|
|
|
|
|
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 ТВС ВВЭР-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.
Основные технические характеристики
| Характеристики активной зоны и ТВСА ВВЭР-1000 |
|
| Топливный цикл (количество циклов и длительность цикла в годах) |
4х1 |
5х1 |
|
|
| Тепловая мощность, МВт. |
3000 |
3200 |
|
|
| Количество ТВС в активной зоне, шт. |
163 |
163 |
|
|
| Общий вес урана в активной зоне, т. |
71 |
78 |
|
|
| Количество ежегодно заменяемых ТВС, шт. |
42 |
36 |
|
|
| Среднее обогащение топлива подпитки, % |
4,2 |
4,9 |
|
|
| Среднее выгорание выгруженного топлива, МВт.сут/кгU |
50 |
58 |
|
|
| Температура воды на входе в реактор, °С: |
290 |
290 |
|
|
| Температура воды на выходе из реактора, °С: |
320 |
320 |
|
|
| Давление воды в реакторе, МПа(кгс/см2) |
15,7(159) |
15,7(159) |
|
|
| Длина ТВС , мм |
4570 |
4570 |
|
|
| Размер по граням ("под ключ"), мм |
234 |
234 |
|
|
| Полная масса ТВС, кг |
710 |
740 |
|
|
| Номинальная масса урана в ТВС, кг |
435 |
465 |
|
|
| Количество ТВЭЛ в ТВС, шт. |
306 |
303 |
|
|
| Количество ТВЭГ в ТВС, шт. |
6 |
9 |
|
|
| Обогащение урана в зависимости от исполнения, % |
3,3-4,4 |
3,3-5,0 |
|
| |
|