Cтраница 2
Однако характеристика реактора как регулируемого объекта ведет к тому, что резкое уменьшение мощности реактора связано с большими трудностями. Поскольку мгновенная мощность реактора при снижении мощности постоянно уменьшается, а число запаздывающих нейтронов, участвующих в реакции, определяется его предыдущей ( высокой) мощностью, при резком снижении мощности влияние реактивности на мгновенную мощность реактора уменьшается. В качестве предельного случая можно привести аварийную остановку реактора, когда в него практически мгновенно вводится вся имеющаяся отрицательная реактивность. При этом вначале мгновенная мощность реактора резко падает в результате быстрого уменьшения числа мгновенных нейтронов, участвующих в реакции. Однако запаздывающие нейтроны продолжают испускаться, поскольку при предыдущей высокой мощности реактора образовалось большое количество продуктов распада - источников этих нейтронов. За счет продолжающегося распада этих ядер мощность реактора поддерживается на относительно высоком уровне даже через десятки секунд после его аварийной остановки, и тем самым замедляется ее снижение. Это обстоятельство приводит к тому, что если автоматическое регулирование возрастающей мощности реактора ( автоматическое регулирование постоянного положительного периода реактора) происходит аналогично автоматическому регулированию постоянной мощности, то автоматическое регулирование постоянного отрицательного периода реактора имеет другой характер и требует принятия специальных мер. [16]
Во-первых, при полном останове реактора снижение реактивности может быть так велико, что регулирующие органы реактора не смогут скомпенсировать эту реактивность. Поэтому в течение нескольких часов реактор не может быть запущен. Например, если суммарная эффективность регулирующих органов реактора составляет 1 2 отн. Для запуска необходимо ожидать 30 ч, пока отрицательная реактивность сравняется с эффективностью органов регулирования. [17]
Управление реактивностью путем перемещения механических исполнительных органов применяется во всех энергетических реакторах. По назначению эти органы ( называемые стержнями) подразделяют на регулирующие, компенсирующие и аварийные. Компенсирующие стержни имеют значительную реактивность и предназначены для компенсации медленных изменений реактивности, вызванных выгоранием топлива или сменой мощности реактора, а также для выравнивания поля энерговыделения. Регулирующие стержни имеют малую эффективность ( до р-доли запаздывающих нейтронов), но большую скорость перемещения и предназначены для компенсации небольших возмущений. Аварийные стержни обычно находятся вне активной зоны и быстро вводятся в нее, внося значительную отрицательную реактивность в аварийных ситуациях, требующих немедленного прекращения цепной реакции. В некоторых реакторах одни и те же регулирующие органы выполняют две или три функции. [18]
Режимы оптимальной работы турбодетандера и компрессора не совпадают. Следовательно, имеется резерв повышения эффективности работы агрегата на совместных режимах, который может быть реализован как смещением оптимальных режимов работы компрессора в области больших оь так и смещением оптимальных режимов работы турбодетандера в область минимальных расходов. В первом случае необходимо применение компрессорной ступени, рассчитанной на работу при более высоком расходе, или ступени с более пологой характеристикой, полученной, например, за счет пространственного профилирования лопаток. Во втором случае необходимо уменьшение пропускной способности турбодетандер-ной ступени, например за счет уменьшения высоты лопаточного агрегата, или применение ступени с меньшими выходными углами лопаток р2 рабочего колеса. Применение рабочего колеса с меньшими р2 повысит степень реактивности ступени, уменьшит потери, обусловленные отрицательной реактивностью в корневом сечении при малых ai, и, следовательно, сместит оптимальные режимы работы турбодетандерной ступени в области меньших cti. Перечисленные мероприятия по повышению эффективности работы ТДА используются при создании новых машин для УКПГ. [19]
Вывод о неограниченном росте мощности с постоянным периодом относится к случаю, когда внесенная реактивность остается постоянной. Характеристикой этого эффекта является мощност-ный коэффициент реактивности K. Q, показывающий, на сколько меняется реактивность при изменении мощности реактора на 1 МВт или на 1 % от номинальной мощности. Мощностный коэффициент реактивности зависит от типа реактора, состава активной зоны, степени выгорания топлива и других факторов. Энергетические реакторы проектируются таким образом, чтобы мощностный коэффициент реактивности был отрицательным. Тогда при внесении внешней положительной реактивности А / С за счет роста мощности появляется отрицательная реактивность, компенсирующая внешнюю положительную реактивность, и реактор стабилизируется на новом уровне мощности. [20]