Водо-водяний реактор типу ВВЕР-1000

2.7.1 Ключові відмінності від ВВЕР-440

- згладження розподілу енерговиділення по об’єму АЗ (середнє значення 83 – 111 МВт/м³) - кластерна система регулювання потужності (кластер – пучок стержнів, що вводяться в ТВЗ);

- удосконалення внутриреакторного контролю (зменшення невиправданого запасу основних теплофізичних величин до гранично-припустимих значень);

- збільшення витрат (39 000 – 80 000 м³/г), тиску (12,5 – 16,0 МПа) та температури (300 – 322^оС) теплоносія;

- збільшення об’єму АЗ (Æ3,56х2,88 м - Æ4,07х3,12 м)

2.7.2 Принципова теплогідравлічна схема

В межах гермооболонки (ГО) ВВЕР-1000 розташовані:

- головний циркуляційний контур (ГЦК);

- система компенсації тиску;

- система високотемпературної байпасної очистки теплоносія 1-го контуру (СВО-1) – 4 байпасні лінії (на кожній петлі);

- пасивний вузол системи аварійного охолодження зони (САОЗ);

- басейни витримки (БВ).

дщжь

1 реактор;	28 насос розхолоджування;	55 охолоджувач дистиляту;
2 ємність САОЗ;	29 живильний турбоагрегат;	56 бак дистиляту;
3 насос аварійного упорскування бору;	30 конденсатор;	57 насос дистиляту;
4 бак концентрованого розчину бору;	31 конденсатний насос;	58 підживлювальний насос;
5 компенсатор тиску;	32 основний і піковий бойлери тепломережі;	59 доохолоджувач продувки;
6 ГЦН;	33 насос тепломережі;	60 регенеративний теплообмінник продувки;
7 високотемпературний фільтр з пасткою;	34 споживачі;	61 теплообмінник системи вентиляції;
8 деаератор борного регулювання;	35 бак запасу знесоленої води;	62 насос аварійного упорскування бору;
9 охолоджувач випару;	36 насос знесоленої води;	63 самоочисний фільтр;
10 барботер;	37 розширник дренажів;	64 бак розчину реагентів;
11 теплообмінник промконтура;	38 дренажний бак;	65 електрокалорифери;
12 насос промконтура;	39 дренажний насос машзалу;	66 циалітові фільтри;
13 деаератор продувки підживлення;	40 розширник продувки;	67 адсорбційні фільтри;
14 система спалювання водню;	41 регенеративний т/о продувки ПГ;	68 теплообмінник системи вентиляції;
15 парогенератор;	42 доохолоджувач продувки ПГ;	69 газодувки;
16 іонообмінна установка;	43 бак продувної води;	70 насос аварійного розхолодження;
17 циліндр високого тиску (ЦВТ);	44 СВО;	71 спринклерний насос;
18 сепаратор-пароперегрівник;	45 насос повернення продувної води;	72 водоструминний насос;
19 циліндр низького тиску (ЦНТ);	46 аварійний живильний насос;	73 теплообмінник аварійного розхолодження;
20 генератор;	47 охолоджувач підживлювальної води;	74 вентиляційна труба;
21 конденсатор;	48 насос організованих витоків;	75 бак аварійного запасу бору;
22 підігрівач високого тиску (ПВТ);	49 бак борвміщуючої води;	76 насос розхолодження БВ;
23 підігрівач високого тиску (ПНТ);	50 насос борвміщуючої води;	77 теплообмінник розхолодження БВ;
24 конденсатний насос;	51 приямок організованих витоків;	78 басейн витримки (БВ)
25 деаератор;	52 установка регенерації бору;
26 зливальний насос ПНТ;	53 бак запасу знесоленої води;
27 технологічний конденсатор;	54 аварійний живильний насос;

До ГЦК входить:

- реактор;

- 4 петлі (ПГ + ГЦН + головний циркуляційний трубопровід Ду 850 мм + запірна арматура).

