О программе развития отделения 300
advertisement
Международное сотрудничество в области исследования ядерного топлива водоохлаждаемых реакторов в обоснование совершенствования его характеристик 2009 1 1 ВНИИНМ- разработчик твэлов для российских и зарубежных АЭС Россия 31 Украина 15 Словакия 6 Болгария 2 Венгрия 4 Чехия 5 Литва 1 Армения 1 Финляндия 2 Китай 1 Иран 1 Индия 2 2 Этапы развития ядерного топлива ВВЭР-440 Внедрение/Год до 1997 г. 1998-2002 2003-2007 с 2009 Тип ТВС штатная РК чехловая штатная РК чехловая РК второго поколения чехловая РК третьего поколения бесчехловая Тип пучка твэлов непрофилированный профилированный Среднее обогащение подпитки, % по U235 3,60 3,82 4,25 4,80 Количество ТВС подпитки, шт. 105 84 66 60 36 45 57 65 Топливный цикл 3-х годичный 4-х годичный 5-ти годичный 6-ти годичный Расход природного урана, кг/МВт·сут 0,256 0,209 0,184 0,180 Выгорание топлива, МВт·сут./кг U профилированный, УГТ 3 Этапы развития ядерного топлива ВВЭР-1000 Внедрение/Год до 1997 с 1998 с 1998 с 2003 ТВС (ТВСМ) УТВС ТВСА ТВС-2 ТВСА- ТВС-2М Тип каркаса НК, ДР – сталь НК, ДР – Э110 НК, ДР, уголок – Э635, Э110 НК, ДР – Э635, Э110 НК, ДР, уголок – Э635, Э110 НК, ДР – Э635, Э110 Тип поглотителя СВП 4,6 4,625 Тип ТВС Среднее обогащение подпитки, % по U235 с 2006 УГТ 4,31 3,77 4,26 4,25 Количество ТВС подпитки, шт. 54 48 42 54 36 Выгорание топлива, МВт·сут/кгU 49 49 55 55 68 Топливный цикл 3-х годичный 4-х годичный 4-х годичный 3*350-370 эфф. сут. 5-ти годичный 0,240 0,205 0,199 0,210 0,193…0,187 Расход природного урана, кг/МВт·сут 4 Инновационное совершенствование ядерного топлива для реакторов ВВЭР •Топливные циклы 3x450, 5x320 и т.д., выгорание твэла до 72 МВтсут/кг U •Форсирование мощности ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 •Топливный цикл на базе кассет второго и третьего поколения •ВВЭР-440 (выгорание твэла до 65 МВтсут/кг U) 5 Ядерное топливо для ВВЭР проекта АЭС-2006 •Обеспечение глубокого выгорания твэла до 75-80 МВтсут/кгU •Увеличение ресурса до 46 тыс. эфф. Часов •Повышение температуры оболочек твэла до 358 °С при паросодержании в теплоносителе до 13% масс. •Обязательность возможности маневрирования мощностью N=100-75-100 % •Безусловное обеспечение критериев безопасности 6 Проектирование твэлов, разработка циркониевых изделий и топливных таблеток ВНИИНМ • Проектирование твэлов •Zr-сплавы и технология изделий • Таблеточное топливо ОАО ТВЭЛ МСЗ НЗХК ЧМЗ 7 Конструирование твэлов • • Базовые требования к термомеханическому конструированию твэлов Специальные требования Заказчика к методологии и коду для термомеханического конструирования Масштаб анализа -критерии конструирования должны находиться в соответствии с принципами, определенными в US NRC 4,2 -для каждой референсной конструкции твэла дополнительный анализ по взаимодействию топлива с оболочкой должен быть представлен ля верификации при режимах Condition 2 Информация технической поддержки Все коды, модели, корреляции, методологии должны быть полностью документированы и направлены Заказчику для утверждения перед применением. Подготовленная поддерживающая информация должна содержать следующие документы: Описание кода (CDD) Детальное описание кодов, моделей и корреляций,и их область действия Квалификация кода (CDD) Детальное описание испытаний и баз данных, используемых для калибровки, верификации и установления аналитических моделей и кореляций, связанные неопределенности, анализы бенчмарков и расчетов, установление области валидации и применимости различных моделей и кодов в целом Отчет по методологии конструирования твэла (MR) Детальное описание конструкторских основ, критериев, методологий, включая методологию по созданию нейтронных данных. Детальное описание используемых компьютерных кодов и физических моделей. Конструкторский отчет (DR) Полное описание различных характеристик топливных таблеток, оболочек твэлов, фиксатора. Результаты термомеханического конструирования и анализа с использованием утвержденных кодов и методологий 8 Верификация кодов СТАРТ-3 и РАПТА-5 «Institutt for Energiteknikk» Реакторный проект «Halden» ОЭСР МАГАТЭ FUMEX-3 Программа исследований топлива и материалов Реактор МИР БОР-60 9 FUMEX-II 3rd Research Contract Meeting IAEA Vienna 5 - 8 December 2005 Overview of high priority cases Fuel Modelling at Extended Burnup: IAEA Coordinated Research Project FUMEX-II J. Killeen, V. Inozemtsev (IAEA – Austria), J. A. Turnbull (Independent Consultant – Austria) 10 Halden Reactor Ramp LOCA FGR Large grain U-Gd 11 Halden Reactor 12 Rzhezh Project (RVS 3 loop) 13 14 15 16 PCMI PCI H-induced failures 17 Эксплуатация топлива без ограничений (устранение или снижение барьеров в нормальных режимах эксплуатации) Развитие конструкции твэла Экспериментальное обоснование области надежной эксплуатации Модернизация и совершенствование расчетных кодов (снижение консерватизма) Развитие циркониевых сплавов Разработка топливных композиций 18 19 Спасибо за внимание ! 20
