Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Новое схемное решение для минимизации последствий отказа линии захолаживания питательной воды энергоблока БРЕСТ-ОД-300

30.06.2025 2025 - №02 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

А.В. Попов Е.Н. Кулаков Д.Р. Данилова А.С. Лисянский Ф.А. Святкин С.О. Кириенко Е.В. Бубенщиков И.В. Павлова В.В. Ходаковский В.Н. Чигарев

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.2.13

УДК: 621.311.25.621.039

При проектировании второго контура АЭС с реактором БРЕСТ-ОД-300 перед разработчиками были поставлены специфические для энергетики требования, связанные с высокой температурой кристаллизации свинцового теплоносителя. Это привело к разработке новых технических решений, в основном, в части создания системы нагрева питательной воды, оказывающей влияние на режимы работы реакторной установки. В процессе проектирования энергоблока изменялись облик и параметры данной системы. Внесение изменений в проект системы нагрева питательной воды требует тщательного анализа их влияния на работу реакторной и турбинной установок. Проверка работоспособности системы в различных режимах проводилась с помощью интегральной расчетной математической модели (ИРММ) энергоблока. Такой подход помогает избежать ошибочных решений и заранее выявить скрытые взаимосвязи между системами, что в конечном итоге повышает экономичность, надежность и безопасность атомной станции. В рамках исследования был выполнен анализ работы системы при отказе линии охлаждения питательной воды. На основании полученных результатов разработаны схемные технические решения, направленные на снижение негативных последствий подобного отказа.

