RU181304U1 - Ядерная энергетическая установка - Google Patents
Ядерная энергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU181304U1 RU181304U1 RU2017125798U RU2017125798U RU181304U1 RU 181304 U1 RU181304 U1 RU 181304U1 RU 2017125798 U RU2017125798 U RU 2017125798U RU 2017125798 U RU2017125798 U RU 2017125798U RU 181304 U1 RU181304 U1 RU 181304U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- free surface
- reactor
- power plant
- nuclear power
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D1/00—Details of nuclear power plant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Решение относится к ядерной технике и может быть использовано в установках с тяжёлыми жидкометаллическими теплоносителями.
Задачи, решаемые предлагаемым техническим решением – совершенствование конструкции ядерной энергетической установки, упрощение конструкции и эксплуатации.
Технический результат – упрощение конструкции реакторного контура ядерной энергетической установки, повышение эффективности очистки от отложений примесей – оксидов внутренних поверхностей реакторного контура с погружными осевыми насосами, обеспечение возможности формировать и доформировать оксидные защитные покрытия на поверхностях конструкционных материалов, контактирующих с теплоносителем.
Технический результат достигается тем, что ядерная энергетическая установка, содержащая реактор с жидкометаллическим свинцовым теплоносителем или его сплавами с размещёнными под свободной поверхностью активной зоной, горизонтальными парогенераторами, осевыми погружными насосами и системой защитного газа, устройством ввода газовой смеси в тракт теплоносителя, но на входе теплоносителя в насос для формирования падающих на свободную поверхность капель и струй теплоносителя установлены наклонно, под углом к свободной поверхности теплоносителя, не менее одной пластины, нижний край которых заглублён под уровень, а верхний край которых выступает над свободным уровнем потока теплоносителя, поступающего в насос в районе верхнего края установленной трубки подачи окислительной или восстановительной газовой смеси.
Принятие предлагаемого технического решения позволяет следующее:
- повысить эффективность очистки теплообменных (активная зона, парогенератор) и изотермических поверхностей реакторного контура со свинцовым теплоносителем от отложений примесей-оксидов теплоносителя;
- исключить образование отложений примесей значительной толщины «срыва» этих отложений и предотвратить имевшее место забивание ими проходных каналов активной зоны реактора;
- повысить эффективность регулирования содержания кислорода в теплоносителе реакторного контура;
- обеспечивать требуемый «запас» кислорода в теплоносителе, тем самым обеспечить необходимое формирование и доформирование защитных оксидных покрытий на внутренних поверхностях реакторного контура, обеспечить требуемый ресурс работы контура;
- ускорить и упростить проведение технологических режимов очистки контура от оксидов и формирования и доформирования защитных оксидных покрытий.
Description
Решение относится к ядерной технике и может быть использовано в установках с тяжёлыми жидкометаллическими теплоносителями.
Известна ядерная энергетическая установка, содержащая реактор со свинцовым жидкометаллическим теплоносителем или его сплавами, с размещенными под его свободным уровнем активной зоной, парогенераторами, средствами циркуляции и системой защитного газа, включающей фильтр очистки газа, газовый компрессор, снабжённый устройством ввода в тракт теплоносителя, на выходе устройства установлена одна или несколько труб с сопловыми насадками, подключенных к линии напора газового компрессора, линия всаса которых соединена с газовой полостью реактора и с газовыми баллонами с восстановительной смесью (патент на изобретение РФ № 2192052G21C9/016, 19/31 от 27.10.2002).
Недостатком данного технического решения является то, что при истечении из сопловых насадок пузыри газовой фазы имеют размер равный или больший размера истечения из сопловых насадок. Отверстия истечения в сопловых насадках размерами менее 1.0-3.0 мм. выполнять недопустимо, в следствии их возможного забивания частицами примесей, содержащихся в теплоносителе. Скорость витания пузырей указанных размеров превышает 0.5 м/с. Доставка пузырей с восстановительной газовой (газопаровой) смесью всем поверхностям контура с возможными отложениями примесей на опускных участках разветвлённого реакторного контура со скоростями менее 0.5 м/с не обеспечивается. Для таких участков очистка контура известными решениями не эффективна.
Известна ядерная энергетическая установка, содержащая реактор со свинцовым жидкометаллическим теплоносителем или его сплавами, с размещенными под свободным уровнем активной зоной, парогенераторами, насосами и системой защитного газа, устройствами ввода газовой смеси в тракт теплоносителя в районе входа в активную зону и в парогенераторы отличающееся тем, что устройство ввода газовой смеси снабжено напорной камерой, подсоединённой к напорной линии насосов, в одной из стенок напорной камеры выполнены отверстия, соединяющие полость напорной камеры со сливной камерой, сообщенной с линией подвода газовой смеси и имеющий свободный уровень теплоносителя и с объемом газовой системы под свободным уровнем теплоносителя (патент на изобретение РФ № 24748 от 20.08.2002).
Недостатком данного технического решения для реакторных контуров: сложность конструкции устройства ввода восстановительных и окислительных газовых смесей, наличие в нём отверстий малого диаметра, которые могут забиваться примесями , содержащимися в теплоносителе и увеличение высоты газового объёма в районе установки устройства.
Задачи решаемые предлагаемым техническим решением – совершенствование конструкции ядерной энергетической установки, упрощение конструкции и эксплуатации.
Технический результат – упрощение конструкции реакторного контура ядерной энергетической установки, повышение эффективности очистки от отложений примесей – оксидов внутренних поверхностей реакторного контура с погружными осевыми насосами, обеспечение возможности формировать и доформировать оксидные защитные покрытия на поверхностях конструкционных материалов, контактирующих с теплоносителем.
Технический результат достигается тем, что ядерная энергетическая установка, содержащая реактор с жидкометаллическим свинцовым теплоносителем или его сплавами с размещёнными под свободной поверхностью активной зоной, горизонтальными парогенераторами, осевыми погружными насосами и системой защитного газа, устройством ввода газовой смеси в тракт теплоносителя, но на входе теплоносителя в насос для формирования падающих на свободную поверхность капель и струй теплоносителя установлены наклонно, под углом к свободной поверхности теплоносителя, не менее одной пластины, нижний край которых заглублён под уровень, а верхний край которых выступает над свободным уровнем потока теплоносителя, поступающего в насос в районе верхнего края установленной трубки подачи окислительной или восстановительной газовой смеси.
На фиг.1 представлена схема ядерной энергетической установки, реализующая предлагаемое техническое решение, на фиг.2 – конструктивная схема элементов устройства ввода мелко дисперсионной газовой смеси с захватом в потоке теплоносителя, поступающего на вход в насос, струями и каплями теплоносителя, падающими на его свободную поверхность.
В ядерном реакторе со свинцовым теплоносителем 1, с размещёнными под свободной поверхностью теплоносителя 2, активной зоной 3, парогенераторами 4, главными циркуляционными насосами 5. На входе в насосы 5, для формирования падающих на свободную поверхность капель и струй 6 теплоносителя установлены, наклонно, под углом к свободной поверхности теплоносителя 2, не менее одной пластины 7. Нижний край пластин 7 заглубляется под свободную поверхность, а верхний край пластин 7 выступает над свободной поверхностью 2 теплоносителя, поступающего в насос. В районе верхнего края пластин 7 и падающих на свободную поверхность капель и струй 6 теплоносителя установлена трубка 8 подачи окислительной или восстановительной газовой смеси
Газовый объём 9 реакторного контура сообщён трубкой 8 с линией подачи 10 восстановительной газовой смеси и с линией подачи 11 окислительной газовой смеси из газовых баллонов с водородом 12 и кислородом 13, соответственно. Баллон 14 предназначен для формирования заданной смеси водорода из баллона 12 с защитным газом контура (аргоном), а также для формирования заданной смеси кислорода из баллона 13 с аргоном из баллона 15.
Работа ядерной энергетической установки в технологическом режиме удаления оксидов теплоносителя из теплоносителя и из их отложений на поверхностях реакторного контура осуществляется следующим образом: Основанием для проведения очистки теплоносителя и контура от его оксидов является либо недопустимо высокое содержание контролируемой примеси кислорода в теплоносителе и в контуре, либо регламентная очистка (по установленным срокам проведения режима очистки), либо очистка после разуплотнения контура вследствие аварии или ремонтных работ. В баллоне 14 приготавливается восстановительная газовая смесь подачей из баллонов с водородом 12 и аргоном 15. При работе установки в номинальном или частичном режимах по линии 10 в газовый объем 9 в близи устройства через трубку 8 подаётся восстановительная газовая смесь. Поток свинцового теплоносителя поступает после парогенератора 4 в главный циркуляционный насос 5. Омывая пластину 7 теплоноситель поступает на верхнюю часть пластины, находящуюся выше свободной поверхности теплоносителя, откуда в виде струй, капель, брызг попадает на эту поверхность. Падая, теплоноситель захватывает газовую смесь в виде мелкодисперсионных пузырей под свободный уровень теплоносителя и поступает в составе двухкомпонентного потока в насос 5. С напора главного циркуляционного насоса пузырьки поступают в каналы реактора, парогенератора и другие каналы, восстанавливая оксиды до чистого свинца и очищая теплоноситель и поверхности контура от этих примесей. Образующийся водяной пар сепарируется на свободных поверхностях теплоносителя и далее конденсируется в аварийных конденсаторах, откуда выводится в цистерну «горячих» вод.
Работа ядерной энергетической установки в технологическом режиме формирования и доформирования защитных оксидных покрытий на поверхностях конструкционных материалов реакторного контура осуществляется следующим образом: основанием для проведения режима технологической обработки реакторного контура кислородосодержащей газовой смесью являются показания оперативного датчика о содержании кислорода в свинце, свидетельствующие о недопустимом раскислении теплоносителя в контуре. Возможными причинами этого является аварийное наступление фрикционного износа (истирания), эрозионного, коррозионного износа сталей в теплоносителе, проведение ремонтных работ. В баллоне 14 приготавливается окислительная газовая смесь подачей аргона из баллона 15 и кислорода из баллона 13. Работа насоса реакторного контура осуществляется в номинальном или частичном режимах. Теплоноситель, падая в виде струй, капель, брызг с верхнего участка пластины 7 на свободную поверхность теплоносителя, захватывает мелкодисперсные пузырьки окислительной газовой смеси. Кислород, взаимодействуя со свинцом, частично растворяется в нем до насыщения, частично образует мелкие частицы оксидов свинца, последние двигаются с потоком теплоносителя, частично растворяясь в нём до насыщения, частично поступая к поверхностям в контуре формируют на нем необходимый «запас» кислорода в виде мелкодисперсных частиц оксидов свинца, который растворяясь расходуется, при необходимости, на формирование и доформирование оксидных защитных покрытий на его поверхностях, подпитывая контур кислородом.
Таким образом, регулирование окислительного потенциала и очистка теплоносителя и контура от оксидов теплоносителя осуществляется за счет взаимодействия с мелкодисперсной газовой (газопаровой) фазой, поступающей на вход в главный циркуляционный насос и формируемой в потоке за счет захвата газовой фазы падающими струями, брызгами, каплями с верхнего участка пластины установленной под углом в потоке теплоносителя.
Принятие предлагаемого технического решения позволяет следующее:
- повысить эффективность очистки теплообменных (активная зона, парогенератор) и изотермических поверхностей реакторного контура со свинцовым теплоносителем от отложений примесей-оксидов теплоносителя;
- исключить образование отложений примесей значительной толщины «срыва» этих отложений и предотвратить имевшее место забивание ими проходных каналов активной зоны реактора;
- повысить эффективность регулирования содержания кислорода в теплоносителе реакторного контура;
- обеспечивать требуемый «запас» кислорода в теплоносителе, тем самым обеспечить необходимое формирование и доформирование защитных оксидных покрытий на внутренних поверхностях реакторного контура, обеспечить требуемый ресурс работы контура;
- ускорить и упростить проведение технологических режимов очистки контура от оксидов и формирования и доформирования защитных оксидных покрытий.
Claims (1)
- Ядерная энергетическая установка, содержащая реактор с жидкометаллическим свинцовым теплоносителем или его сплавами с размещенными под свободной поверхностью активной зоной, горизонтальными парогенераторами, осевыми погруженными насосами и системой защитного газа, устройством ввода газовой смеси в тракт теплоносителя, отличающаяся тем, что на входе теплоносителя в насос для формирования падающих на свободную поверхность капель и струй теплоносителя установлены наклонно, под углом к свободной поверхности теплоносителя, не менее одной пластины, нижний край которых заглублен под свободную поверхность, а верхний край которых выступает над свободной поверхностью потока теплоносителя, поступающего в насос, в район верхнего края установлена трубка подачи окислительной или восстановительной газовой смеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125798U RU181304U1 (ru) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Ядерная энергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125798U RU181304U1 (ru) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Ядерная энергетическая установка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181304U1 true RU181304U1 (ru) | 2018-07-10 |
Family
ID=62813775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017125798U RU181304U1 (ru) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Ядерная энергетическая установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181304U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111271292A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-12 | 上海交通大学 | 两相减阻屏蔽电机主泵 |
| CN112216414A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-12 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 核反应堆和核反应堆中氧气浓度的控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028754A1 (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Finmeccanica S.P.A. Azienda Ansaldo | Nuclear reactor with improved natural coolant circulation |
| RU24748U1 (ru) * | 2002-02-11 | 2002-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования Нижегородский технический университет | Ядерная энергетическая установка |
| RU2192052C1 (ru) * | 2001-02-12 | 2002-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования "Нижегородский государственный технический университет" | Ядерная энергетическая установка |
| RU120275U1 (ru) * | 2012-03-28 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Ядерная энергетическая установка |
-
2017
- 2017-07-19 RU RU2017125798U patent/RU181304U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028754A1 (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Finmeccanica S.P.A. Azienda Ansaldo | Nuclear reactor with improved natural coolant circulation |
| RU2192052C1 (ru) * | 2001-02-12 | 2002-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования "Нижегородский государственный технический университет" | Ядерная энергетическая установка |
| RU24748U1 (ru) * | 2002-02-11 | 2002-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования Нижегородский технический университет | Ядерная энергетическая установка |
| RU120275U1 (ru) * | 2012-03-28 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Ядерная энергетическая установка |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111271292A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-12 | 上海交通大学 | 两相减阻屏蔽电机主泵 |
| CN111271292B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-10-08 | 上海交通大学 | 两相减阻屏蔽电机主泵 |
| CN112216414A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-12 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 核反应堆和核反应堆中氧气浓度的控制方法 |
| CN112216414B (zh) * | 2020-09-07 | 2024-02-06 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 核反应堆和核反应堆中氧气浓度的控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5958563B2 (ja) | スクラバの海水量制御装置、スクラバの海水量制御方法、アルカリ量制御装置及びアルカリ量制御方法 | |
| KR100340302B1 (ko) | 발전플랜트용급수가열시스템 | |
| JPH0786547B2 (ja) | 格納容器を持った原子力設備 | |
| RU181304U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| CA2701527C (en) | Wet scrubbing for removing particulate solids from oxygen supply line | |
| CN109959017A (zh) | 一种锅炉废液掺烧装置 | |
| RU120275U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| CN107855003B (zh) | 一种基于scr的船舶脱硝系统的氨水回收再利用装置 | |
| CN104998890B (zh) | 工业炉渣处理系统 | |
| CN104445483A (zh) | 一种真空除氧器结构 | |
| CN107469544A (zh) | 气动乳化处理装置及系统 | |
| RU78002U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| CN203530347U (zh) | 一种无粒化泵型高温炉渣水淬系统 | |
| RU105514U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| RU137152U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| CN106007050A (zh) | 一种干熄焦车间循环水源系统 | |
| RU2226010C1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| JP2022177574A (ja) | スクラバ装置 | |
| RU2192052C1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| CN208012208U (zh) | 渣浆罐浮渣处理系统 | |
| JP5018847B2 (ja) | 金属部材の表面処理方法および表面処理装置 | |
| CN106051704A (zh) | 一种利用熔盐回收高温煤气余热的系统 | |
| CN220779676U (zh) | 一种金红石酸解尾气处理罐 | |
| KR20220056157A (ko) | 자가세정 가능한 액체 세정시스템 | |
| CN103525958A (zh) | 一种无粒化泵型高温炉渣水淬工艺及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180720 |