Устройство локализации расплава с вкладышем в атомном реакторе

Изобретение относится к устройству локализации расплава с вкладышем в атомном реакторе. Действующая ядерная энергетическая установка со встроенным во внутреннее пространство вкладышем в атомном реакторе, отличающаяся тем, что в атомный реактор встроен вкладыш, выполняющий роль устройства локализации расплава. При этом имеется диаметральная вставка между верхней частью ядерного реактора и загрузочной плитой. На дне вкладыша закреплена жаропрочная плита. А также имеется контур аварийного охлаждения с расчетными дополнительными устройствами продвижения и охлаждения теплоносителя. Технический результат – продление срока службы ядерной установки и предотвращение распространения аварийных радиоактивных веществ за пределы ЯУ. 1 ил.

 

1. Предназначение.

Вкладыш в ядерный реактор, конструктивно является устройством локализации расплава, предназначен для продления срока службы ядерного реактора, изначально не оборудованного устройством локализации расплав (УЛР).

Реализация предлагаемого изобретения на АЭС, подлежащих закрытию по причине несоответствия требованиям безопасности, позволяет продлить сроки эксплуатации блоков АЭС с минимальными финансовыми затратами.

2. Уровень техники.

Современный уровень техники безопасности АЭС предусматривает обязательное наличие локализующих систем безопасности. УЛР предназначены предотвращать или ограничивать распространение выделяющихся при авариях радиоактивных веществ и ионизирующего излучения за предусмотренные проектом АС границы и выхода их в окружающую среду.

В настоящее время используется несколько типов локализующих систем безопасности (далее УЛР). На российских АЭС, ловушки устроены под реакторным пространством, в европейских АЭС, ловушки вынесены за пределы под реакторного пространства.

Реконструировать эксплуатируемые АЭС, не оборудованные современными УЛР, с возможностью устранения недостатка, не представляется возможным. Потребуются большие финансовые затраты на демонтаж блока АЭС, а затем практически новое строительство.

3. Сущность изобретения.

Предлагаемое изобретение позволяет, на базе действующей АЭС, путем частичной реконструкции ядерного реактора (ЯР) (1) (Фиг. 1), продлить срок службы ядерной установки (ЯУ), при этом устройство локализации расплава, выполненное внутри действующего ЯР, предотвращает распространение аварийных радиоактивных веществ за пределы ЯУ.

Основным конструктивным элементом изобретения является вкладыш (2), размещенный внутри ЯР. Вкладыш является уменьшенной копией корпуса (3) ЯР. Корпус вкладыша (2), располагается в защитной зоне водяного столба ЯР, опорами (4) жестко удерживается в ЯР.

Вкладыш (2) и опоры (4) изготавливаются из тех же материалов что и реактор (1), при этом опоры подвижно крепятся к стенкам реактора и вкладыша, для уменьшения динамичных температурных нагрузок.

Конструктивно изобретение предполагает дальнейшее использование штатной загрузочной плиты (5). Расчетный диаметр вкладыша (2), меньше диаметра ЯР, но больше внешнего диаметра расположения твелов (6). При необходимости поднятия загрузочной плиты (5) над нижнем уровнем вкладыша, с целью применения штатных твелов, используется диаметральная вставка (7) с болтовым креплением к верху ЯР (не показано). Диаметральная вставка (7) выполняется из того же материала что и реактор.

В случае, достаточной расчетной высоты для безопасной эксплуатации твелов, между основание вкладыша (2) и верха реактора (1), возможно применение изобретения без диаметральной вставки (7).

Конструктивной особенностью изобретения является отсутствие значительной разницы между внутренним и внешним давлением на стенки вкладыша (2), так как в случае изменения давления теплоносителя, оно уравновешивается через перепускной клапан (8) в верхней части вкладыша.

Конструктивной особенностью вкладыша является жаропрочная плита (9), закрепленная на дне вкладыша (2). Жаропрочная плита выполняется из тугоплавких металлов, с повышенной тепло проводимостью и служит для передачи аварийного разогрева расплава (10), теплоносителю аварийного контура (15).

Конструктивно, вкладыш (2) в ядерном реакторе является устройством локализации расплава (УЛР), ловушкой аварийного расплава, которая входит в состав аварийного контура (15).

В систему охлаждения аварийного расплава, кроме УЛР входят дополнительный водяной аккумулятор (11), с требуемым расчетным объемом, циркуляционные насосы (12) и штатные резервные источники электропитания.

При штатной эксплуатации АС, используются системы и элементы, предназначенные для осуществления нормальной эксплуатации. Вкладыш (2), практически не влияет на штатную работу ЯР (1).

Конструктивной особенностью изобретения является объединение теплоносителя аварийного контура, с рабочим телом первого контура, посредством перепускного клапана (8).

При авариях первого контура (13), недостаточности рабочего тела, образования аварийного расплава, включается ЦН (12). Теплоноситель омывает вкладыш (2), с жаропрочной плитой (9), забирает тепло аварийного расплава (10) и далее по контуру аварийного охлаждения: кондиционер (14), водяной аккумулятор (11), ЦН (12). При этом аварийный контур должен предусматривать возможность подключения как штатного, так и дополнительного оборудования блока АЭС.

