Конденсационный режим работы парогенератора ВВЭР при аварийных ситуациях

• Автор: Калякин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ПАССИВНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС

1.1 Гидроаккумуляторы первой ступени

1.2 Гидромкости второй ступени.

1.3 Система пассивного отвода тепла.

1.4 Конденсационный режим работы парогенератора.

1.4.1 Конденсация.

1.4.2 Кипение.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1

2 АНАЛИЗ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ КОНДЕНСАЦИИ

В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТРУБАХ.
2.1 Экспериментальная установка Японского исследовательского института ДЖАЕРИ МЕШ.
2.2 Экспериментальная установка университета Пердью США.
2.3 Экспериментальная установка НОШ Б Германия.
2.4 Экспериментальная установка Лондонского Университета Англия.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ
3.1 Технические характеристики стенда ГЕ2МПГ.
3.2 Вспомогательные системы стенда
3.2.1 Система поддержания давления
3.2.2 Система сбора конденсата
3.2.3 Система подачи неконденсирующихся газов.
3.2.4 Система сдувки парогазовой смеси
3.3 Измерительные приборы и система сбора и обработки данных
3.4 Оценка точности измерений.
3.5 Граничные и начальные условия.
3.6 Методика проведения экспериментов.
3.6.1 Эксперименты первого этапа
3.6.2 Эксперименты второго этапа
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИОННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ПАРОГЕНЕРАТОРА ВВЭР НА СТЕНДЕ ГЕ2МПГ
4.1 Определение тепловых потерь
4.2 Эксперименты первого этапа.
4.2.1 Эксперименты на чистом паре
4.2.2 Эксперименты с подачей неконденсирующихся газов
4.2.3 Эксперименты с отводом парогазовой смеси.
4.3. Эксперименты второго этапа
4.3.1 Суточные эксперименты
4.3.2 Трхсу точные эксперименты
4.3.3 Обобщение результатов экспериментов.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4
5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ РАСЧЕТНЫХ КОДОВ.
5.1 Расчтный кодТсчьМ.
5.2 Расчетный код КорсарГП.
5.3 Результаты расчтного моделирования.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В первой главе рассмотрены особенности работы современных пассивных систем безопасности реактора ВВЭР, заложенных в проект «АЭС-», описан принцип их действия, а также рассмотрены процессы, которые возникают при их совместной работе. Особое внимание уделено работе системы пассивного отвода тепла, которая в случае аварии переводит парогенератор в режим конденсации пара первого контура. В заключении главы показана необходимость проведения исследований, направленных на обоснование работоспособности парогенератора в конденсационном режиме. Во второй главе представлен анализ уже выполненных исследований по изучению процессов конденсации в трубах горизонтальных теплообменников другими учеными, и показана недостаточность имеющихся экспериментальных данных для обоснования работы парогенератора реактора ВВЭР в аварийном режиме. В заключении главы сформулирована задача необходимых исследований. Третья глава содержит описание крупномасштабного теплогидравлического стенда ГЕ2М-ПГ, на котором проводились экспериментальные исследования. Приведены его технические характеристики, описаны вспомогательные системы и контрольно-измерительные приборы. Также представлены методики проведения экспериментов двух этапов исследований. В четвертой главе представлены основные результаты проведённой работы. Рассмотрены эксперименты первого этапа с опытами на чистом паре, с подачей газов, а также эксперименты с отгоком парогазовой смеси. Также описаны исследования в рамках второго этапа, результаты которых использовались для верификации расчётных кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП. В пятой главе приведены результаты верификации и подтверждена способность расчетных кодов моделировать процессы в парогенераторе в случае аварии на АЭС при низких температурных напорах. В заключении представлены основные выводы по результатам диссертационной работы. Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую признательность научному руководителю к. A.B. Морозову за постоянное внимание к работе, ценные методические и практические указания по улучшению ее направленности и содержания. Особую благодарность автор выражает к. О.В. Ремизову за постоянный интерес к проблемам, рассматриваемым в диссертационной работе, а также ценные и полезные советы в процессе подготовки и выполнения программы исследований. В Российской Федерации реализуется Федеральная целевая программа (ФЦП) «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на - годы и на перспективу до года», которая предусматривает масштабное строительство АЭС [1]. В основу реализации программы развития отечественной атомной энергетики было решено положить проект «АЭС-». Это типовой проект российской атомной станции нового поколения «3+» с улучшенными технико-экономическими показателями. Целью создания данного проекта является достижение современных показателей безопасности и надежности при оптимизированных капитальных вложениях на сооружение станции. Проект разрабатывается на базе электростанций с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР), доказавшими свою надежность в течение тысячи реакто-ро-лет безаварийной работы. Предполагается использование реактора с электрической мощностью не менее МВт (и возможностью форсирования до МВт). С точки зрения безопасности проект предполагает выполнение требований российской научно-технической документации, а также максимальный учет рекомендаций МАГАТЭ. Главная особенность проекта - использование пассивных систем безопасности в сочетании с традиционными активными системами. АЭС-» - это эволюционный проект, который базируется на технических решениях проекта «АЭС-», получившего официальный сертификат на соответствие требованиям европейских эксплуатирующих ор1-анизаций (Е1Ж) к АЭС с легководными реакторами нового поколения. Площадкой для сооружения головных блоков в серии «АЭС-» является вторая очередь Иововоронежской АЭС (ИВ АЭС-2). Ввод в промышленную эксплуатацию энергоблока № 1 НВ АЭС-2 запланирован на год, энергоблока № 2 - на год. В основу проекта положен принцип использования хорошо зарекомендовавших себя на практике узлов, оборудования и известных процессов, при этом, однако, целью проекта является достижение принципиально более высокого уров!