Система компенсації тиску 1-го контуру:

- загальна схема аналогічна ВВЕР-440;

- з’єднання: трубопровід Ду 200 мм з "холодної" нитки 1-ї петлі + трубопровід Ду 350 мм з "гарячої" нитки 4-ї петлі

Паровий компенсатор тиску

(вода + пара: 55+24=79 м³)

1 корпус;

2 електронагрівачі;

3 форсунки;

4 повітряний патрубок;

5 люк;

6 штуцер контролю витоків;

7 захисний екран;

8 штуцери під рівнеміри;

9 опорна обичайка;

10 штуцер відбору пари

Барботажний бак

(вода + газ: 20+10=30 м³)

1 сопло;

2 барботуючий пристрій;

3,4,6,7,8 штуцери для заповнення, дренажу підведення азоту та повітря;

5 змієвиковий теплообмінник;

9 люк;

10 розривна мембрана;

11 опора

Система високотемпературної байпасної очистки теплоносія 1-го контуру (СВО-1) – 4 байпасні лінії Ду 50 мм (на «холодній» нитці кожної петлі)

Система високотемпературної байпасної очистки (СВО-1)

1 - ГЦН;

2 - виведення теплоносія на продувку;

3 - відбір проб;

4 - високотемпературний фільтр;

5 - фільтр-пастка;

6 - підживлення 1-го контуру

Високотемпературний фільтр Фільтр-пастка (щілинні ковпачки на 2-х тарілках)

До пасивного вузла САОЗ в рамках гермоболонки входять:

- 4 гідроємності (50 м³ вода + 10 м³ азот під тиском 6 МПа);

- трубопроводи САОЗ Ду 300 мм із запірною арматурою

Гідроємність САОЗ

Зовні гермооболонки знаходяться:

- активні елементи САОЗ, баки аварійного запасу та аварійні охолоджувальні контури САОЗ (3 незалежні підсистеми);

- активні елементи спринклерної системи (осадження аерозолів + зниження тиску в ГО при аварії);

- система борного регулювання;

- система продувки/підживлення 1-го контуру;

- другий контур (трубопроводи + сепаратор + турбіна + ПНТ + насоси + деаератор + ПВТ)

Система борного регулювання:

- підсистема борного концентрату – власне регулювання (бак + насос + деаератор);

- підсистема борвміщуючої води – дренування витоків (бак + насос + манжюс до СВО-6)

Призначення системи продувки/підживлення 1-го контуру (з «холодних» ниток петель №2,3):

- повільне регулювання реактивності зміною концентрації борної кислоти в теплоносії 1-го контуру;

- забезпечення необхідного водо-хімічного режиму теплоносія;

- компенсація неорганізованих витоків води 1-го контуру;

- очищення та повернення до 1-го контуру організованих витоків;

- подача запірної води до ущільнень ГЦН;

- заповнення та гідровипробування 1-го контуру при тиску 3,5-18,5 МПа;

- деаерація теплоносія 1-го контуру;

- розхолоджування компенсатора тиску при непрацюючих ГЦН

Система продувки/підживлення

1 - компенсатор тиску;

2 - парогенератор;

3 - ГЦН;

4 - реактор;

5,10, 17-19 - регулювальні клапани;

6 - доохолоджувач продувки;

7 - регенеративний теплообмінник;

8 - до вентиляційної труби;

9 - охолоджувач випару деаератора борного регулювання;

11 - уведення гідразину та аміаку;

12 - підживлювальний насос;

13 – напередувімкнений насос;

14 - деаератор борного регулювання (бак з паровим підігрівачем + деаераційна колонка);

15 - охолоджувач дистиляту;

16 - від насоса борного концентрату;

20 - від насоса дистиляту;

21 - від насоса заповнення;

22 - охолоджувач підживлювальної води;

23 - доохолоджувач підживлювальної води;

24 - деаератор підживлення;

25 - до системи допалювання водню;

26 - до баку організованих витоків;

27 - іонообмінний фільтр;

28 - фільтр-пастка

Деаератор:

1 опора;

2 днище нижнє;

3 підігрівач води;

4 накладка;

5 опора;

6 труба;

7 корпус теплообмінника;

8 бак-акумулятор;

9 опорна конструкція;

10 мала насадочна колона;

11 кільцева струминна камера;

12 обичайка;

13 деаераційна колонка;

14 провальна розподільна тарілка;

15 мала розподільна тарілка;

16 головна розподільна перегородка;

17 циліндричні втулки;

18 периферійна розподільна камера;

19 центральна струминна камера;

20 велика розподільна тарілка;

21 глухе днище;

