активной зоны? Судя по графику, не получается. Даже при обогащении 5% (максимально возможное на сегодняшний день) перегрузка 54 кассет (треть активной зоны) обеспечивает длину кампании менее 450 суток (где-то 440 суток, что ли). 440 суток назвать полуторами годами никак не выйдет. |
|
|
20.7.2014, 11:20
Сообщение
#15
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Второй график.
|
|
|
20.7.2014, 11:26
Сообщение
#16
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
На первом графике, к сожалению, не указано, для какой именно кассеты приводятся данные. Поэтому есть второй график.
На втором графике можно видеть длину кампании и число перегружаемых кассет для разных типов ТВС. Они разнятся по обогащению, длине топливного столба, диаметру твэла, диаметру центрального отверстия (см. легенду графика). Вот и видим, что для кассеты со стандартным обогащением 4,4%, длиной топливного столба 3530 мм и твэлом 7,6*1,2 (чёрный график) кампания 450 суток достигается при перегрузке 66 кассет. Иными словами, на каждой перегрузке меняем 12 кассет дополнительно. Как от этого уйти? Синий и зелёный графики уже соответствуют "честной" перегрузке активной зоны - 450 суток соответствует примерно 54 кассетам. Примерно. А самый перспективный - рыжий график, в котором все параметры кассеты выгнаны практически на максимум. Обогащение 4,95%, топливный столб увеличен, центрального отверстия более нет. Честная перегрузка трети активной зоны обеспечивает кампанию 500 суток. Это уже близко к календарным полутора годам. Но рыжая кассета будет более полезна для следующего к внедрению на наших ВВЭР цикла - 5*1, или 5 по 12 месяцев. См. первую точку рыжего графика. |
|
|
20.7.2014, 11:45
Сообщение
#17
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Таким образом, выбор топливного цикла - это задача на оптимум. Заказчик, эксплуатирующая организация, выбирает, что его более устроит, исходя из таких параметров, как длительность работы реактора между перегрузками, расход топливных кассет, стоимость кассет (обогащение!), максимальная и средняя глубины выгорания топлива и т.д. К технологическим достижениям прорывного характера длительность цикла не относится, это экономическая задача на оптимум.
Увеличение продолжительности кампании - общая тенденция для многих стран с развитой АЭС. Но есть и обратные примеры. Так, АЭС "Clinton" в Штатах без особого объяснения причин решила вернуться к 12-месячному циклу. Видимо, там посчитали, что годичный цикл сейчас выгоднее. |
|
|
20.7.2014, 14:25
Сообщение
#18
|
|
Участник-писатель Группа: Patrons Сообщений: 5 578 Регистрация: 20.8.2012 Из: Россия, Москва Пользователь №: 33 670 |
Таким образом, выбор топливного цикла - это задача на оптимум. Заказчик, эксплуатирующая организация, выбирает, что его более устроит, исходя из таких параметров, как длительность работы реактора между перегрузками, расход топливных кассет, стоимость кассет (обогащение!), максимальная и средняя глубины выгорания топлива и т.д. К технологическим достижениям прорывного характера длительность цикла не относится, это экономическая задача на оптимум. Полагаю, что с учётом роли заказчика, которым в нашем случае является ОАО "Концерн Росэнергоатом", стоит выделить несколько моментов (не забывая про ОАО "ТВЭЛ" и ОАО "НЗХК", как производителей): 1. По экономическим соображениям, переход блоков на более длинные топливные циклы производился в объёме подпитки, потому сразу достигнуть 18 месяцев было невозможно. 2. В принципе, плавный переход был более безопасен и с точки зрения ЯРБ. 3. Весьма вероятное изменение техпроцесса с момента начала производства ТВС, от опытного - к промышленному. Отдельно выделим, что без учёта сплавов, навскидку существует (или существовало) 3 модификации ТВС-2М, основываясь на проектах ТВЭЛ. Указываемая на данный момент загрузка диоксидом урана составляет 525-527 кг, исходя из расчёта на ТВС-2М при длине топливного столба 3680 мм. Известны отечественные ТВЭЛы с загоузкой около 545-546,5 кг, при длине топливног стоба 3530 мм, и всё это проекты под ВВЭР-1000. В четвертом поколении предполагают 568,5 кг, и снова для ВВЭР-1000. Естественно, последние варианты, это таблетка 7,8/0 мм и меньшая толщина оболочки. При этом стоит заметить, что продолжительность цикла в эффективных сутках, в общем случае, не соответствует продолжительности в календарных. Публично озвученного и реализованного решения (общедоступного), по использованию в пром. производсте для новых ТВЭЛ ТВС-2М таблеток 7,8/0, к сожалению, не вижу. С другой стороны, по интернетикам особо не лазил. P.S. В цифрах могу немного ошибатся, писал по памяти. |
|
|
20.7.2014, 14:47
Сообщение
#19
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
1. По экономическим соображениям, переход блоков на более длинные топливные циклы производился в объёме подпитки, потому сразу достигнуть 18 месяцев было невозможно. Да, конечно. Иначе пришлось бы сделать как на Темелине - заменить всю зону. А зачем? Поэтому были промежуточные переходные варианты - 16 месяцев, например. Публично озвученного и реализованного решения (общедоступного), по использованию в пром. производсте для новых ТВЭЛ ТВС-2М таблеток 7,8/0, к сожалению, не вижу. С другой стороны, по интернетикам особо не лазил. А его и нету публично. Их не спешат показывать. Это ТВС-4М (подольская) и ТВС-4А (горьковская). О факте существования таких проектов мы писали, но там только сам факт, и больше ничего. Проекты сделаны в 2012 году, сейчас обоснование. Долгов говорил об опытной партии в 2015 году, а промышленной эксплуатации - в 2017 году, но пока каких-то подтверждений его словам я не видел. А Иван Никитович, соответственно, сказал на сей счёт, что не заказывает их пока концерн (см. его интервью). |
|
|
20.7.2014, 14:58
Сообщение
#20
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 894 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
По длинным циклам есть ещё один такой моментик. Он в тени находится, а между тем едва ли не критический.
Оборудование сможет отработать без обслуживания и ремонта не год, а полтора? И в ответ нужны не презентации и доклады, а бумажки с подписями и печатями. А подписи ставить страшно, потому что случись чего - подписант превратится в отсидента 3*18. Этот фактор здорово сдерживает. Если быть серьёзным, то да, это важный вопрос, в т.ч., с точки зрения безопасности. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 27.4.2024, 16:26 |