ВВЭР-ТОИ - VVER-TOI
ВВЭР-ТОИ или ВВЭР-ТОИ ( русский : Водо-водяной энергетический реактор типовой оптимизированный информатизированный , латинизируется : Водо-Vodyanoi Energetichesky реактор Tipovoi Optimizirovanniy Informatizirovanniy , лит 'Вода-Вода Энергия Reactor Универсальный Optimized Digital') представляет собой поколение III + ядерная энергетика реактор на основе технологии ВВЭР, разработанной Росатомом . Проект ВВЭР-ТОИ предназначен для повышения конкурентоспособности российской технологии ВВЭР на международных рынках. В нем будут использоваться водо-водяные реакторы ВВЭР- 1300/510, отвечающие современным требованиям ядерной и радиационной безопасности.
Проект ВВЭР-ТОИ разработан на основе проектной документации, разработанной для АЭС-2006, с учетом опыта, накопленного при разработке проектов на основе технологии ВВЭР как в России, так и за рубежом, таких как Нововоронежская АЭС-2 . Первым ВВЭР-ТОИ станет энергоблок №1 Курской АЭС-2 .
Основные технико-экономические показатели
Расчетный срок службы реактора составляет 60 лет, тепловая мощность - 3300 МВт, общая электрическая мощность - 1255 МВт.
| Показатель | Значение |
|---|---|
Землетрясение с безопасным остановом интенсивностью по шкале MSK-64 :
|
8 9 |
| Проектное землетрясение силой по шкале MSK-64 | 7 |
| Время, необходимое для обеспечения автономной работы станции в случае запроектной аварии, ч | 72 |
| Срок строительства атомной электростанции (АЭС) от первого бетонирования до физического пуска (для серийного блока), мес. | 40 |
| Снижение сметной стоимости строительства серийного блока по сравнению с первым блоком Нововоронежской АЭС-2 ,% | 20 |
| Снижение затрат на проектную эксплуатацию энергоблока по сравнению с четвертым блоком Балаковской АЭС ,% | 10 |
Исходные требования к проекту
- Устойчивость к критическим внешним воздействиям и стихийным бедствиям.
- Соответствие принятым в мире правилам и нормам.
- Соответствие климатическим условиям от тропиков до северных регионов.
- Независимость от потери внешних источников электроэнергии и водоснабжения.
Принципы обеспечения безопасности
Защита населения и окружающей среды
Радиационная безопасность организована и реализована таким образом, чтобы предотвратить недопустимые воздействия источников ионизирующего излучения на материалы, население и окружающую среду в районе, окружающем атомную электростанцию.
Концепция обеспечения радиационной и ядерной безопасности в проекте ВВЭР-ТОИ основана на следующем:
- требования, предусмотренные действующими отечественными правилами и нормами безопасности в области атомной энергетики, которые применяются к проектируемому энергоблоку с учетом их дальнейшего развития;
- современная философия и принципы безопасности, разработанные мировым ядерным сообществом и отраженные в Нормах безопасности МАГАТЭ ;
- материалы, опубликованные Международной консультативной группой по ядерной безопасности (INSAG) по вопросам ядерной безопасности, требованиям EUR;
- комплекс проработанных и проверенных в процессе эксплуатации технических решений с учетом предпринятых усилий по их модернизации и устранению «слабых звеньев», выявленных в процессе эксплуатации;
- проверенные и сертифицированные методы расчета, коды и программы; отработанная методология анализа безопасности, надежная база данных;
- организационные и технические меры по предупреждению и ограничению последствий тяжелых аварий, разрабатываемые по результатам исследований в области тяжелых аварий;
- опыт разработки установок нового поколения и повышенной безопасности;
- обеспечить низкую чувствительность к ошибкам и ошибочным решениям персонала;
- обеспечить низкие риски значительного выброса радионуклидов в случае аварии;
- обеспечить возможность реализации функций безопасности без внешнего источника питания, а также управления через интерфейс «человек-машина»;
- обеспечить условия, необходимые для предотвращения эвакуации населения, проживающего вблизи АЭС, в случае тяжелых аварий.
Барьеры безопасности
Проект ВВЭР-ТОИ демонстрирует реализацию следующих принципов, обеспечивающих современную концепцию многоразовой глубокоэшелонированной защиты:
- создать ряд косвенных барьеров, предотвращающих выброс радиоактивных продуктов, которые накапливаются в процессе эксплуатации, в окружающую среду. Ядерное топливо (топливная матрица и оболочка твэлов), границы контура теплоносителя, активная зона реактора охлаждения (корпус реактора, компенсаторы давления, главные циркуляционные насосы, коллекторы парогенератора, трубопроводы первого контура и связанные системы, теплообменные трубы парогенератора), Герметичные ограждения помещений с расположенным внутри них оборудованием и трубопроводами реакторной установки могут служить преградами для АЭС с реакторами ВВЭР.