22 велика насадочна колона;

23 кільце підкладне;

Б - рециркуляція;

В - вихід випару;

Д - приєднання датчиків тиску;

Е - приєднання рівнеміра;

Ж - приєднання датчика температури;

З - вхід азоту;

Л - відведення конденсату гріючої пари;

П - підведення гріючої пари;

З - підведення середовища, що дегазується;

В - злив конденсату із системи допалювання водню;

Ф - аварійне введення конденсату

2.7.3 Будівельні рішення енергоблоку з РУ типу ВВЕР-1000

1 реактор;

2 верстати для ремонту реактора та ПГ;

3 гайковерти;

4 ПГ;

5 компенсатор тиску;

6 гідроємності САОЗ;

7 ГЦН;

9 ГЦК;

10 трубопроводи високого тиску;

11 крани мостові, кругові;

12 перевантажувальна машина;

13 ТТО;

15 устаткування біологічного захисту;

16 теплообмінне обладнання;

17 обладнання спецводоочистки;

18 турбогенератор;

19 насоси;

20 СПП;

21 РДЕ;

22 спецарматура;

23 збудник;

24 КВПіА

1 реакторне відділення;

2 машинний зал;

3 деаераторна етажерка;

4 етажерка електротехнічних пристроїв

Компоновка обладнання в ГО

Відмітки розміщення основного обладнання в ГО

Схема розміщення обладнання для перевантажень та ремонтів

1 шахта для установки БТЗ;

2 колодязь для установки шахти реактора;

3 реактор;

4 перевантажувальна машина;

5 пенал КГО;

6 пенал герметичний;

7 стелажі БВ;

8 контейнер для транспортування ВТВЗ;

9 машина для огляду та контролю корпусу реактора;

10 стальфолева теплоізоляція шахти реактора;

11 гідрозатвор.

2.7.4

2.7.5 Конструкційні рішення реактору ВВЕР-1000

Реактор ВВЕР-1000:

1 корпус зварний;

2 вигородка;

3 кільце опорне;

4 шахта;

5 кільце упорне;

6 блок захисних труб;

7 верхній блок;

8 чохол нейтронного вимірювального каналу (КНВ);

9 привід ШЕМ

До складу реактору ВВЕР-1000 входять:

- корпус з еліптичним днищем;

- внтурикорпусні пристрої (ВКП);

- кришка;

- верхній блок з приводами ШЕМ.

Матеріал корпусу:

- тіло корпусу — сталь 15Х2НМФА;

- антикорозійне наплавлення товщиною 7±2 мм (СВ-08Х19Н10Т2Б):

- стовщення наплавлення у місцях зіткнення з кришкою, шахтою та ущільнювальними прокладками, у місцях приварки віброгасників (кронштейнів), деталей кріплення імпульсних трубок КВП та на внутрішніх поверхнях всіх патрубків.

Корпус реактора ВВЕР-1000

1 днище;

2 нижня обичайка;

3 верхня обичайка;

4 опорна обичайка;

5 нижня обичайка зони патрубків;

6 розділове кільце;

7 верхня обичайка зони патрубків;

8 фланець.

Патрубок для виведення ліній КВП

(на рівні верхнього ряду патрубків ГЦК)

Конструкція фланця:

на торці:

- 54 різьбові гнізда М 170х6 мм під шпильки головного ущільнення;

- 2 кільцеві канавки для пруткових ущільнювальних прокладок;

зовні на циліндричній поверхні:

- перехідне наплавлення (10 мм) для приварки сильфона розділового;

- бурт (Æ 4585 мм, h=130 мм, 535 мм нижче торця) для установки кільця упорного.

Конструкція верхньої обечайки зони патрубків:

- висота – 1800 мм;

- 4 виштампуваних патрубки (Ду 850 мм);

- 1 патрубок для виведення ліній КВП (Ду 250 мм) – тиск над АЗ, перепад тиску в АЗ, рівень води при перевантаженні, 2 лінії відбору зразків теплоносія;

- 2 патрубки САОЗ (Ду 300 мм);

- 2 лиски, наскрізні по обичайкам зони патрубків та опорної обечайки для транспортування, на верхній обичайці – одночасно для термометрів опору (температура зовнішньої поверхні корпусу).

