СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ С АВТОНОМНЫМИ ЭНЕРГОБЛОКАМИ Российский патент 1996 года по МПК G21C1/00 G21C13/00 

Изобретение относится к атомной энергетике и касается атомных энергетических станций (АЭС) любого типа (электростанций, теплоцентралей, теплоэлектроцентралей), размещаемых в полостях прибрежных гор (холмов).

В настоящее время широко известны АЭС, эксплуатацию энергоблоков которых осуществляют циклами, включающими последовательно работу энергоблока на мощности, замену активной зоны ядерного реактора энергоблока с удалением отработавшей активной зоны на хранение и вывод на мощность энергоблока с замененной активной эоной его ядерного реактора.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ эксплуатации АЭС [1] В данном способе энергоблоки при эксплуатации установлены на фундаменте станции в общем помещении. Поочередное перемещение энергоблоков во второе помещение перегрузки и обратно осуществляют внутри станции путем создания под каждым из перемещаемых энергоблоков воздушной подушки. Такой способ перемещения обусловил размещение в прототипе энергоблоков в два ряда и необходимость просвета между рядами, что требует создания помещения большого поперечного сечения.

Известен способ доставления энергоблока к месту эксплуатации сплавов по воде [2] Однако сплав по воде осуществляют в процессе монтажа энергоблока и только до площадки монтажа, причем монтаж защитной оболочки осуществляют не на заводе-изготовителе, а на месте расположения станции.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является упрощение, уменьшение трудоемкости и длительности выполнения полостей, а также уменьшение энергоемкости процесса перемещения энергоблоков из одной полости в другую при замене активной зоны.

Это достигается тем, что при эксплуатации АЭС с автономными энергоблоками, включающей последовательно работу энергоблоков на мощности в одной общей полости, поочередное перемещение энергоблоков из первой полости во вторую полость для замены активной зоны и энергоблоков с замененной активной зоной снова в первую полость, энергоблоки располагают в полостях, прилегающих к акватории, работу каждого энергоблока осуществляют на плавучем средстве, энергоблоки в общей полости размещают в ряд вдоль полости, для замены активной зоны перемещают энергоблоки сплавом по воде из первой полости во вторую, а вывод на мощность энергоблока с замененной активной зоной осуществляют снова в первой полости, куда его перемещают сплавом по воде из второй полости через акваторию, причем в первой полости для вводимого энергоблока предварительно освобождают место путем смещения каждого энергоблока в ряду в сторону выхода во вторую полость.

Предлагаемый способ эксплуатации повышает безопасность АЭС, так как упрощение структуры сооружений позволяет более надежно изолировать систему от утечки из нее редиоактивных продуктов в случае аварийного разуплотнения оборудования контура теплоносителя.

То, что перемещение энергоблоков в предложенном способе эксплуатации АЭС осуществляют сплавом по воде, позволяет также упростить и ускорить доставку и установку в полость оборудования АЭС и повысить качество монтажа этого оборудования, так как он производится вне полости в благоприятных производственных условиях специализированного предприятия.

На фиг. 1, 2 и 3 схематически показана (в плане) АЭС с изменением взаимного расположения энергоблоков в процессе осуществления способа ее эксплуатации, где изображены холм 1, судоходная акватория 2, прилегающая к холму, первая изолированная полость 3, автономные плавучие энергоблоки 4 (А, Б, В) с ядерным реактором, вторая изолированная полость 5, туннель 6, хранилище 7 радиоактивных отходов, герметичные затворы 8-11, отработавшая активная зона 12 ядерного реактора.

