Внедрение атомной энергии в сферу производства низкопотенциального тепла
для отопления и горячего водоснабжения обусловлено стремлением снизить
долю расхода органического топлива и тем самым внести вклад в решение
экологической проблемы, связанной с загрязнением атмосферы и нагревом
водоемов.
Специфические условия размещения ACT выдвигают дополнительные требования
для обеспечения безопасности населения крупных городов и потребителей
тепла. Необходимость максимально возможного приближения ACT к районам
жилой застройки вытекает из требований достижения приемлемых
экономических показателей из-за высокой стоимости магистральных
трубопроводов (несколько миллионов рублей на километр трассы).
Проведенные исследования показали, что в настоящее время водо-водяные
реакторы достаточно полно отвечают требованиям, предъявляемым к атомным
источникам теплоснабжения.
Использование низкого давления теплоносителя в основном контуре
(примерно на порядок ниже характерного для современных энергетических
водяных реакторов) значительно снижает потенциальную возможность аварии,
связанной с разгерметизацией контура.
АСТ-500 (рис. 1.5) работает по трехконтурной схеме (основной,
промежуточной и сетевой), при этом давление в промежуточном контуре (1,2
МПа) ниже, чем в сетевом (1,6 МПа), что полностью исключает протечки в
сетевую воду, направляемую потребителю.
Интегральная компоновка оборудования основного
контура позволяет избежать разветвленности контура, исключить применение
трубопроводов значительного диаметра. В основном контуре принята
естественная циркуляция теплоносителя, что существенно повышает
надежность охлаждения активной зоны, исключает из рассмотрения аварийные
ситуации, связанные с отказом циркуляционных насосов, в том числе и при
аварийном обесточивании станции. Давление в реакторе обеспечивается и
поддерживается встроенной в корпус реактора паровой системой компенсации
давления за счет частичного кипения теплоносителя в верхней части
активной зоны.
Система химического регулирования — борсодержащий раствор применяется
только в резервной системе аварийной остановки реактора, что существенно
упрощает схему ACT, уменьшает объемы выбрасываемой в вентиляционную
трубу реактивности и радиоактивных отходов.
Для обеспечения безопасности при разрыве корпуса реактора он целиком с
верхним блоком заключается в наружный внешний прочный корпус. Внешний
корпус рассчитывается на все усилия, возникающие при разрыве основного
корпуса, и обеспечивает удержание всего теплоносителя, что гарантирует
постоянный залив активной зоны теплоносителем, а также исключает выброс
радиоактивности в помещение станции, а следовательно, и в окружающую
среду.
В связи с тем, что весь основной циркуляционный контур расположен внутри
«двойного» корпуса реактора, максимальный трубопровод, который может
разгерметизироваться и привести к выбросу радиоактивности теплоносителя
первого контура в помещение ACT, определяется вспомогательными системами
подпитки-очистки контура с максимальным диаметром 100 мм.
При рабочем давлении теплоносителя первого контура 1,6 МПа
обеспечивается полная компенсация утечки теплоносителя через такой
разрыв при незначительном динамическом отклонении параметров установки.
Спринклерные установки легко справляются с конденсацией образовавшегося
из вытекающего теплоносителя пара, не давая повышаться давлению в
помещениях ACT.
Промежуточный контур выполняется некипящим с принудительной циркуляцией.
В состав промежуточного контура входят также системы газовой
компенсации, очистки, подпитки, а также байпас аварийного отвода тепла.
Рис. 1.5 Принципиальная схема АСТ-500:
1 — реакторная установка; 2— компенсатор второго контура; 3 — сетевой
подогреватель; 4 — деаэратор подпитки теплосети; 5 — система очистки
воды второго контура; 6 — бассейн выдержки; 7 — теплообменник аварийного
расхолаживания; 8 — система очистки воды первого контура; 9 — деаэратор
первого контура