Ссылки

  1. Паршиков И.А., Долгов Ю.А., Ларионов И.А., Щекатуров А.М. Разработка комплексной модели ИЯУ МБИР с использованием среды динамического моделирования SiminTech и расчетного кода PRISET. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2016;4:133‑145. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.4.13
  2. Адамов Е.О., Джалавян А.В., Лопаткин А.В. и др. Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в перспективе до 2100 г. Атомная энергия. 2012;112(6):319–330. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1336 (дата обращения: 06.10.2024).
  3. Глебов А.П. Особенности развития атомной энергетики в России. Оценки технико-экономических характеристик перспективных реакторов. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-реакторные константы. 2022;1:40–51. URL: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2022/issue2022-1-40-51.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  4. Country Statistics: Russian Federation. IAEA: Power Reactor Information System. URL: https://pris.iaea.org/PRIS/home.aspx (дата обращения 06.10.2024).
  5. Locatelly G., Manchini M., Todeschini N. Generation IV nuclear reactors: Current status and future prospects. Energy Policy. 2013;61:1503–1520. DOI: https://doi.org/10.1016/j.en-pol.2013.06.101
  6. Gen IV International Forum. Annual Report 2020. URL: https://www.gen-4.org/resources/annual-reports/2020-gif-annual-report (дата обращения: 06.10.2024).
  7. Адамов Е.О., Грачев А.Ф., Забудько Л.М. и др. Основные итоги выполнения комплексной программы расчетно-экспериментального обоснования твэлов со смешанным нитридным уран-плутониевым топливом реакторов БН-1200 и БРЕСТ. Атомная энергия. 2021;131(5):265–270. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4811 (дата обращения: 06.10.2024).
  8. Грабежная В.А., Михеев А.С., Штейн Ю.Ю., Семченков А.А. Расчетно-экспериментальное исследование работы модели парогенератора БРЕСТ-ОД-300. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2013;1:101–109. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.1.13
  9. Безносов А.В., Львов А.В., Боков П.А. и др. Экспериментальные исследования зависимостей характеристик осевых насосов, перекачивающих свинцовый теплоноситель, от параметров решеток профилей рабочих колес. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017;1:138–146. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.1.13
  10. Агеев В.С., Буданов Ю.П., Иолтуховский А.Г. и др. Конструкционные материалы активных зон российских быстрых реакторов. Состояние и перспективы. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2009;2:210–218. URL: https://static.nuclear-power-engineering.ru/journals/2009/02.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  11. Белозеров В.И., Ситдиков Э.Р., Варсеев Е.В. Влияние примесей на теплообмен в свинцовом теплоносителе. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2016;1:130–137. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.14
  12. Большов Л.А., Мосунова Н.А., Стрижов В.Ф., Шмидт О.В. Расчетные коды нового поколения для новой технологической платформы ядерной энергетики. Атомная энергия. 2016;120(6):303–312. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/514 (дата обращения: 06.10.2024).
  13. Кондуров Е.П., Кулаков Е.Н., Попов А.В. и др. Новые задачи при использовании паросилового цикла в энергетических установках на базе реакторов со свинцовым теплоносителем. Атомная энергия. 2024;136(1–2):27–32. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5350 (дата обращения: 06.10.2024).
  14. Филин А.И., Цикунов В.С., Попов С.В. и др. Разработка схем, оборудования и режимов работы второго контура перспективной АЭС. Теплоэнергетика. 2001;6:27–31. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_27213049_17934548.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  15. Сомова Е.В., Кисина В.И., Шварц А.Л. и др. Процесс конденсации пара из пароводяной смеси на струях воды при высоком давлении. Теплоэнергетика. 2009;1:63–70. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_11690740_57496316.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  16. Нестеров Ю.В., Лисянский А.С., Макарова Е.И. и др. Тепловая схема и оборудование II контура энергоблока АЭС с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 для докритических параметров пара. Теплоэнергетика. 2011;6:32–36. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_16525716_59977853.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  17. Трофимов Л.И. Экспериментальное исследование теплопередачи при конденсации пара на струях воды. Теплоэнергетика. 2002;2:64–70. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_27721718_57251870.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  18. Сухоруков Ю.Г., Балунов Б.Ф., Лемехов В.В. и др. Теплогидравлические испытания модели смешивающего подогревателя высокого давления. Теплоэнергетика. 2021;12:68–75. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_47147143_76966836.pdf (дата обращения: 06.10.2024).
  19. Кулаков Е.Н., Гаев В.Д., Казаров Г.И. и др. Повышение эффективности использования тепла конденсата пароперегревателей турбоустановок новых и действующих АЭС. Теплоэнергетика. 2023;1:30–39. DOI: https://doi.org/10.56304/S0040363623010034
  20. Попов А.В., Кулаков Е.Н., Кругликов П.А. и др. Определение оптимального перепада давления на клапане управления насосом с гидротурбинным приводом. Теплоэнергетика. 2024;2:1–8. DOI: https://doi.org/10.56304/S0040363624020073
  21. Шлемензон К.Т., Михайлов В.Е., Хоменок Л.А. Инновация в оборудовании ТЭС и АЭС – насосы с гидротурбинным приводом, органически включенным в тепловую схему энергоблока. Надежность и безопасность энергетики. 2014;1:37–40.
  22. Федоровский А.Ю., Кириенко С.О., Сиполс А.А. Цифровые двойники ядерного энергокомплекса. Атомная энергия. 2024;136(1–2):36–40. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5352 (дата обращения: 06.10.2024).

АЭС БРЕСТ-ОД-300 интегральная расчетная математическая модель жидкометаллический теплоноситель (ЖМТ) свинец смешивающий подогреватель питательной воды (СППВ) питательный гидротурбинный насос (ПГТН)

Ссылка для цитирования статьи: Попов А.В., Кулаков Е.Н., Данилова Д.Р., Лисянский А.С., Святкин Ф.А., Кириенко С.О., Бубенщиков Е.В., Павлова И.В., Ходаковский В.В., Чигарев В.Н. Новое схемное решение для минимизации последствий отказа линии захолаживания питательной воды энергоблока БРЕСТ-ОД-300. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2025. – № 2. – С. 153-166. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.2.13 .

Открыть PDF файл