Стр. 6 - АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ

АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ

6

что в среде горячего углекислого газа узлы, изготовленные из мягкой стали,

подвергаются коррозии и разрушению.

Одновременно с разработкой магноксовых реакторов развивалось другое

направление газоохлаждаемых реакторов, в которых в качестве замедлителя

применялась тяжелая вода. В сравнений с графитом этот замедлитель имеет

существенные преимущества: хороший нейтронный баланс, возможность дос-

тижения более высокого теплосъема и большей глубины выгорания, меньшие

критические размеры реактора. В то же время у него есть и отрицательные ка-

чества по сравнению с графитом (он имеет более высокую стоимость, требует

хорошей герметичности контура, восполнения потерь теплоносителя и др.).

АЭС с газоохлаждаемыми тяжеловодными реакторами сооружены в Швейца-

рии, Чехословакии, ФРГ, Франции.

Первая АЭС с газоохлаждаемыми тяжеловодными реакторами построена

во Франции в 1967 г. Это была опытная установка EL-4 мощностью 77 МВт с

реактором, охлаждаемым, двуокисью углерода под давлением 5,3 МПа. Темпе-

ратура газа на выходе 773 К, температура перегретого пара 763 К.

Несмотря на определенные положительные результаты, достигнутые на

первом этапе развития АЭС с газоохлаждаемыми реакторами, их высокая

удельная стоимость, ограниченный КПД и, как следствие, высокая стоимость

производимой энергии делали их малоэкономичными и неконкурен-

тоспособными по сравнению с легководными.

Малая активность природного урана, несмотря на простоту получения то-

плива, оказалась серьезным препятствием, сдерживающим технический про-

гресс АЭС с газоохлаждаемыми реакторами. Поэтому вполне естественным

стало использование для газоохлаждаемых реакторов уже известного в реакто-

ростроении обогащенного двуокисью урана топлива в оболочке из нержавею-

щей стали. Такое решение привело, к созданию так называемых

усовершенствованных газоохлаждаемых реакторов (AGR). Первый усовершен-

ствованный реактор AGR применен на АЭС «Уиндскейл» (Англия), введенной

в действие в 1963 г. Топливам для него является двуокись урана с 2,5%-ным

обогащением. Материал защитной оболочки твзлов – нержавеющая сталь, теп-

лоноситель –

. Применение обогащенной двуокиси урана в оболочке из не-

ржавеющей стали в реакторах AGR позволяло в несколько раз повысить

выгорание топлива (до 20 000 МВт

⋅

сутки/т) и энергонапряженность A3

(до 9,8 МВт/м

3

), а в итоге существенно снизить стоимость производимой элек-

троэнергии, независимо от удорожания и усложнения топливного цикла. Но,

несмотря на внесенные усовершенствования, АЭС с реакторами AGR оказались

менее экономичными, чем предполагалось ранее. Сложными для решения ока-

зались вопросы коррозии оборудования в горячей среде двуокиси углерода,

герметичности твэлов, перегрузки топлива, радиоактивности контура. АЭС с

реакторами AGR имеют высокую удельную стоимость, относительно большой

расход урана, ограниченную температуру теплоносителя, недостаточно высо-

кий КПД АЭС (в сравнении с возможностями паротурбинного цикла).

2

CO

Для дальнейшего прогресса в развитии АЭС с газоохлаждаемыми реакто-