ВТГР, высокотемпературные с шаровыми ТВЭЛами Опции

[KTN]

По мотивам публикации http://www.atominfo.ru/newsd/k0200.htm

В первую очередь, респект редакции сайта за мониторинг и англоязычной прессы тоже, а не только внутрироссийской.
Как Вам только удаётся, при небольшом коллективе, аккумулировать такой поток информации?

По содержанию публикации: неужели два реактора на общую турбину?
Насколько знаю, в 2006 году программа ВТГР у них была утверждена Госсоветом в виде двух блоков HTR с шаровыми ТВЭЛами, каждый по 200 МВт.
Затем она была пересмотрена: стали упоминаться два блока по 105 МВт, с одной паровой турбиной каждый.
Сейчас, значит, два реактора по 100 МВт работают на изначальную 200-мегаваттную турбину?

Кстати говоря, один из моих коллег, пенсионер, в молодости писал дипломную по коэффициентам теплоотдачи в ВТГР: ещё в 1970-е СССР вел эксперименты по ВТГР с непрерывной перегрузкой топлива на шаровых ТВЭЛах. Говорит, в опытах обнаружилось, что наиболее удачное топливо для таких реакторов - U233 поскольку его функция eta(E) не имеет провала в районе 0,3 электрон-вольта в отличие от урана-235 и плутония-239. В целом же, ВТГР-направление не пошло по причине КВ значительно меньшего единицы: в топливоиспользовании оно ничуть не лучше любых других реакторов на тепловых нейтронах, а термодинамический КПД на уровне 50%, вместо обычных 30%, достигается слишком большой ценой по материаловедению и капзатратам.

Ещё на ту же тему:
http://www.globaltimes.cn/content/754006.shtml

China has broken ground on a 3 billion-yuan ($476 million) nuclear power project that will be the first in the world to put a reactor with fourth-generation features into commercial use, a Chinese energy company said Sunday.

It also marks China's latest move to speed up nuclear power development, which came to a halt after the Fukushima nuclear crisis in Japan in 2011.

Construction of the project at Shidao Bay in the coastal city of Rongcheng, east China's Shandong Province, began last month, Xinhua learned from Huaneng Shandong Shidao Bay Nuclear Power Co., Ltd. (HSNPC), the builder and operator of the plant.

With a designed capacity of 200 megawatts and "the characteristics of fourth-generation nuclear energy systems," the high-temperature gas-cooled reactor will start generating power by the end of 2017, the HSNPC said in a statement sent to Xinhua via email.

Independently developed by China's Tsinghua University, the reactor has the features of "inherent safety" and "passive nuclear safety" in line with the fourth-generation concept, meaning it can shut down safely in the event of an emergency without causing a reactor core meltdown or massive leakage of radioactive material, according to the statement.

The reactor can have an outlet temperature of 750 degrees Celsius, compared with 1,000 degrees Celsius that can be reached by the very-high-temperature gas-cooled reactor, an internationally-accepted fourth-generation reactor concept.

It can also raise electricity generation efficiency to around 40 percent from the current 30-percent level of second- and third-generation reactors, said the statement.

If it is commercially successful, the reactor's technology and equipment can be exported to other countries in the future, said an HSNPC public relations officer who declined to be named.

"That will be a great boost to China's nuclear industry, as a very high percentage of the equipment is produced domestically instead of being imported," the official told Xinhua by telephone.

The project is part of the HSNPC's broader plan to build a 6.6-gigawatt (GW) nuclear power plant that will require approximately 100 billion yuan in investment over 20 years. If completed, it would be China's largest nuclear power plant, said the official.

The rest of the plan includes four 1.25-GW AP1000 pressurized water reactors and a 1.4-GW CAP1400 pressurized water reactor.

The plan has not yet been approved by regulators.

China Huaneng Group, China Nuclear Engineering Group Co. and Tsinghua University are investors in the plant.

Originally scheduled to be launched in 2011, the construction of the project was put off after a tsunami hit nuclear facilities at Japan's Fukushima plant in March 2011, triggering a nuclear meltdown and public panic.

China suspended the approval of new nuclear plants and carried out a nationwide safety review after the crisis. The government cautiously resumed nuclear project approvals in October last year in a bid to meet growing energy demands in the world's second-largest economy.

Out of safety concerns, authorities vowed not to build any nuclear power plants in inland regions during the 2011-2015 period and demanded that the world's strictest safety requirements be applied to new plants.

After the Fukushima crisis, the Shidao Bay project went through on-site checks in accident prevention and emergency management and passed government safety inspections, the HSNPC statement said.