Конструкція нижньої обечайки зони патрубків:

- висота – 1960 мм;

- 4 патрубки (Ду 850 мм);

- 2 патрубки САОЗ (Ду 300 мм);

- 2 лиски для транспортування.

Конструкція опорної обечайки:

- висота – 1140 мм;

- на зовнішній поверхні – бурт (Æ 4690 мм, h=110 мм, 535 мм нижче торця) для закріплення реактора на опорному кільці;

- утоньшення стінки (285 мм ® 192,5 мм по основному металу, 292 мм ® 199,5 мм по наплавленню) для стикування верхньою обичайкою центральної частини.

Конструкція верхньої обичайки:

- висота - 2150 мм;

- товщина - 192,5 мм (по основному металу);

Конструкція нижньої обичайки:

- висота - 1540 мм;

- товщина - 192,5 мм (по основному металу);

- на внутрішній поверхні - 8 приварених кронштейнів-віброгасників (сталь марки 08Х18Н10Т) для кріплення нижньої частини шахти.

Конструкція днища корпусу:

- еліптичне штампозварне з 2 листів;

- півосі - 965 та 2047 мм;

- товщина – 215-237 мм (по основному металу), 224-246 мм (по наплавленню).

Кришка реактору:

Кришка реактора

Ущільнення головного розйому (54 шпильки):

1 шпилька в зборі;

2 гайка;

3 пруткові прокладки Æ 5 мм;

4 сферичні шайби;

5 кришка реактора;

6 блок захисних труб;

7 шахта;

8 корпус реактора

На кришці 92 патрубки:

61 - для приводів СУЗ;

14 - для пристроїв температурних вимірів;

16 - для пристроїв контролю енерговиділення в АЗ;

1 - для виведення гримучої суміші

Кільце опорне

Кільце упорне

Призначення кільця опорного:

- установка корпусу на опорній фермі;

- передача зусилля на будівельні конструкції.

Конструкція обпирання:

- цільноточене кільце (сталь 15Х2НМФА);

- фіксація корпусу від повороту - шпонками в суміжних пазах корпусу та кільця;

- запобігання перекидання корпусу - прокладками над опорним буртом, закріпленими до кільця шпильками;

- виставлення кільця по висоті – клинами;

- виставлення кільця в плані - фіксаторами.

Призначення кільця упорного:

- фіксації корпусу відносно бетонної шахти.

Конструкція упирання:

- цільноточене кільце (сталь 15Х2НМФА) з пазами під шпонки;

- посадка кільця на фланець корпусу – клинами;

- фіксація у шахті - на закладних деталях (шпонках) бетонної консолі шахти корпуса;

- посадка кільця на шпонки – милицями (з наступною приваркою до шпонок).

Верхній блок з кришкою та приводами ШЕМ

1 траверса;

2 повітряний колектор з дистанціонуючою граткою;

3 привід ШЕМ в шестигранній трубі;

4 каркас з дистанціонуючою граткою;

5 обичайка;

6 кришка

Функції верхнього блоку з кришкою та приводами:

- ущільнення корпусу реактора;

- притискання БЗТ та шахти реактору;

- ущільнення проходок у кришці реактора;

- виявлення нещільностей;

- опора для приводів СУЗ, обладнання КВП та контролю положення органів регулювання;

- організація внутриреакторних вимірів;

- забезпечення зняття ВБ з кришкою для перевантаження палива.

(Детальніше: ftp://77.47.180.135/Books/Теплоэнергетика/АЭС/Реакторы/ВВЭР)

Шахта:

1 перфороване днище;

2 опорні труби для установки ТВЗ;

3 кільцеве стовщення;

4 циліндрична обичайка;

5 фланець;

6 пружні трубчасті сектори (63х5 мм)

Призначення шахти:

- розділення потоків теплоносія;

- радіаційний захист корпусу реактора;

- розміщення елементів АЗ.

