ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ РЕАКТОРОВ ВВЭР-1000

Водо-водяной энергетический реактор ВВЭР-1000 – результат развития российских реакторов с водой под давлением. Топливо для реакторов ВВЭР-1000 изготавливается и поставляется в виде тепловыделяющих сборок (ТВС). ТВС предназначены для генерирования тепловой энергии и передачи ее потоку теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР-1000.

Активная зона реактора ВВЭР-1000 состоит из 163 ТВС.

ТВС в процессе эксплуатации в реакторе неподвижны. Регулирование ядерной реакции, поддержание заданной мощности реактора, переход с одного уровня мощности на другой и остановка реактора осуществляется вертикальным перемещением органов регулирования системы управления и защиты (ОР СУЗ) в активной зоне.

Для каждой ТВС ОР СУЗ представляют собой сборку из 18 поглощающих стержней (ПС).

С 1997 года ОАО ”МСЗ” приступило к разработке и освоению конструкции ТВСА ВВЭР-1000, с 1998 года - к изготовлению таких ТВС.

Конструкция ТВСА ВВЭР-1000 усовершенствована по сравнению с конструкцией ТВСВВЭР-1000 и является, за счет применения уголков жесткости, промежуточным вариантом конструкции между чехловой и безчехловой ТВС.

ТВСА ВВЭР-1000 состоит из трех основных частей: головки, центральной части и хвостовика, соединенных между собой.

Головка предназначена для сцепления ТВСА с устройствами системы перегрузки при загрузке и выгрузке ТВС. Хвостовик обеспечивает установку ТВСА в реакторе, а также организует тракт для подачи теплоносителя, охлаждающего ТВЭЛы.

Между концевыми деталями размещается пучок из 312 стержневых тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов и ТВЭГов), с 18 направляющими каналами под поглощающие стержни, соединенными c опорной решеткой. С целью увеличения жесткости конструкции и уменьшения искривления ТВС при эксплуатации дистанционирующие решетки и хвостовик с опорной решеткой соединены между собой угловыми профилями, образуя единый каркас.

ТВСА ВВЭР-1000 сохраняет геометрическую стабильность при высоких выгораниях топлива и обеспечивает ядерную безопасность и высокие экономические показатели активных зон реакторов ВВЭР-1000 с глубоким выгоранием и топливным циклом типа 4x1, 5x1, 3x1,5 года.

ТВЭЛы и ТВЭГи - главные функциональные элементы ТВСА - нижним концом крепятся к опорной решетке, верхний конец остается свободным.

Тепловыделяющие элементы ТВСА конструктивно представляют собой трубки из сплава циркония, заполненные таблетками из спеченного диоксида урана (ТВЭЛы) или таблетками из спеченного диоксида урана и оксида гадолиния (ТВЭГи), герметизированные заглушками посредством сварки. Применение ТВЭГов позволяет улучшить энегрораспределение по тепловыделяющей сборке и повысить безопасность активной зоны.

ТВЭЛы изготавливаются на автоматизированных линиях, оснащенных новейшими средствами контроля и управления, гарантирующими высокое качество и надежность продукции.

Ядерное топливо ВВЭР-440:

Виброустойчивое топливо Обогащение3.82%Таблетка7.57/1.4 1998-2002г

Топливо второго поколения Обогащение до 4.38% Таблетка 7.6/1.2

2003-2011г

РК третьего поколения Обогащение4.87% Таблетка 7.8/0 2010г

Топливо второго поколения Обогащение4.87% Таблетка 7.6/1.2 2010г

Топливо второго поколения Обогащение4.87% Таблетка 7.8/0 2012

Топливо второго поколения Обогащение 4,87% Таблетка 7.6/1.2 мм

Топливный цикл – 6-ти годичныйпри работе на уровне мощности

1471 МВт(тепл.) (107%). Тип пучка твэлов -профилированный, U-Gd.

Кол-во кассет подпитки – 66 шт.Выгорание - 65 МВт·сут/кгU. Работа в маневренном режиме. В 2010 году начата опытно- промышленная эксплуатация в объеме подпитки на блоке №4 Кольской АЭС Ожидаемый эффект от внедрения – снижение ~15% количества кассет на перегрузку (в условиях работы реактора на мощности 107% от номинальной

Топливо второго поколения Обогащение 4.87%Таблетка 7.8/0 мм

Топливный цикл - 6-ти годичный при работе на уровне мощности 1540 МВт(тепл.) (112%).Тип пучка твэлов -профилированный, U-Gd.Кол-во кассет подпитки – 60 шт.Выгорание - 65 МВт·сут/кгUРабота в маневренном режиме.Разработка технического проекта в 2012 год Ожидаемый эффект от внедрения – снижение количества кассет на перегрузку ~8% по сравнению с кассетами второго поколения с топливом 4.87% с таблеткой 7.6/1.2 мм

Ядерное топливо ВВЭР-1000:

ТВСА (с 1998) ТВС-2 (с 2003)Обогащение 4.40%Таблетка 7.57/1.4ммВысота а.з.3530ммМасса UO2 494.5 кг

ТВСА-АЛЬФА (с 2006)Обогащение 4.7%Таблетка 7.8/0мм Высота а.з. 3530 мм Масса UO2 546 кг

ТВСА-12(с 2011) Обогащение 4.7% Таблетка 7.8/0мм Высота а.з. 3530 мм Масса UO2 546 кг

ТВСА-PLUS (с 2010) ТВС-2М (с 2006)Обогащение 4.95% Таблетка 7.6/1.2мм Высота а.з.3680 мм Масса UO2 525 кг

ТВСА-12(с 2011)Обогащение 4.7% Таблетка 7.8/0мм Высота а.з. 3530мм Масса UO2 546 кг

ТВС-4А

каркас из уголков и ДР

ТВС-4М

каркас НК и ДР

Обогащение 4.95%Таблетка 7.8/0мм Высота а.з.3680 мм Масса UO2 568 кг Разработка проекта - 2012 го

Ядерное топливо ВВЭР-1000:

ТВСA-АЛЬФА

топливный столб высотой 3530 мм

топливная таблетка без отверстия 7.8/0 мм

 масса UO2 в кассете 546 кг

 8 ДР

АДФ

 разборность и ремонтопригодность

Эксплуатируется на блоке №1

Калининской АЭС с 2006 год

ТВСА-12

Конструкция с 12 ДР

(унификация с ТВС-2М) с

увеличенной жесткостью

каркаса.

Начало эксплуатации:

1. блок №1 Калининской

АЭС (12 шт) - 2011 год

2. На одном из блоков АЭС

Украины – 2012 год

Для 5-годичного топливного цикла

•Количество ТВС подпитки – 36 шт.

•Выгорание - 65 МВт·сут/кгU

Возможность эксплуатации в топливном цикле 3х(490-510) эфф. суток

•Количество ТВС подпитки – 66 шт.

•Выгорание ~60 МВт·сут/кг

Ядерное топливо ВВЭР-1000:

ТВС-2М

ТВСА-PLUS

ТВСA-1

ТВС 4-го поколения

•12 ДР, ПР, АДФ

•Топливный столб – 3680 мм

•Таблетка 7.8/0 мм

•Загрузка UO2 – 568.4

Топливный цикл 3х510 или 5х333

увеличение длительности кампании на 8 %

или

сокращение ТВС подпитки на 10%

или

уменьшение обогащения подпитки на 7%

или

увеличение мощности на 10%

Разработка проекта – 2012 год

Поиск по сайту: