LT4945B - Kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas - Google Patents

Abstract

Išradimas priklauso branduolinės energetikos sričiai, būtent, aprašytas kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas. Kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas, pagal kurį iš aktyviosios reaktoriaus zonos iškraunami papildomi sugėrėjai ir išdegusios šilumą išskiriančios rinklės su urano kuru ir į jų vietą patalpinamos šilumą išskiriančios rinklės su šviežiu urano-erbio kuru. Iškrovus visus papildomus sugėrėjus aktyvioje zonoje palaikoma tokia erbio koncentracija, esant kuriai erbio poveikis į aktyviosios zonos reaktyvumą sudaro ne mažiau 80% nuo poveikio reaktyvumui papildomų sugėrėjų iškrautu prieš įkraunant šilumą išsiskiriančias rinkles su urano-erbio kuru. Šis būdas pasižymi tuo, kad šilumą išskiriančias rinkles joms išdegus keičiaatidirbusiomis šilumą išskiriančiomis rinklėmis, pervežtomis iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos ir kurių kuro išdegimo gylis neviršija 80 % projektinio. Be visa to , išdegusių šilumą išskiriančių rinklių įkrovimas kaitaliojamas su šviežių šilumą išskiriančių rinklių įkrovimų.ą

Description

Išradimas priskiriamas branduolinės energetikos sričiai ir aprašo kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdą.

Žinomas kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas, pasižymintis tuo, kad nusistovėjusio reaktoriaus darbo režimo metu iš aktyvios reaktoriaus zonos iškraunami papildomi sugerėjai ir ‘'išdegę šilumą išskiriantys elementai, o į jų vietą patalpinamos šilumą išskiriančios rinklės su šviežiu urano-erbio kuru, kai po visų papildomų sugėrėjų iškrovimo aktyvioje zonoje yra palaikoma tokia erbio koncentracija kuriai esant jos poveikis į aktyvios zonos reaktyvumą atitinka ne mažiau 80% poveikio į aktyvios zonos reaktyvumą iškrautų papildomų sugėrėjų (flaTeHT ΡΦ No. 2100852, κη. G21C 7/04, onyo.i. 1977).

Šis būdas leido padidinti urano-grafito branduolinio reaktoriaus ekonomiškumą ir jo saugumo lygi·

Prie šio metodo trūkumų reikia priskirti tai, kad eksploatuojant reaktorių pagal ši būdą negalima iki galo sudeginti atidirbusių šilumą išskiriančių rinklių, kurios dideliais kiekiais saugomos baseinuose-saugyklose su palyginti nedideliu išdegimo laipsniu, o tai neigiamai atsiliepia atominės jėgaines kuro ciklo ekonominiams rodikliams.

Artimiausias pasiūlytajam yra kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas, kurio esmė yra ta, kad šilumą išskiriančias rinklės su urano ir urano-erbio kuru joms išdegus keičia šilumą išskiriančiomis rinklėmis su atidirbusiu kuru, kurio išdegimo gylis neviršija 80% projektinio, ir šias papildomai išdegina iki išdegimo laipsnio ne daugiau 90% nuo projektinio išdeginimo, bet šilumą išskiriančių rinklių su atidirbusiu kuru dalis neturi viršyti 20% visų šilumą išskiriančių rinklių aktyvioje zonoje, o taip pat šilumą išskiriančias rinklės su atidirbusiu kuru talpina aktyvios zonos periferijoje, ir taip pat aktyvioje zonoje išdegusios šilumą išskiriančios rinklės su atidirbusiu kuru keičia į šilumą išskiriančias rinklės su mažesniu išdegimo gyliu (LR Patentas Nr. 4539, Int. Cl.⁶: G21C 7/04, pask. 1999).

Šis būdas leido padidinti urano-grafito branduolinio reaktoriaus ekonomiškumą, išlaikant jo šiuolaikinį saugumo lygį.

Prie pagrindinių šio būdo trūkumų reikia priskirti tai, kad pagal jį galima iki galo sudeginti tik santykinai nedidelį kiekį atidirbusių šilumą išskiriančių rinklių, nes jų dalis neturi viršyti 20% visų šilumą išskiriančių rinklių aktyvioje zonoje. Be to. patalpinant šilumą išskiriančias rinklės su atidirbusiu kuru reaktoriaus aktyvios zonos periferijoje, padidėja laikas kuris reikalingas jų gyliasniam išdeginimui. Tai taip pat apriboja galimybės iki galo sudeginti didelį kiekį šilumą išskiriančių rinklių su atidirbusiu kuru. Išvedant iš eksploatacijos vieną iš atominės elektrinės energobloką jo reaktoriuje yra apie 80% šilumą išskiriančių rinklių, kuriu išdegimo gylis neviršija projektinį ir kurias ekonomiškai tikslinga papildomai išdeginti.