Конструкція шахти (сталь 0Х18Н10Т):

- зварна циліндрична обичайка;

- верхній фланець для спирання на внутрішній виступ у фланці корпусу реактора;

- у фланці 24 різьбові гнізда М48 для пристрою підриву та транспортування;

- зовні - 12 пазів (100 мм) для орієнтації в плані (відповідні шпонки приварені до внутрішньої поверхні фланця корпусу);

- всередині зверху - напрямні пази (410 мм) для орієнтації блоку захисних труб;

- отвори для проходу теплоносія до вихідних патрубків Ду 850 мм корпусу реактора;

- напроти патрубків САОЗ - 2 отвори Ду 300 мм для проходу борного розчину від САОЗ;

- усередині нижньої обичайки - кільцеве розточення для установки гранованого пояса шахти;

- над гранованим поясом – 6 приварених вертикальних напрямних (на висоту вигородки)

- на зовнішній поверхні - кільцеве стовщення, що контактує з внутрішньою поверхнею розділового кільця корпуса реактора;

- 8 поздовжніх пазів (100 мм) з наскрізними вікнами для установки шпонок на приварені до корпусу реактора кронштейни;

- перфороване днище з опорними стаканами (трубами) для хвостовиків ТВЗ (163 шт.);

- кривизна днища шахти більше кривизни днища корпусу для проходження теплоносія.

Фіксація шахти:

- від вспливання - кришкою через пружні трубчасті сектори (труби 63 х 5 мм між кришкою та фланцем шахти);

- в середній частині - притисненням (защемленням) до розділового кільця корпуса при розігріві шахти;

- в нижній частині - шпонками, закріпленими на кронштейнах, приварених до корпусу (закріплення від вібрації з урахуванням теплового розширення).

Профілактичний огляд шахти – кожні 4 роки.

Призначення гранованого поясу шахти:

- орієнтація верхньої частини опорних стаканів;

- спирання та закріплення вигородки.

Конструкція гранованого поясу шахти:

- кріплення до днища шахти - 12 штифтів, приварених назовні шахти;

- 6 вертикальних отворів М85х6 мм (для закріплення вигородки);

- 3 отвори з перехідним діаметром 86®50 мм (для установки вигородки на фіксатори);

- 27 та 54 отвори з перехідними діаметрами 11,8®30 мм та 8®30 мм (охолодження вигородки, розміщення зразків-свідків корпусної сталі та забезпечення залізо-водного співвідношення).

Конструкція днища з опорними трубами (стаканами):

- верхні частини стаканів – шестигранні, формують опорну плиту для установки та дистанціонування ТВЗ;

- периферійні стакани дистанціоновані гранованим поясом шахти;

- всі стакани дистанціонуються віджимними гвинтами М36 та зварюються;

- на торці стакану - пази для орієнтації ТВЗ у плані за допомогою фіксуючого штиря;

- нижні частини – перфоровані труби (щілини 3 х 30 мм) для проходження теплоносія до ТВЗ;

- центральні отвори стаканів Æ195 мм для хвостовиків касет.

- хвостовики стаканів жорстко закріплені в еліптичному днищі шахти;

- знизу днища приварені упори (30 мм) для гарантованого зазору

Вигородка:

1 штир;

2 канал для охолодження вигородки;

3 канал різьбової тяги;

4 канал із зразком-свідком;

5 кільце нижнє;

6 вертикальний паз;

7 штифт;

8 розточка;

9 кільця середні;

10 кільце верхнє;

11 шпонка

Функції вигородки:

- радіаційний захист корпусу реактора;

- формування поля енерговиділення;

- дистанціонування периферійних ТВЗ;

- зменшення витоку теплоносія повз АЗ;

- розміщення зразків-свідків корпусної сталі.

Конструкція вигородки:

- матеріал – сталь марки 0Х18Н10Т;

- вага – 35 т;

- 5 кованих кілець (Æ3485 мм);

- скріплення кілець - шпильками;

- встановлення – на 3 фіксатори у гранованому поясі;

- 6 повздовжніх пазів із шпонками під вертикальні напрямні шахти для фіксації кілець у плані;

- горизонтальні розточки вздовж пазів для охолодження;

- 6 каналів різьбової тяги (Æ130 мм) для закріплення до гранованого поясу шахти;

- 6 каналів з отворами з різьбленням М85 для транспортування вигородки;

- 30 каналів для зразків-свідків;

- 30 каналів – для охолодження вигородки.

Блок захисних труб:

1 захисна труба;

2 корпус;

3 захисний каркас;

4 середня плита;

5 опорна обичайка;

6 труба для зразків-свідків;

7 стояк;

8 опорний фланець.

