Быстрые реакторы с натриевым теплоносителем

  Работы АО "ОКБМ Африкантов" в области быстрых реакторов были начаты в 1960 г. проектированием первого опытно-промышленного энергетического реактора БН-350 в г. Шевченко (ныне г. Актау, Республика Казахстан). 


Слой 33.png

География размещения быстрых реакторов в мире

1973.png



Энергопуск реактора состоялся в 1973 г., завершение эксплуатации - 1999 г.

Разработка реактора БН-350 велась на основе опыта создания и эксплуатации экспериментального реактора БР-5, сооружённого в 1959 г. на территории Физико-энергетического институте (ФЭИ, г. Обнинск Калужской обл.), и опыта разработки исследовательского реактора БОР-60, введённого в строй в НИИАР (г. Мелекесс, ныне г. Димитровград Ульяновской обл.). Разработки всех энергетических реакторов проводились под научным руководством ФЭИ.

Эксплуатация энергоблока БН-350 подтвердила надёжность и безопасность быстрых натриевых реакторов большой мощности. Длительная работа реактора позволила собрать обширную информацию по работоспособности активной зоны, оборудования и систем безопасности, что обеспечило надёжную базу для разработки последующих проектов быстрых натриевых реакторов.

Ключевой установкой, демонстрирующей достигнутые результаты и возможности дальнейшего усовершенствования реакторов на быстрых нейтронах, является энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт (энергоблок № 3 Белоярской АЭС, г. Заречный Свердловской обл.).


1980.png


В этом проекте было принято принципиальное решение по переходу от петлевой                  компоновки   первого контура к интегральной, в которой всё оборудование первого контура размещается внутри корпуса реактора, что позволило повысить его безопасность и надёжность работы. Энергопуск энергоблока №3 состоялся в апреле 1980 г.


БН-600 единственный в мире быстрый реактор промышленного уровня мощности, который успешно эксплуатируется длительное время в коммерческом режиме. В течение длительного периода эксплуатации коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) энергоблока поддерживается на стабильно высоком уровне — в диапазоне 75 — 80%. Внеплановые потери составляют менее 2,2%. Выход долгоживущих газоаэрозольных радионуклидов в окружающую среду отсутствует. Выход инертных радиоактивных газов в настоящее время пренебрежимо мал и составляет <1% от допустимого по санитарным нормам.

Слой 34.png

Центральный зал БН-600 на Белоярской АЭС

В процессе эксплуатации энергоблок № 3 демонстрирует высокие эксплуатационные показатели и тем самым успешно решает поставленную задачу — обоснование надежности и безопасности быстрых реакторов с натриевым теплоносителем на промышленном уровне. БН-600 трижды признавался лучшим среди энергоблоков страны по показателям надежности и безопасности.

В апреле 2010 г. реактор полностью отработал проектный срок службы 30 лет. Конструкция РУ сохранила достаточную работоспособность, что позволило получить лицензию на продление срока эксплуатации на 10 лет с перспективой дальнейшего увеличения.

АО «ОКБМ Африкантов», являясь главным конструктором реактора БН-600, сопровождает его эксплуатацию на Белоярской АЭС, решая совместно с БАЭС и другими организациями вопросы обеспечения его надежной и безопасной работы на протяжении всего жизненного цикла.

В 2018 году сотрудники АО «ОКБМ Африкантов» были удостоены премии Правительства РФ в области науки и техники за работу «Повышение эффективности эксплуатации и радиационной безопасности реакторной установки БН-600, использование полученного опыта для перспективных проектов реакторных установок на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем».

Основываясь на опыте проектирования реактора БН-600, в 1983 г. предприятием был подготовлен проект усовершенствованного реактора БН-800 для энергоблока электрической мощностью 880 МВт. В 1984 г. были начаты работы по сооружению двух реакторов БН-800 на Белоярской и новой Южно-Уральской АЭС. Последующая задержка сооружения этих реакторов была использована для доработки проекта с целью улучшения технико-экономических показателей и дальнейшего повышения уровня безопасности. Так, практически в тех же габаритах корпуса реактора БН-600, тепловая мощность увеличена на 42% и, соответственно, электрическая мощность доведена до 880 МВт.

2010.png



Работы по сооружению БН-800 были возобновлены в 2006 г., а в 2015 г. состоялся его  энергопуск.




Благодаря накопленному опыту и созданной производственной базе, обеспечивало организацию изготовления и поставки всего оборудования при сооружении энергоблока, выполняя функцию комплектного поставщика, при этом значительная часть оборудования была изготовлена на самом предприятии.

Слой 157.png

БН-800 2014 год

БН-800 призван обеспечить окончательную отработку элементов замкнутого ядерно-топливного цикла для перехода к новой технологической платформе. Это позволит:

  • вовлечь в полезный производственный цикл неиспользуемый сегодня изотоп U-238, составляющий основную часть природного урана, и таким образом многократно увеличить топливную базу атомной энергетики;
  • повторно использовать отработавшее ядерное топливо других АЭС с реакторами на тепловых нейтронах;
  • минимизировать радиоактивные отходы, «дожигая» из них долгоживущие изотопы.


2015.png



   

В 2016 году энергоблок достиг проектной мощности и переведен на промышленную эксплуатацию. С этого момента БН-800 стал самым мощным в мире действующим энергетическим реактором на быстрых нейтронах.




Разработка и реализация проектов БН-350, БН-600 и БН-800 позволили создать эффективную проектно-конструкторскую и производственную инфраструктуру, которая явилась базой для дальнейшего развития технологии БН.

В настоящее время АО «ОКБМ Африкантов» является главным конструктором реакторной установки БН-1200, обеспечивает координацию необходимых НИОКР, включая определение оптимальных проектных решений по энергоблоку.

В 2016 году завершены основные научно-исследовательские и конструкторские работы, произведена корректировка технического проекта реакторной установки.

Оптимальное сочетание референтных и новых решений и возможность расширенного воспроизводства топлива позволяют отнести данный проект к ядерным технологиям IV поколения.

БН-1200 призван достичь экономических показателей, которые обеспечат его конкурентоспособность по сравнению с серийными ВВЭР, сопоставимыми по уровню мощности.

Эволюция основных технических характеристик реакторов БН, по мере разработки их проектов и накопления опыта эксплуатации, представлена в нижеследующей таблице.


Реакторы.png


АО «ОКБМ Африкантов» активно участвует в международном сотрудничестве по быстрым реакторам. Предприятие является разработчиком технических решений проекта китайского экспериментального реактора на быстрых нейтронах CEFR, введённого в строй в 2011 г., и главным подрядчиком по изготовлению основного оборудования реактора, из других зарубежных стран наиболее тесное сотрудничество имеется с Францией.

1. Технические решения, заложенные в проект  РУ БН-800,  обеспечены правовой охраной и на сегодняшний день АО «ОКБМ Африкантов»  является правообладателем:

  • 2 полезных моделей,

  • 107 секретов производства (ноу-хау).

2. Технические решения, заложенные в проект  РУ БН-1200,  обеспечены правовой охраной и на сегодняшний день АО «ОКБМ Африкантов»  является правообладателем:

  • 4 полезных моделей,

  • 14 программ для ЭВМ,

  • 1 базы данных,

  • 79 секретов производства (ноу-хау).

См.также: Белоярская АЭС и "быстрые" реакторы БН

Возврат к списку




Важное