China had 15 nuclear power-generating units in operation with a total installed capacity of 12.54 GW, and another 26 units currently under construction will add another 29.24 GW, according to a government white paper on energy policy released in October 2012.

Nuclear power only accounts for 1.8 percent of China's total power output, far below the world average of 14 percent, and China plans to increase its installed nuclear power capacity to 40 GW by 2015, the paper said.

[pappadeux]

Если когда-то Китай станет не просто копировщиком чужих достижений, а ведущей технологической державой мира, свободного обращения идей и технологических знаний в мире не будет.
Не будет столь привычного для нас выкладывания свежей научно-технической информации с доступностью "всем кому это интересно".
...
А китайцы приобщать иностранцев к достижениям своих корпораций, или открывать возможности карьеры в них, ни за что не станут, даже если это не технологии двойного назначения.

То, что Вы говорите, просто невозможно

Как в такой замечательной китайской системе будет работать защита от копирования?

[KTN]

То, что Вы говорите, просто невозможно
Как в такой замечательной китайской системе будет работать защита от копирования?

А как она сейчас работает в США, в Японии и Южной Корее? Именно тот случай, когда:
1) вся фундаментальная научная информация открыта полностью и безоговорочно;
2) технологическая информация, про конкретные конструкции и ноу-хау, закрыта в патентах но де-факто доступна любой мало-мальски грамотной разведке за небольшие деньги.

Защита от копирования в США де-факто действует так:
если кто-то зарубежом, допустим в России, фирма или группа талантливых специалистов в госучреждении, скопировала или создала ценную технологию - их сразу переманивают на богатый уровень жизни в США, сразу дают там материальный достаток, а через некоторое время - дают вдобавок к этому гражданство и даже должности на уровнях младшего и среднего звена руководства американских организаций. Примеров множество.

Защита от копирования в Японии и Южной Корее, когда они поставляют по всему миру свои мобильные телефоны и компьютеры, работает засчёт их трудолюбия обеспечивающего быстроту технического прогресса. Пока заграницей скопируют (что малореально на самом деле), пройдут годы и уже эта продукция на рынке никому не нужна, а сами корейские фирмы предлагают потребителям аппаратуру нового поколения, с более высокими характристиками.

Возможны и другие эффективные методы защит от копирования в условиях открытой научной информации и даже конструкторской документации.

Сообщение отредактировал KTN - 27.2.2013, 20:46

[Dobryak]

Так в ноябре 2013 выпотрошили высокотемпературный реактор с газовым охаждением в Юлихе. Читателям ветки он должен быть хорошо известен. Уже не помню, на какой ветке Атоминфо я писал было о том, что когда его строили, то никто ни на секунду не задумывался, что в один прекрасный день его надо будет разбирать. Картинка, даже с плохим разрешением, показывает, что с цилиндрического корпуса контейнмента пришлось снять шляпу и устроить разрез сбоку. В-общем, решалась нетривиальная инженерная задача. В конце корпус реактора положили на специально аотсроенную тележку со страшным чсилом колес, чтобы отвезти к месту захоронения под землей на территории самого Ислледовательского центра. По причинам, более понятным местным экспертам, корпус реактора оказался напичканным стронцием и непомерно бета-активен, поэтому окрестные зеленые добились захоронения именно на териитории Института. По той-же причине на теорритории будет захорошено и все топливо.

Корпус реактора диметром 7.6 м, высотой 26 м и весит 2100 тонн.

Сообщение отредактировал Dobryak - 27.3.2014, 12:40

[VBVB]

В конце корпус реактора положили на специально построенную тележку со страшным числом колес, чтобы отвезти к месту захоронения под землей на территории самого Исследовательского центра. По причинам, более понятным местным экспертам, корпус реактора оказался напичканным стронцием и непомерно бета-активен, поэтому окрестные зеленые добились захоронения именно на территории Института. По той-же причине на территории будет захоронено и все топливо.

Всерьез собираются захоронить отработанное топливо от ВТГРа с хрен каким огромным уровнем выгорания прямо на территории исследовательского центра?

[Dobryak]

Всерьез собираются захоронить отработанное топливо от ВТГРа с хрен каким огромным уровнем выгорания прямо на территории исследовательского центра?

Я был на экскурсии на реакторе года уже два (или три?) тому назад, и было сказано именно так: хранилище на территории. Надо напрягать память, но реактор после Чернобыля уже не работал, и пока зеленые не спохватились, то часть топлива успели отвезти в печально известное хранилище в соляной шахте, которая местами сопливеет. На все остальное зеленые добились запрета на вывоз.

Исследовательскому центру Юлих это серпом по Фаберже, так как на строительство хранилища дополнительных денег не дают и для них это крайне болезненно.

[Dozik]

Всерьез собираются захоронить отработанное топливо от ВТГРа с хрен каким огромным уровнем выгорания прямо на территории исследовательского центра?

Не думаю. Скорее - временное хранение.

[Dobryak]

Не думаю. Скорее - временное хранение.

Вечно только временное... Не так, чтобы я основательно углублялся в тему, но где-то осенью буду в Юлихе и поспрашиваю не для протокола...

Материал бабулек у подъезда запугивать здесь

http://www.nuclear-heritage.net/images/b/b...rmany_small.pdf

а мнение экологов о собственно исследовательском центре как площадке выражено здесь

http://www.westcastor.de/AVR-US.pdf ---- типа, они уже и так в стронции по уши, вот пусть у себя все и держат...

В почти двух сотнях страницах

ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/fp6-eurato...d-report_en.pdf

может разобраться разве что уважаемый Smith.

[AtomInfo.Ru]

Про AVR статья.
http://atominfo.ru/newso/v0085.htm

[VBVB]

Про AVR статья.
http://atominfo.ru/newso/v0085.htm

Чудной реактор, однако...

С одной стороны гемор с производством огромного количества хитромудрых шаровых твэлов, проблемы с их устойчивостью при работе, нерешенные вопросы захоронения такого ОЯТ, проблемы с конструкционными материалами.

С другой стороны потенциально высокий КПД с газовыми турбинами, ценное высокотемпературное тепло, возможность глубокого выжигания урана в твэлах и хорошая потребляемость тория.

Ну и как относится на сегодняшний день к опыту эксплуатации сего ВТГР?

Сообщение отредактировал VBVB - 6.9.2016, 14:58

[AtomInfo.Ru]

Ну и как относится на сегодняшний день к опыту эксплуатации сего ВТГР?

Подождать китайских HTR-PM

[Ultranauth]

Чудной реактор, однако...

С одной стороны гемор с производством огромного количества хитромудрых шаровых твэлов, проблемы с их устойчивостью при работе, нерешенные вопросы захоронения такого ОЯТ, проблемы с конструкционными материалами.

С другой стороны потенциально высокий КПД с газовыми турбинами, ценное высокотемпературное тепло, возможность глубокого выжигания урана в твэлах и хорошая потребляемость тория.

Ну и как относится на сегодняшний день к опыту эксплуатации сего ВТГР?

Стоит еще добавить, что выживаемость при LOCA добиваются путем снижения объемной энергонапряженности АЗ, что приводит к чудовищному росту размеров корпуса реактора и контеймента. В свою очередь вопросы сопряжения с газовыми турбинами подобных реакторов никто на практике не прорабатывал, а высокотемпературное ядерное тепло нужно сегодня скорее в теории, чем на практике.

[Dobryak]

Стоит еще добавить, что выживаемость при LOCA добиваются путем снижения объемной энергонапряженности АЗ, что приводит к чудовищному росту размеров корпуса реактора и контеймента. В свою очередь вопросы сопряжения с газовыми турбинами подобных реакторов никто на практике не прорабатывал, а высокотемпературное ядерное тепло нужно сегодня скорее в теории, чем на практике.

Материал о демонтаже этого реактора http://www.atominfo.ru/newsj/q0592.htm

Демонстрационный 300-мегаватник был построен в Хамме, https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%AD%D0%A1_THTR-300

Как видно, использована стандартная схема с теплообменником и рабочим телом турбины была привычная вода, а вовсе не гелий из активной зоны.

Атомная электростанция THTR-300 (нем. Kernkraftwerk THTR-300) закрытая атомная электростанция расположена в Германии, в районе Хамм-Юнтроп города Хамм, Северный Рейн-Вестфалия. АЭС имела мощность около 300 М Вт. Сокращение THTR происходит от «высокотемпературный ториевый реактор» (нем. Thorium-Hoch-Temperatur-Reaktor). Реактор охлаждался гелием. АЭС THTR-300 была построена в качестве прототипа для коммерческого использования высокотемпературных реакторов (HTR), после того как на Исследовательском реакторе Юлих был испытан принцип действия высокотемпературного реактора с гранулированным топливом.

Градирня воздушного охлаждения[править | править вики-текст]
АЭС THTR-300 имела крупнейшую градирню воздушного охлаждения в мире. 10 сентября 1991 года градирня была снесена подрывом. План сохранить градирню в качестве памятника техники не осуществился из-за экономических соображений.

