Возможность продления кампании действующих энергоблоков ВВЭР-1000 за счет работы на скользящем давлении второго контура

В работе рассматривается эффективность и возможность внедрения в эксплуатационную практику энергоблоков ВВЭР-1000 режима продления кампании на скользящем давлении второго контура. Рассмотрена история исследований отечественных атомщиков в части продления кампании реакторов ВВЭР. Показано, что снижение давления свежего пара в допускаемых пределах позволит высвободить дополнительную реактивность за счет высвобождения температурного эффекта и выработать дополнительную энергию в период работы блока на мощностном эффекте. Составлена математическая модель изменения основных параметров реакторной установки, включающая уравнения баланса реактивности, уравнение Стодолы-Флюгеля для турбины, уравнений теплового баланса и теплопередачи в парогенераторе. Выполнен расчёт ожидаемого прироста выработки электроэнергии для современных топливных загрузок реакторов ВВЭР-1000. Проанализирована степень соответствия предлагаемого режима действующим технологическим ограничениям энергоблока ВВЭР-1000 «большой серии». Результаты анализа подтверждены численным экспериментом на многофункциональном анализаторе режимов реакторной установки ВВЭР-1000 разработки НИЯУ МИФИ, построенном на основе среды ЭНИКАД и аттестованного диффузионного нейтронно-физического кода ПРОСТОР. Сделаны выводы о возможности внедрения предлагаемого режима в эксплуатационную практику современных энергоблоков ВВЭР-1000.

1. Проскуряков А.Г., Калинов В.Ф., Виденеев Е.Н. Экономическая эффективность работы атомного энергоблока с ВВЭР в режиме продления кампании. Электрические станции. 1987;(9):5–8.

2. Пономаренко Г.Л., Румик А.П. Новая технология маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ВВЭР и PWR. Тяжелое машиностроение. 2019;(1-2);11-22.

3. Пономаренко Г.Л., Румик А.П. Патент № 2675380 C1 Российская Федерация, МПК G21C 7/00. Способ маневрирования мощностью ядерного энергетического реактора типа ВВЭР и PWR. Заявка №2018117898 от 15.05.2018; опубл. 19.12.2018.

4. Джарум Б., Соловьёв Д.А., Семенов А.А. и др. Влияние температурного регулирования при работе ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200 в режиме следования за нагрузкой. Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». 2020;9(3):201–209. https://doi.org/10.56304/S2304487X20030037

5. Андрушечко С.А., Виднеев Е.Н. Работа ВВЭР-440 в режиме продления кампании при скользящем давлении во втором контуре. Атомная энергия. 1989;66(1):3.

6. Волков А.П., Трофимов Б.А., Игнатенко Е.И. и др. Работа I блока Кольской АЭС на температурном и мощностном эффекте. Атомные электрические станции. 1979;(2):102.

7. Самойлович Г.С., Трояновский Г.С. Переменные и переходные режимы в паровых турбинах. Москва: Энергоатомиздат; 1982. 496 с.

8. Chernov E.V. Development and application of WWER1000 PC based simulators for education and training in NRNU MEphI. Developing a systematic education and training approach using personal computer based simulators for nuclear power programmes proceedings of a technical meeting. Vienna. 15–19 May. 2017:96–98. URL: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE1836web.pdf. (accessed: 09.01.2023).

9. Аль М.Р., Выговский С.Б., Батайне О.В. Исследование влияния характеристик стационарного состояния активной зоны ВВЭР-1000 (1200) на устойчивость реактора к ксеноновым колебаниям. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2020;(3):30–40. https://doi.org/10.26583/npe.2020.3.03

10. Выговский С.Б., Королев С.А., Чернов Е.В. и др. Опыт использования программного комплекса «ПРОСТОР» в расчетной поддержке эксплуатации АЭС с ВВЭР. Ядерная физика и инжиниринг. 2014;5(1):15–28.

11. Браславский Ю.В., Матузаев К.Б., Мерзликин Г.Я., Сукрушев А.В. Анализ экономической целесообразности внедрения длительных топливных циклов на АЭС с ВВЭР-1000. Энергетические установки и технологии. 2019;5(1):7–13. URL: https://www.sevsu.ru/upload/iblock/9e4/odt84m7d9l1hp1ovy9rsa0sgmuj6ip86/%D0%AD%D0%BD_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B8_2019-1.pdf (дата обращения: 09.01.2023).