Uždavinio, kurio sprendimui skiriamas šis išradimas, esmę sudaro kuro ciklo ekonomiškumo pagerinimas išvedant iš eksploatacijos vieną iš atominės elektrinės energoblokų su uranografito branduolinių reaktoriumi, išlaikant eksploatuojamo reaktoriaus šiuolaikinį saugumo

Techninį rezultatą, kurio pasiekimą užtikrina šis išradimas, sudaro naujo urano-erbio kuro ekonomija, gilesnis atidirbusių šilumą išskiriančių rinklių, iškrautų iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos, išdegimas reaktoriuje, kuris toliau eksploatuojamas, atidirbusių šilumą išskiriančių rinklių kiekio sumažinimas ir, atitinkamai, išlaidų jų saugojimui mažinimas.

Minėti rezultatai gaunami dėl pasiūlyto urano-grafto branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdo, iškraunant iš aktyvios reaktoriaus zonos papildomus sugerėjus ir išdegusias šilumą išskiriančias rinklės su urano kuru ir vietoje jų patalpinant šilumą išskiriančias rinklės su šviežiu urano-erbio kuru, kai aktyvioje zonoje po visų papildomų sugėrėjų iškrovimo yra palaikoma tokia erbio koncentracija, kuriai esant jos poveikis aktyviosios zonos reaktyvumui atitinka ne mažiau 80% poveikio į aktyvios zonos reaktyvumą papildomų sugėrėjų iškrautų nuo šilumą išskiriančių rinklių su urano-erbio kuru įkrovimo pradžios, išdegus šilumą išskiriančioms rinklėms su urano-erbio kuru keičiant jas dalinai išdegusiomis šilumą išskiriančioms rinklėms, iškrautomis iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos ir kurių kuro išdegimo gylis neviršija 80% projektinio išdeginimo gylio, be to dalinai išdegusios šilumą išskiriančios rinklės talpinamos be apribojimu pagal jų išdėstymą reaktoriuje ir be apribojimu pagal jų kiekį, palaikant reikiama reaktyvumo atsargą, o taip pat norint išlaikyti reikiama išdegusių šilumą išskiriančių rinklių perkrovimo tempą, jų įkrovimas kaitaliojamas su šviežiu šilumą išskiriančių rinklių įkrovimų.

Pagal pasiūlytą būdą reaktoriaus eksploatacija atliekama taip.

Dalinai išdegusios šilumą išskiriančios rinklės, iškrautos iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos ir kurių kuro išdeginimo gylis neviršija 80% projektinio išdegimo gylio, pervežamos į energobloką su eksploatuojamų urano-grafito reaktoriumi. Šiame reaktoriuje išdegusios šilumą išskiriančios rinklės keičiamos į mažesnio išdegimo gylio atidirbusiomis šilumą išskiriančios rinklės, iškrautos iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos. Kaip parodė skaičiavimai, kuro išdegimo laipsnis pakraunamoms atidirbusioms šilumą išskiriančioms rinklėms neturi viršyti 80% projektinio išdegimo laipsnio, kadangi kuro ekonomijos dėl mažo išdegimo prieauglių praktiškai nebūna, bet padidėja rinklių perkrovimo tempas, dėl ko sumažėja reaktoriaus eksploatacijos saugumas. Atidirbusios šilumą išskiriančios rinklės, iškrautos iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos, įkraunamos į eksploatuojamo reaktoriaus centrinę ir periferinę zonas be apribojimu pagal išdėstymą ir pagal kiekį, palaikant reikiama reaktyvumo atsargą, kas leidžia iki galo sudeginti didelį kiekį atidirbusių šilumą išskiriančių rinklių, išlaikant eksploatuojamo reaktoriaus šiuolaikinį saugumo lygį. Įkraunant į reaktoriaus aktyvią zoną atidirbusia šilumą išskiriančias rinklės, kurių kuro išdegimo laipsnis viršija 50% projektinio, perkrovimo tempas gali pasirodyti per greitas. Šio atvejų išdegusių šilumą išskiriančių rinklių įkrovimą būtina kaitalioti su šviežiu šilumą išskiriančių rinklių įkrovimų.

Claims (2)

1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

   1. Kanalinio urano-grafito branduolinio reaktoriaus eksploatacijos būdas kai iš aktyviosios reaktoriaus zonos iškraunami papildomi sugerėjai ir išdegusios šilumą išskiriančios rink lės su urano kuru ir į jų vietą patalpinamos šilumą išskiriančios rinklės su šviežiu urano-erbio kuru, kai po visų papildomų sugėrėjų iškrovimo aktyvioje zonoje yra palaikoma tokia erbio koncentracija, kuriai esant erbio poveikis į aktyvios zonos reaktyvumą atitinka ne mažiau 80% iškrautų papildomų sugėrėjų poveikio į aktyviosios zonos reaktyvumą besiskirian t i s tuo, kad šilumą išskiriančias rinkles joms išdegus keičia atidirbusiomis šiluma išskiriančiomis rinklėmis, pervežtomis iš reaktoriaus išvedamo iš eksploatacijos ir kurių kuro išdegimo gylis neviršija 80% projektinio.
2. 2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad išdegusių šilumą išskiriančių rinklių įkrovimas kaitaliojamas su šviežių šilumą išskiriančių rinklių įkrovimų.