Технические данные[1]
Тип
Градирня воздушного охлаждения
Диаметр основания
141 м
Верхняя грань сетчатой оболочки
147 м
Высота проема входа воздуха
19 м
Высота мачты
181 м
Диаметр мачты
7 м
Количество воды
31.720 м³/час
Температура теплой воды
38,4 °C
Температура холодной воды
26,5 °C


Данные энергоблока[править | править вики-текст]
АЭС имеет один энергоблок:

Энергоблок[2] Тип реактора Нетто-
мощность Брутто-
мощность Начало строительства Синхронизация с
электросетью Коммерческая
эксплуатация Закрытие
THTR-300 Высокотемпературный ториевый реактор 296 MВт 308 MВт 01.05.1971 16.11.1985 01.06.1987 20.04.1988
Технические данные[3]
[4]

THTR-300
тепловая мощность
759,5 MВт
электрическая мощность
307,5 MВт
коэффициент полезного действия (КПД)
40,49%
среднее удельное энерговыделение
6 MВт/м³
высота / диаметр активной зоны реактора
6 м / 5,6 м
ядерное топливо
233U
масса ядерного топлива
344 кг
диаметр корпуса реактора под давлением
25,5 м
ядерное топливо, способное к воспроизведению
Th-232
масса ядерного топлива, способного к воспроизведению
6400 кг
доля ядерного топлива среди других тяжелых металлов
5,4 %
материал абсорбера
B4C
охладитель
He
температура на входе
250 °C
температура на выходе
750 °C
давление
39,2 бар (3,92 МПа)
рабочий агент
H2O
температура питательной воды
180 °C
температура свежего пара
530 °C
давление свежего пара
177,5 бар (17,75 МПа)

Немецкоязычная версия в Википедии словесами заметно подробнее, но шпрехающих сегодня немного...

https://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_THTR-300

Сообщение отредактировал Dobryak - 7.9.2016, 11:38

[Dobryak]

Короткое замечание о топливе с AVR --- по свежему расспросу за обедом в FZJ.

Сегодня оно хранится с сухих контейнерах на площадке, примыкающей к территории самого FZJ (Fotschungzentrum Juelich). За обычным двойным забором вышиной метра 2 и сверху спирали Бруно.

Внутри забора собачий питомник на десяток служебных собак --- иногда из своих клеток облаивают проезжающих велосипедистов. До въездной дороги в FZJ метров 25, велосипедная дорожка вдоль забора местами метрах в 10-15.

Это противоречит новому закону, по которому за внешним периметром должно быть не менее 100 м совершенно открытого пространства, на котором можно уверенно расстрелять штурмующих диверсантов. На такое у FZJ денег нет.

Дирекция FZJ долго вела переговоры с американской КАЭ, так как и уран и торий в свое время были куплены в США. Совсем недавно американцы окончательно отказались забирать топливо к себе.

Теперь надежды вывезти топливо в хорошо известное читателям Атоминфо хранилище в Ахаусе. Но категорически против транспортировки по местным дорогам аборигены соседних с FZJ городков и деревень. Да и в Ахаусе не в восторге от такой идеи.

[VBVB]

Стоит еще добавить, что выживаемость при LOCA добиваются путем снижения объемной энергонапряженности АЗ, что приводит к чудовищному росту размеров корпуса реактора и контеймента. В свою очередь вопросы сопряжения с газовыми турбинами подобных реакторов никто на практике не прорабатывал, а высокотемпературное ядерное тепло нужно сегодня скорее в теории, чем на практике.

Так реальный смысл созания ВТГР на сегоднящний день - это использования высокотемпературного теплоносителя в газовой турбине с высоким КПД. Ну или смешанный парогазовый цикл в худщем случае.

Высокотемпературное ядерное тепло от ВТГР могло бы успешно применяться для синтеза высокооктановых синтетических моторных топлив по технологии GTL в варианте т.н. изосинтеза по Фишеру-Тропшу.

Атомный реактор в будущем должен быть не только источником электричества или горячей воды для отопления, а впридачу должен выдавать и другие варианты конверсии ядерного тепла в высоколиквидный энергоресурс.

Т.е. ВТГР очень перспективен в местности где нет нефти, но много низкосортного бурого угля или горючих сланцев, которые с помощью ВТГР можно конвертировать в хороший высокооктановый бензин или авиационные топлива, при этом вырабатывая электроэнергию/тепло для окружного населения и самого автономного перерабатывающего комплекса.

У РФ на севере есть немало важных удаленных мест, где много плохого по качеству угля, нет нефти и люди должны служить/работь. В этом случае для военных баз малый ВТГР мог бы быть гораздо полезнее малого ВВЭРа...

[Dobryak]

У РФ на севере есть немало важных удаленных мест, где много плохого по качеству угля, нет нефти и люди должны служить/работь. В этом случае для военных баз малый ВТГР мог бы быть гораздо полезнее малого ВВЭРа...

Утверждение спорное. Вы собираетесь на военных базах заниматься процессом Фишера-Тропфа?

Пока у человечества есть один, не самый удачный, опыт с ВТГР --- упомянутая выше АЭС в Хамме, Германия.

Сообщение отредактировал Dobryak - 7.9.2016, 20:17

[VBVB]

Утверждение спорное. Вы собираетесь на военных базах заниматься процессом Фишера-Тропфа?

Нет. Химпровоизводство синтетических моторных топлив и военная база малосовместимы.

Однако для Чукотки и Камчатки, где базы военные есть и будут, и люди живут одновременно, вариант использования ВТГР для электроэнергии/отопления и одновременного производства синтетических моторных и авиационных топлив мог бы быть полезен. Учитывая сильную удаленность этих мест, проблемы завоза ГСМ и значительные ресурсы малоценных углей в этих областях.

Также угля немало на Новосибирских островах и Северной Земле. Поэтому, если там большие базы военные будут располагаться, то почему бы не задуматься об использовании малых ВТГР и в производстве синтетических моторных и авиационных топлив на месте без проблемного завоза с материка. Нынешние технологии вполне позволяют произвести высокую автоматизацию тоннажного процесса производства моторных топлив по технологии GTL.

Сообщение отредактировал VBVB - 8.9.2016, 18:37

[VBVB]

Китайский ВТГР.

Председатель CNEC Wang Shoujun в одном из недавних интервью был предельно откровенен: "Строительство блоков с ВТГР потребует намного больше стали, (чем блоков с другими типами реакторов)".

Он напомнил, что размеры корпуса реактора у ВТГР составляют 6 метров в диаметре и 26 метров в высоты.

В настоящее время в Китае строится первый блок с ВТГР на площадке "Shidao Bay". Мощность блока составит 200 МВт(э), сооружение стартовало в декабре 2012 года и, по некоторым данным, отстаёт от графика.

Это такой очень среднемощный реактор имеет такой огромный корпус?
А какой же размер корпуса должен быть у гигаватного ВТГР?

В "Shidao Bay-1" компания CNEC располагает долей около одной трети, но в потенциальных новых проектах её интерес может увеличиться. Весной 2016 года компания сообщила о том, что занимается подбором подходящей площадки для так называемого коммерческого ВТГР и рассматривает для этого различные варианты в шести провинциях.

CNEC настроена оптимистично. По её мнению, работы по сооружению первых блоков с коммерческим ВТГР могут начаться уже 2017 или 2018 годах, а проект в провинции Цзянси на площадке "Ruijin" якобы уже включён или скоро будет включён в текущий пятилетний план.

Так у китайцев первая АЭС ВТГР в статусе опытный ходит?
Она же двухблочной вроде как должна быть. Или один блок экспериментальный, а второй опытно-промышленный?

А какие такие сильные отличия у так называемого китайского "коммерческого" ВТГРа могут быть от первоначального проекта?

[AtomInfo.Ru]

Да, опытная первая и она из 2 модулей - одна турбина.
По коммерческому от них пока мало информации.

Китайский ВТГР.

Это такой очень среднемощный реактор имеет такой огромный корпус?
А какой же размер корпуса должен быть у гигаватного ВТГР?
Так у китайцев первая АЭС ВТГР в статусе опытный ходит?
Она же двухблочной вроде как должна быть. Или один блок экспериментальный, а второй опытно-промышленный?

А какие такие сильные отличия у так называемого китайского "коммерческого" ВТГРа могут быть от первоначального проекта?

[Syndroma]

А вот интересно, переработка шарового ОЯТ сложнее обычного?

[VBVB]

А вот интересно, переработка шарового ОЯТ сложнее обычного?

Еще как. Из-за карбидных фаз и слоев пиролитического углерода. Гидрохимическая переработка в этом случае крайне проблемна.
Практически это ОЯТ от ВТГРов не перерабатывают. Используют подход когда в топливе ВОУ или плутоний фигурирует, который выжигают по максимуму, а ОЯТ шаровых твэлов после выдержки отправляют на захоронение.