- высокий уровень надежности, обусловленный выполнением специальных требований к обеспечению и контролю качества при проектировании, изготовлении, монтаже, поддержанием достигнутого в процессе эксплуатации уровня путем контроля и диагностики (непрерывного или периодического) состояния физических барьеров, устранения выявленных дефектов, повреждений и неудачи;
- создать защитные и локализующие системы, предназначенные для предотвращения повреждения физических преград, ограничения или смягчения радиационных последствий при возможном нарушении пределов и условий нормальной эксплуатации, а также при авариях.
Защита АЭС от внешних воздействий
Природные катастрофы и антропогенные воздействия, определяющие условия площадки, принимаются с учетом возможности строительства АЭС с реакторами ВВЭР-ТОИ в различных географических регионах, а также в регионах, характеризующихся различными техногенными воздействиями.
Наиболее важные воздействия, параметры которых существенно повлияли на технические решения по проекту ВВЭР-ТОИ, перечислены ниже:
- Сейсмические воздействия
- Воздействия, связанные с авиакатастрофами
- Ударные волны в воздухе
- Наводнения и штормы
- Торнадо
Системы и компоненты АЭС в рамках базового проекта разрабатываются с учетом следующих стихийных бедствий и расчетных антропогенных воздействий:
- Землетрясение с безопасным остановом силой до 8 баллов по шкале MSK-64 при максимальном горизонтальном ускорении на свободной поверхности земли 0,25 g.
- Проектное землетрясение силой до 7 баллов по шкале MSK-64 при максимальном горизонтальном ускорении на свободной поверхности земли 0,12 g.
- Крушение 20-тонного самолета на скорости 215 м / с как проектное исходное событие.
- Крушение тяжелого самолета массой 400 т на скорости 150 м / с как нештатное исходное событие с учетом возгорания топлива; Чтобы справиться с этим событием, конструкция предусматривает предотвращение выброса радионуклидов в окружающую среду.
- Ударная волна воздуха при давлении 30 кПа и длительности фазы сжатия до 1 с.
- Максимальная расчетная скорость ветра до 56 м / с
Контроль тяжелых аварий
Современные атомные электростанции характеризуются беспрецедентно низким риском распространения ионизирующего излучения и выброса радионуклидов в окружающую среду. Такой результат достигается за счет новейших защитных и локализующих технологий системы безопасности. В проекте ВВЭР-ТОИ в качестве базового варианта представлена конфигурация, основанная на двухканальной структуре активных систем безопасности без внутреннего резервирования и четырехканальной структуре пассивных систем безопасности. Профиль активных систем безопасности следующий:
- Система аварийного и планового расхолаживания и расхолаживания топливного бассейна;
- система аварийного впрыска бора;
- система аварийного расхолаживания парогенератора;
- Система аварийного электроснабжения (дизель-генераторная установка).
Профиль пассивных систем безопасности следующий:
- пассивная часть системы аварийного расхолаживания активной зоны;
- пассивная система заводнения керна;
- система водоснабжения от пруда с горючим до первого контура;
- система пассивного отвода тепла от парогенератора;
- защита первичного контура от избыточного давления;
- защита вторичного контура от избыточного давления;
- станция понижения давления быстродействующая;
- система аварийного газоудаления;
- система аварийного электроснабжения (аккумуляторы);
- пассивная система фильтрации протечек внутренней оболочки.
Аварийный комплекс проекта ВВЭР-ТОИ включает ловушку кориума ( улавливатель активной зоны ), обеспечивающий гарантированный контроль безопасности за счет локализации и охлаждения расплава в условиях тяжелой аварии на внекорпусной стадии локализации расплава активной зоны . В рамках ВВЭР-ТОИ выполняются работы, направленные на оптимизацию технических решений проекта кориевой ловушки с целью снижения стоимостных показателей и обоснования эффективности работы кориевой ловушки. Предполагается добиться значительного уменьшения габаритных размеров емкости-ловушки и массы жертвенных материалов, а также перейти к модульной конструкции емкости-ловушки, что позволит упростить транспортировку крупногабаритного оборудования на строительную площадку объекта. Атомная электростанция.