Работу всех атомных энергоблоков 4 на мощности осуществляют в одной общей изолированной полости 3, выполненной в холме 1, в которой энергоблоки размещают в ряд вдоль полости (фиг. 1). Режим совместной работы энергоблоков принимают таким, чтобы обеспечивалась возможность поочередной замены активных зон реакторов энергоблоков в последовательности, соответствующей их размещению в ряду: А, В, В. Таким образом, первой вырабатывает свой ресурс активная зона реактора энергоблока А, после чего его реактор останавливают, а активную зону реактора расхолаживают до теплового состояния, позволяющего приступить к работам в обеспечение замены активной зоны. Так как замена активной зоны связана с необходимостью вскрытия радиоактивного контура теплоносителя, для обеспечения нормальной радиационной обстановки в полости работающих энергоблоков все работы в обеспечение замены и замену активной зоны реактора энергоблока А (как в дальнейшем поочередно и других энергоблоков) осуществляют в выполненной в холме второй изолированной полости 5, в которую его, предварительно открыв затвор 9, перемещают из первой полости, после чего затвор 9 снова закрывают (фиг. 2).

Перемещение энергоблока А в полость 5 осуществляют сплавом его по воде с помощью того или иного буксировочного устройства, для чего энергоблок смонтирован на плавучем средстве (барже, понтоне), а обе полости закладывают в холме 1 с возможностью сплава энергоблоков из первой полости 3 во вторую полость 5 и в акваторию 2. Такую возможность создают, например, расположением обеих полостей относительно уровня воды в акватории, обеспечивающего уровень воды в полостях, достаточный для сплава энергоблоков.

Полость 5 оснащают комплексом перегрузочного оборудования, необходимого для проведения работ, обеспечивающих доступ к активной зоне реактора, извлечение отработавшей активной зоны, загрузку новой активной зоны и последующие монтажные работы. Отработавшую активную зону 12 по специальному технологическому туннелю 6 при открывании затвора 11 удаляют на хранение в хранилище 7 радиоактивных отходов. По окончании работ по замене активной зоны проводят дезактивационные работы на энергоблоке и в полости 5.

Вывод на мощность энергоблока А с замененной активной зоной осуществляют снова в первой полости 3, куда его после последовательного открывания затворов 10 и 8 перемещают сплавом по воде из второй полости 5 через акваторию 2 (фиг. 3). Загруженный новой активной зоной и дезактивированный энергоблок А радиационно и экологически безопасен для транспортировки по акватории. Для размещения энергоблока А в первой полости 3 в ней предварительно освобождают соответствующей площади место путем смещения каждого из энергоблоков в ряду (Б, В) в сторону выхода во вторую полость.

Аналогичные описанным операции совершают и при эксплуатации энергоблоков Б и В.

Использование: в атомной энергетике, в атомных энергетических станциях (АЭС) любого типа (электростанций, теплоцентралей, теплоэлектроцентралей), размещаемых в изолированных полостях прибрежных гор (холмов). Сущность изобретения: для упрощения структуры сооружений АЭС, снижения трудоемкости и стоимости их выполнения без ухудшения безопасности работу всех энергоблоков АЭС на мощности осуществляют в одной общей полости, в которой энергоблоки размещают в ряд вдоль полости. Замену активной зоны реактора каждого энергоблока осуществляют во второй полости, в которую поочередно перемещают энергоблоки сплавов по воде из первой полости. Вывод на мощность энергоблока с замененной активной зоной осуществляют снова в первой полости, куда его перемещают сплавом по воде из второй полости через акваторию. В первой полости для вводимого в нее энергоблока предварительно освобождают место путем смещения каждого энергоблока в ряду в сторону выхода во вторую полость. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ С АВТОНОМНЫМИ ЭНЕРГОБЛОКАМИ, включающий работу энергоблоков на мощности в первой общей полости, поочередное перемещение энергоблоков из первой полости во вторую полость для замены активной зоны и энергоблоков с замененной активной зоной снова в первую полость, отличающийся тем, что энергоблоки располагают в полостях, прилегающих к акватории, работу каждого энергоблока осуществляют на плавучем средстве, энергоблоки в первой полости располагают в один ряд вдоль полости, а при замене активной зоны энергоблоки перемещают сплавом по воде, причем энергоблоки с замененной активной зоной перемещают из второй полости в первую через акваторию, для чего в первой полости предварительно освобождают место путем смещения каждого энергоблока в ряду в сторону второй полости. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что энергоблоки располагают в полостях холма.