Призначення БЗТ:

- фіксація та дистанціонування голівок ТВЗ;

- запобігання вспливанню ТВЗ;

- захист штанг приводів СУЗ від впливу потоку теплоносія (6 м/с);

- розведення напрямних каналів системи внутриреакторного контролю;

- забезпечення рівномірного виходу теплоносія по перерізу АЗ;

- організація потоку теплоносія для охолодження кришки реактора;

- розміщення "теплових" зразків-свідків.

Конструкція БЗТ:

- матеріал - сталь 08Х18Н10Т;

- маса - 60 т;

- зварна металоконструкція (верхня, середня та нижня плити, зв'язані перфорованим корпусом та опорною обичайкою);

- опорна обичайка лежить на фланці шахти, орієнтується в плані 3 шпонками в пазах фланця, притискається кришкою реактора;

- 61 захисна труба для траверсів до кластерів;

- 60 захисних труб для напрямних каналів ТК та КНП;

- 98 та 64 напрямних канали для щільних чохлів ТК та КНП;

- над верхньою плитою - 14 та 16 стояків з каналами ТК (по 7 шт.) та КНП (по 4 шт.);

- ущільнення стояків – фланці з Ni прокладками;

- у верхній плиті - 36 наскрізних отворів Æ200 мм для проходження теплоносія та отвори для транспортування БЗТ;

- напрямний каркас для кластерного пучка всередині захисної труби;

- у нижній плиті 61 отвір Æ176 мм (для труб з траверсами до кластерів), 60 отворів Æ116 мм (для труб з каналами ТК та КНП), 30 отворів Æ30 мм (для каналів ТК та КНП у периферійних ТВЗ);

- на торці нижньої плити – 6 пазів під шпонки на шахті реактору.

Захисна труба СУЗ:

1 верхня плита;

2 середня плита;

3 нижня плита;

4 чохол під термопару ВРК;

5 напрямний каркас для кластеру.

Температурний контроль:

- 98 каналів Æ16 мм (до 3 термопар під кришкою, 61 - на виході ТВЗ з ОР СУЗ, 34 – на виході інших ТВЗ);

- щільний чохол: трубка Æ8 мм з кінцевиком під термопару;

- радіус перегинання чохла > 600 мм;

Контроль нейтронного потоку:

- 6 стояків КНП – в центрі, інші – по периферії;

- ущільнення стояків з патрубками ВБ – фланці з Ni прокладками;

- 64 канали до центральних трубок ТВЗ (без ОР СУЗ);

- щільний чохол: трубка Æ7,2 мм з 7 датчиками прямого заряду на останніх 1,5 м;

- радіус перегинання чохла > 1200 мм.

Привод СУЗ:

1 тягнучий електромагніт;

2 рухомий тягнучий якір;

3 нерухомий полюс замикаючого електромагніту;

4 рухомий немагнітний упор;

5 замикаючий електромагніт;

6 кожух;

7 фіксуючий електромагніт;

8 рухома засувка;

9 фіксуюча засувка;

10 штанга

Призначення приводу СУЗ (привод ШЕМ):

- переміщення регулювального органу – ПС СУЗ (кластера).

Приводи СУЗ (61 шт.):

- електромагнітні приводи із зворотно-поступальним рухом якоря;

- розраховані на роботу в умовах 1-го контуру.

Склад приводу СУЗ:

- чохол;

- блок електромагнітів;

- блок переміщення (тягнучий вузол, фіксуючий вузол, пружинний блок);

- штанга;

- електроввід;

- датчик ДПЛ.

Конструкція приводу СУЗ:

- чохол установлюється на патрубок кришки реактора, ущільнюється нікелевою та азбестовою прокладками;

- блок електромагнітів жорстко закріплений зовні на чохлі - 3 котушки на металевих каркасах (тягнучий, замикаючий та фіксуючий електромагніти);

- рухомий полюс тягнучого електромагніту жорстко пов'язаний з полюсом замикаючого електромагніту та має хід 20 мм;

- рухомий полюс замикаючого електромагніту з'єднаний з рухомою засувкою;

- рухомий полюс фіксуючого електромагніту з'єднаний з фіксуючою засувкою;

- штанга має кільцеві проточки з кроком 20мм;

- з'єднання штанги з кластером - байонетним розйомом.