Система аварийного охлаждения аварийного расплава может использоваться также: при нештатном перегреве первого контура, при неконтролируемых пиковых нагрузках и при экстренном расхолаживании ЯР.

Действующая ядерная энергетическая установка со встроенным во внутреннее пространство вкладышем в атомном реакторе, отличающаяся тем, что:

- в атомный реактор встроен вкладыш, выполняющий роль устройства локализации расплава;

- имеется диаметральная вставка между верхней частью ядерного реактора и загрузочной плитой;

- на дне вкладыша закреплена жаропрочная плита;

- имеется контур аварийного охлаждения с расчетными дополнительными устройствами продвижения и охлаждения теплоносителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу защиты корпуса ядерного реактора при тяжелой аварии от тепловой нагрузки расплава активной зоны. В заявленном известном способе защиты корпуса ядерного реактора при тяжелой аварии от тепловой нагрузки расплава активной зоны, расположенного в нижней части корпуса реактора и имеющего стратифицированную структуру с верхним слоем металлического расплава и нижним тепловыделяющим оксидным слоем, помещают элементы с коэффициентами теплопроводности выше коэффициентов теплопроводности оксидных компонентов расплава, с плотностями, большими плотностей оксидных компонентов расплава, до образования ванны расплава, внутрь корпуса реактора.

Изобретение относится к ядерным установкам, содержащим защитную оболочку и трубопровод сброса давления. Перед трубопроводом (10) сброса давления на стороне входа находится внутри защитной оболочки (4) устройство (24) обработки газового потока в виде каминообразного проточного канала (26) с нижним входным отверстием (30) и верхним входным и выходным отверстием (32).

Изобретение относится к ядерной технике. Устройство защиты контура с рабочей средой от превышения давления включает входной патрубок, сообщенный с контуром рабочей среды с установленной в его торцевой части мембраной, и отводящий патрубок сброса среды.

Изобретение относится к подводным АЭС модульного исполнения. Модуль содержит удлиненный цилиндрический кессон (12), в который интегрирован электрический энергоблок в виде кипящего ядерного реактора (30), связанного со средством (37) производства электрической энергии, соединенным электрическими кабелями (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии.

Изобретение относится к подводным модулям для производства электрической энергии. Модуль содержит удлиненный цилиндрический кессон (12), в который интегрирован электрический энергоблок, содержащий кипящий ядерный реактор (30), связанный со средством (37) производства электрической энергии, соединенный при помощи электрических кабелей (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии.

Изобретение относится к АЭС подводного базирования. Модуль для производства электрической энергии содержит удлиненный цилиндрический контейнер (12), в который встроены блок производства электрической энергии, содержащий кипящий ядерный реактор (30), связанный со средствами (37) производства электрической энергии, посредством электрических кабелей (6).

Изобретение относится к системам вентиляции первичной защитной оболочки атомного реактора. Мокрый фильтр использует наклонный коллектор, имеющий множество выходов, которые сообщаются через первый комплект фильтров с металлическими волокнами, погруженных в бассейн воды, находящейся внутри корпуса под давлением.

Изобретение относится к области управления и регулирования экологической безопасностью при авариях атомных реакторов на АЭС. Система состоит из блока контроля за аварийной ситуацией атомного реактора с датчиками температуры и давления и регулирующими клапанами; металлического кожуха безопасности, который обрамляет реактор, а своей верхней конусной частью соединяется через линию сброса и регулирующий клапан с насадочной колонной; насадочной колонны, заполненной керамическими кольцами Рашига; каскадного щелочного реактора; барабанных вакуум-фильтров.

Изобретение касается атомной электростанции (1). АЭС включает защитную оболочку (2), содержащую корпус (3) реактора под давлением, ступень (6, 6′) аэрозольной фильтрации, линию (8) сброса давления, посредством которой отфильтрованный в ступени (6, 6′) аэрозольной фильтрации объемный поток газа через проход в защитной оболочке (2) может выводиться в окружающую среду.

Изобретение относится к средствам противоаварийной защиты машинных залов тепловых и атомных электростанций. Установка для предотвращения горения и детонации водорода при работе турбогенератора с водородным охлаждением в составе оборудования электростанции содержит систему подачи воды с резервуарами, в качестве которых используются деаэраторы (1, 2) водяного контура электростанции, питающие трубопроводы (3, 4) с распределительными коллекторами (5, 6), на которых установлены распылители (9) парокапельных потоков.

Изобретение относится к устройству локализации расплава с вкладышем в атомном реакторе. Действующая ядерная энергетическая установка со встроенным во внутреннее пространство вкладышем в атомном реакторе, отличающаяся тем, что в атомный реактор встроен вкладыш, выполняющий роль устройства локализации расплава. При этом имеется диаметральная вставка между верхней частью ядерного реактора и загрузочной плитой. На дне вкладыша закреплена жаропрочная плита. А также имеется контур аварийного охлаждения с расчетными дополнительными устройствами продвижения и охлаждения теплоносителя. Технический результат – продление срока службы ядерной установки и предотвращение распространения аварийных радиоактивных веществ за пределы ЯУ. 1 ил.

Наверх