În timpul funcționării reactorului nuclear, miezul ar trebui să fie operativ în timpul campaniei reactorului nuclear, determinată de determinarea valorilor criteriilor pentru fiabilitatea termotehnică a reactorului în limitele de proiectare admise.
Funcționalitatea nucleului este practic asigurată de fiabilitatea TVEL - cele mai importante unități structurale ale reactorului nuclear.
Pe parcursul întregului spectacol de campanie a barelor de combustibil prevăzute cu crearea unor astfel de condiții, care ar împiedica operarea și depresurizare provoacă daune de bare de combustibil și creșterea activității agentului de răcire mai mare decât norma. În timpul funcționării unui element de combustibil ale reactorului nuclear nu trebuie să li se permită să supraîncălzire datorită unei creșteri neașteptate a RP putere, o schimbare a distribuției de energie în miez, deteriorarea elementelor combustibile de răcire, abaterile de la normele compoziției chimice a lichidului de răcire. Pentru aceasta, operatorul are nevoie de:
- să mențină strict în raza permisă viteza de schimbare a puterii și a temperaturii în timpul pornirii, încălzirii, la nivelul energiei, în timpul opririi și în timpul răcirii reactorului nuclear;
- să respecte regimul de temperatură al miezului (temperaturile admisibile la intrarea și ieșirea din NR, în TC);
- limita de putere în cazul unui dezechilibru energetic cauzat de localizarea neașteptată a CD-urilor, a undelor xenonice etc .;
- Nu permiteți dezechilibrul dintre eliberarea energiei și disiparea căldurii atunci când circulația lichidului de răcire se schimbă;
- asigurați o răcire normală în jos după oprirea planificată și de urgență.
Principala condiție pentru o funcționare fiabilă a nucleului în timpul campaniei este menținerea unui echilibru complet între:
a) puterea eliberată în combustibil, care creează un flux de căldură qF de la suprafața elementelor de combustie FTVEL:
b) puterea transferată de la elementele de combustibil la suportul de căldură
c) puterea îndepărtată de lichidul de răcire din miez
unde a este coeficientul de transfer de căldură de la suprafața carcasei celulei de combustibil având o temperatură t0 la suportul de căldură având o temperatură tm; t its. TVH - temperatura lichidului de răcire la ieșirea din reactor și intrarea în reactor, G1K - debitul agentului de răcire primar prin reactor, cp - căldura specifică a lichidului de răcire.
Deviația parametrilor N, t, G, P și a altor parametri ai primei și celei de-a doua circuite față de cea dată pentru acest mod de funcționare implică o încălcare a balanței de căldură în miez, ceea ce poate conduce la consecințe foarte grave. Crizele de schimb de căldură de tipul 1 și 2 sunt deosebit de periculoase.
La puteri mari, cele mai multe porțiuni mari consumatoare de energie temperatura TC placare combustibil poate atinge temperatura de saturație a lichidului de răcire la presiunea dată și să-l depășească. În aceste locuri: o fierbere superficială a bulei începe atunci când debitul total al agentului de răcire nu este încălzit până la punctul de fierbere. În prezent nuclea fierbere permis în multe LE, intensifică eliminarea căldurii și nici o preocupare deosebită, dar la granița cu fierberea de nucleu, se observă modul instabil, însoțită de vibrații și temperatură de suprafață a elementelor combustibile, prin urmare, vibrațiile de stres termic.
În cazul unei suprafețe de fierbere este un pericol crește fluxul de căldură (capacitate) când subrăcit apă de fierbere până când viteza de formare de bule pe suprafața elementului combustibil depășește rata de eliminare a acestora și de a forma un film cu abur stabil cu un coeficient de transfer termic redus. Vine așa numita criză de prim ordin: fluxul termic atinge valoarea critică la care elementele de combustibil format pe suprafața unui film de abur (fierbere film), temperatura crește brusc TVEL - ea începe să se topească. Pentru a preveni fierberea filmului, este necesar să se organizeze un radiator în așa fel încât în celula cea mai tensionată de combustibil să existe o rezervă pentru sarcina critică de căldură:
unde qcr este fluxul de căldură critic, W / m 2; kv este coeficientul volumetric al inegalității; - flux mediu de căldură, W / m 2.
În zona activă a neutronilor neutroni cu energie neutră, fluxurile termice de la suprafața elementelor de combustibil ating 2,5 x 10 6 W / m 2 și mai mult, iar pentru neutronii termonucleari sunt de aproximativ 2 ori mai mici.
Astfel, factorul principal care conduce la apariția încălcărilor regimului de temperatură al miezului este valoarea puterii termice a reactorului și rata schimbării sale în regimurile tranzitorii. Ca urmare, monitorizarea continuă a capacității reactorului ar trebui să fie organizată în timpul funcționării.
După cum se știe, puterea reactorului este determinată de eliberarea de energie în miezul său. La rândul său, după cum se arată în Capitolul 3, eliberarea energiei depinde de numărul de fisuri ale nucleelor de combustibil și, în consecință, de densitatea fluxului de neutroni termici care provoacă această fisiune. Cantitatea de căldură eliberată pe unitatea de volum a miezului este descrisă de următoarea expresie:
unde este puterea medie (energia) specifică a miezului, adică puterea pe unitate de volum, kVT / cm3;
- densitatea medie a fluxului de neutroni termici, neutroni / cm2 s;
- secțiune transversală efectivă macroscopică a fisiunii 235 U, 1 / cm.
Pe baza relației (5.28), puterea reactorului este definită ca
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: