ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ МАНЕВРЕННОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРА РБМК-1000

Иванов В. А., Струков М. А., Тарасов А. В.

СПбГТУ, г. Санкт-Петербург


В данной работе предлагается модернизация газового контура реактора, осуществляющего продувку графитовой кладки реактора РБМК-1000. Модернизации подвергается система регулирования состава азотно-геливой смеси (АСРГ).

В состав системы регулирования вводятся два новых регулятора: регулятор температуры графита (РТГ) и регулятор концентрации азота (РКА). На основе полученной системы разработана математическая модель АСРГ. Особое внимание уделено исследованию устойчивости системы, а также анализу совместной работы РТГ и регулятора мощности блока (РМБ). В ходе выполнения работы определена область устойчивости АСРГ для параметров настройки РТГ и РМБ, и проведены расчетные эксперименты при понижении мощности реактора для различных вариантов настройки регулятора температуры графита. По результатам расчетов, построены переходные процессы изменения Nр, rопер, Тгр. Программа расчета выполнена при помощи математического пакета Mathcad 7.0.

На основе результатов, полученных в ходе исследования, можно сделать следующие выводы:

  1. При изменении мощности реактора меняется температура графитовой кладки реактора РБМК. Данный тип реактора имеет положительный коэффициент реактивности по графиту, оказывающий отрицательное влияние на устойчивость реактора, его маневренность, а значит и его безопасность. Особенно неприятным является процесс снижения мощности. В этом случае уменьшается температура графита, что сопровождается введением отрицательной составляющей реактивности в суммарную реактивность, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению оперативного запаса реактивности и, следовательно, ограничиваются возможности регулирования реактором. При снижении мощности более чем на 10%, величина отрицательной реактивности, вносимой графитом, становится больше чем реактивность по ксенону (основной показатель отравления реактора). Предложенная автоматическая система регулирования температуры графитовой кладки, обеспечивает поддержание температуры графита на заданном уровне. Это приводит к уменьшению отрицательного влияния коэффициента реактивности по температуре графита, увеличивает оперативный запас реактивности. Регулирование температуры графита улучшает маневренные характеристики реактора, его надёжность и безопасность.
  2. Анализ совместной работы двух регуляторов, регулятора температуры графитовой кладки и регулятора нейтронной мощности реактора, показывает, что введение нового контура регулирования улучшает управляемость реактором. Однако, расчёты показали, что важное значение имеет правильный выбор параметров настройки регулятора температуры графита. Эти настройки определяются областью устойчивости системы регулирования. Неправильное определение коэффициентов может повлечь за собой неустойчивость системы регулирования и как следствие возникновение аварийной ситуации. Поэтому к выбору параметров настойки регулятора температуры графита надо подходить особенно ответственно.
Литература
  1. Иванов В.А. , Андреев П.А., Блинов А.Н., Оптимизация режимов работы теплоснабжения от ЛАЭС и разработка системы автоматики азотно-гелиевой смеси продувки реакторного пространства: Техинформация \ ЛПИ, 1988.
  2. Иванов В.А., Еперин А.П., Блинов А.Н., Воробьёв А.В., Куликова Г.Г., Исследование теплового состояния графитовой кладки ядерного реактора: Сборник научных трудов \ ЛПИ, 1984.
  3. Повышение безопасности АЭС с РБМК / Е.О. Асманов и др/ Атомная энергия-1987.-т.62.-вып.4-с.219-226.
  4. Белянин Л.А., Лебедев В.И., Шмаков Л.В., Скок Ю.Г. Безопасность АЭС в изобретениях. - М.: Энергоатомиздат, 1998.
  5. Иванов В.А., Регулирование энергоблоков- Л.:Машиностроение, 1984.