Атомная станция

 

:oea сОВетских

COII,VIAJlMCTM×EÃKÈÕ

РЕСПУБЛИК (s>Is G 21 D 7/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEДОМСТВО СССР (ГOCflATF HT СССР) (21) 4890692/ 25 (22) 14,12.90 (46) 23.04,93, Бюл, ¹ 15 (75) Б,А.Буйницкий, В,Г.Васильев, С.В.Галактионов, Ю,Д.Губанов, B.À.ÅëèçàðîB, Е,П,Каплар, Ф,В.Кондратьев, Й,И,Кориндясов, Д.Я.Нафиков, И,M,Âèøíåïîëüñêèé, С.П,.Палыкин, Ю.П,Макаров, Ю,П.Прилепо, В.И,Сербин, Н,М.Ñóäàê и Н.С,Хлопкин (73) Научно-техническое товарищество "ЭГО", (56) Атомная техника за рубежом, N -5, 1989, с, 24-25.

Что такое АСТ-- атомная станция теплоснабжения./Под ред, O.Б.Самойлова, -- М,:

Энергоатомиздат, 1989, с. 7-9, 43, 50.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для снабжения тепло л и электроэнергией небольших поселков, Цель изобретения — повышение безопасности и обеспечение длительной работы без обслуживания многофункциональной станции небольшой мощности, Для достижения указанной цели предложена атомная станция, содержащая первый контур, состоящий из водо-водяного ядерного реактора с естественной циркуляцией теплоносителя и теплообменников первого-второго контура, второй промежуточный контур и третий контур теплоснабжения, причем первый контур заключен в защитный корпус, заполненный теплоносителем второго контура, а теплообменники первого-второго контура выполнены в виде термоэлектрического генератора и расположены в защитном корпусе, Такое выполнение станции позволит за счет отсутствия подвижньlx частей, средств. Я3,,„1811635 АЗ (54) АТОМНАЯ СТАНЦИЯ (57) Сущность изобретения; атомная станция, включающая первый контур, состоящий из водо-водяного ядерного реактора с естественной циркуляцией теплоносителя и теплообменников первого-второго контуров, выполненных в виде термоэлектрического генератора, второй промежуточный контур и третий контур теплоснабжения, причем первый контур заключен в защитный корпус, заполненный теплоносителем второго контура. 1 ил, автоматики — т,к, станция работает на принципе саморегулирования, повысить ее безопасность и добиться ее длительной работы без обслуживания.

На чертеже показана принципиальная схема станции.

Здесь 1 — активная зона, 2 — прочный корпус, 3 — страховочный корпус, 4 — термоэлектрический генератор (ТЭГ), 5 — защитный корпус, 6 — теплообменник системы теплоснабжения, 7 — герметичный бокс, 8— стержни регулирования, Первый контур, т.е. активная зона 1, теплоноситель вода, заключены в прочный корпус 2, рассчитанный на рабочее давление 200 кг/см, Прочный корпус, в свою

2 очередь, за исключением теплопередающих поверхностей ТЭГ, окружен страховочным корпусом 3, рассчитанным для случая разгерметизации прочного корпуса на давление 50 кг/см . Полость между корпусами 2

2 и 3 заполнена газом (азотом) с давлением

1 кг/см и служит в качестве тепловой изо2

1811635 ляции реактора. Весь первый контур с ТЭГ

4 размещены в защитном корпусе 5, заполненном теплоносителем — водой и ромежуточного второго контура с давлением 2 кг/см и выдерживающего давление 15 кг/см на случай разгерметизации корпусов 2 и 3, Все оборудование, в том числе и теплообменник системы теплоснабжения 6, размещены в герметичном боксе 7 с внутренними габаритами 6х6х10 м, Стержни регулирования 8 10 расположены в верхней части корпуса и слу- жат только для запуска и останова реактора, остальные режимы работы обеспечиваются за счет саморегулирования без перемещения стержйей. 15

Устройство работает следующим образом, Тепло от активной зоны 1 естественной конвекцией водяного теплоносителя первого контура с температурой 320 С. передает- 20 ся к горячим спаям ТЭГ 4; охлажденный на

15-20 С теплоноситель возвращается на вход" в активную зону 1. Генерация электрической энергии происходит вследствие разности температур, поддерживаемой между тепло- 25 носителями первого и второго контуров.

Схема циркуляции теплоносителя в ТЭ,Гах организована по типу трубки Фильда: горячий теплоноситель течет внутри, а холодный возвращается по внешней полости. Схема организации циркуляции теплоносителя первого контура аналогична общепринятой схеме "труба в трубе", Непреобразованная в электрическую энергию часть тепла отводится от холодных спаев ТЭГ 4 водяным 35 теплоносителем второго контура с температурой 90-95 С и за счет естественной циркуляции теплоносителя поступает в теплообменник системы теплоснабжения 6; охлажденный на 510 теплоноситель возвращается к холодным 40 спаям ТЭГ 4. Подача тепла потребителям от теплообменника системы теплоснабжения 6 осуществляется теплоносителем третьего контура с давлением 3-4 кг/см и с темпера2 турой на линии теплоснабжения 85ОС и на 45 возвратной 55 С, Расчет параметров производился исходя из следующих требований: температура воды — 85 С, мощность тепловая — 3 мВт. мощность электрическая — 100 кВт.

Данное техническое решение соответствует многим требованиям. предьявляемым к атомным станциям небольшой мощности, которые должны быть расположены вблизи потребителя. Повышенная безопасность достигается: саморегулированием процессов выгорания, т,е, нет необходимости в средствах регулирования, автоматике, отсутствием подвижных частей — турбин, генераторов, насосов, кроме того необслуживаемость ТЭГов позволяет получить полностью необслуживаемую станцию в целом, предотвращением осушения активной зоны и многобарьерностью станции — большей, чем на всех существующих, как на номинальном, так и в аварийном режимах, К этому надо добавлять, что станция позволяет производить совместно электроэнергию и тепловую энергию при максимальной простоте решения. При этом достигается высокая эффективность станции за счет подачи на нужды теплоснабжения всего непреобразованного в электроэнергию тепла, а также утилизации тепловых потерь теплоносителем второго контура.

Формула изобретения

Атомная станция, содержащая первый контур, состоящий из водо-водяного ядерного реактора с естественной циркуляцией теплоносителя и теплообменников первоговторого контуров, второй промежуточный контур и третий контур теплоснабжения, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения безопасности и обеспечения длительной работы без обслуживания многофункциональной станции небольшой мощности, первый

Контур заключен в защитный корпус, заполненный теплоносителем второго контура, а теплообменники первого-второго контуров выполнены в виде термоэлектрических генераторов и расположены внутри защитного корпуса.

1811635 I

Составитель Е. Каплар

Редактор Т, Иванова Техред М.Моргентал Корректор Н. Милюкова

Заказ 1468 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101