Сочетание пассивных и активных систем безопасности, предусмотренных в проекте ВВЭР-ТОИ, гарантирует, что активная зона не будет разрушена в течение не менее 72 часов с момента возникновения тяжелой аварии при любом возможном сценарии. Соответствующие технические решения гарантируют перевод реакторной установки в безопасные условия при любой комбинации исходных событий (природных и техногенных), приводящих к потере всех источников электроэнергии . Это значительно повышает конкурентоспособность проекта как на внешнем, так и на внутреннем рынках производства электроэнергии.
Framatome поставляет системы защиты реакторов ВВЭР-ТОИ на Курске-2 .
Ключевые особенности проекта
Типовой проект
ВВЭР-ТОИ является основой для разработки проектов серийного строительства АЭС на площадках, расположенных в широком диапазоне природно-климатических условий, с учетом всего спектра внутренних экстремальных и внешних антропогенных воздействий, характерных для всех возможных строительные площадки. Проект разработан с целью, чтобы его применение в отдельных проектах АЭС не потребовало изменения основных концептуальных, инженерных и компоновочных решений, а также дополнительного анализа безопасности и других обосновывающих документов для представления в органы государственного надзора для получения. строительные лицензии.
Инновационные технологии проектирования
- Единое информационное пространство - многоплатформенный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для управления инженерными данными при проектировании, проектировании, а также организации связи между территориально удаленными участниками проекта.
- Расширенный функциональный анализ (основанный на детальном применении стандартов МАГАТЭ ) является практической основой для уточнения задания на автоматическое ведение ядерных технологических процессов, проектирования организационно-функциональной структуры эксплуатации и обоснованного расчета нормального режима.
- MultiD-проектирование - это наработанный опыт «полевого инжиниринга», что значительно увеличивает возможность управления проектом за счет детальной проработки технологических решений по строительству и монтажу оборудования.
Возможность обновления
Конструкция схем, оборудования, систем и конструкций энергоблока ВВЭР-ТОИ позволяет модернизировать его, позволяя:
- увеличить годовое производство электроэнергии (например, за счет увеличения ICUF , сокращения плановых и внеплановых простоев);
- снизить потребление вспомогательной энергии;
- снизить потери электрической и тепловой энергии;
- улучшить условия труда персонала;
- поддерживать надлежащий уровень безопасности при соблюдении ужесточающихся требований нормативных документов и необходимости получения разрешений на эксплуатацию на периодической основе в течение проектного срока эксплуатации АЭС .
Виртуальный центр прототипирования
Центр виртуального прототипирования - это комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих визуализировать проектные и инженерные модели. Он представляет собой сферу диаметром 6 метров (20 футов), в которой центр присутствия, находящийся на высоте 2 метра (6,6 фута) на прозрачной стеклянной платформе, может видеть изображение в формате 3D . Это позволяет каждому попасть в виртуальные миры.
Комплексное практическое использование включает:
- Интерактивное управление моделью АЭС;
- анализ планировочных и проектных решений;
- отработка эксплуатации, технического обслуживания и ремонта АЭС;
- моделирование действий при возникновении чрезвычайных ситуаций;
- будет использоваться в качестве испытательной площадки для Центра управления кризисными ситуациями.
В настоящее время в России отсутствуют аналогичные технические решения при проектировании сложных технологических объектов. Этот демонстрационный метод используют только оборонная промышленность , крупные автомобильные корпорации и авиастроительные компании .
Сроки реализации проекта
2009:
- 22 июля 2009 года Комитет Президента по модернизации и развитию экономики России принял решение о запуске проекта по развитию ядерных технологий в реакторной установке в рамках краткосрочного приоритета;
- Этап начала работ по проекту.
2010:
- Концептуальная модель ядерного острова и энергоблока ВВЭР-ТОИ;
- Создание организации - держателя базовой технологии, оснащенной современной конструкторской и инженерной базой.
2011:
- 3D-проект ядерного острова и энергоблока ВВЭР-ТОИ;
- Обоснование безопасности расчетов.
2012:
- МультиД-проект АЭС с реактором ВВЭР-ТОИ;
- Подготовка пакета обновленных нормативно-технических документов для обеспечения использования в проекте новых технологий проектирования и строительства.
Проект реализуется с 2009 года и будет завершен в 2012 году.
Строительство
Первое строительство ВВЭР-ТОИ началось в апреле 2018 года на Курской АЭС с предполагаемым сроком завершения в апреле 2022 года.
Кроме того, планируется строительство дополнительных 11 блоков ВВЭР-ТОИ.