Выгорание - горючее
Cтраница 3
Процесс горения кокса протекает на задней половине решетки и заканчивается, превращаясь в шлак, на некотором расстоянии от шлакоснимателя. Однако из-за неоднородности даже сортированных топлив зоны горения могут накладываться одна на другую, и около шлакоснимателя может продолжаться выгорание горючих из кокса. В соответствии с описанным развитием процесса горения необходимо регулировать количество воздуха, поступающего в каждую зону, в зависимости от фракционного состава и качества ( зольность, влажность, температура плавления золы) топлива, а также форсировки топки. В первую зону ( по направлению движения решетки) воздух подается в небольшом количестве ( около 10 %) или совсем не подается. Распределение воздуха по зонам цепной решетки выбирается для конкретных условий эксплуатации в результате испытаний топки. [31]
 |
Диаграмма режимов энергоблока в конце кампании реактора.| Зависимость к. п. д. турбоустановки К-220-44 от начального давления пара при неизменной мощности. [32] |
После того как полностью открыты перегрузочные клапаны, происходит снижение мощности, определяемое линией DE ( рис. VIII. С учетом этого продление кампании реактора за счет СД составляет величину Д с, а дополнительная выработка электроэнергии определяется площадью BADE. Еще более глубокое выгорание горючего может быть обеспечено за счет отключения подогревателей высокого давления, что, с одной стороны, увеличивает мощность турбины за счет направления в последующие ступени пара, ранее шедшего в подогреватели, а с другой - увеличивает реактивность реактора, понижая температуру теплоносителя в первом контуре. [33]
Результаты исследования и опыт эксплуатации тяжеловодных реакторов сравнительно немногочисленны и в ряде случаев противоречивы. Так, данные по коэффициенту реактивности расходятся не только по величине ( 0 01 - 0 06), но и по знаку. Данные по величине выгорания горючего также неоднозначны. [34]
Измерениями температурного поля внутри горящего образца установлено, что в течение всего времени горения у поверхности образца существует тонкий ( около 1 мм) прогретый слой, температура которого близка к температуре кипения горючего. Температура остальной массы образца в течение всего процесса сохраняется на уровне начальной и лишь незначительно ( на 1 - 5 С) повышается к концу горения. Описянные наблюдения приводят к заключению, что во всех исследованных случаях в установившемся процессе горения линейная скорость выгорания горючего равна скорости распространения фронта теплопроводности в его массе. [35]
Водород удерживается в цирконии путем создания низкого избыточного давления Н2 ( - ЗЗО мм) при рабочих температурах; кроме того, на оболочку тепловыделяющего элемента наносится керамическое покрытие, препятствующее выходу водорода. Слишком сильная деформация или растрескивание оболочки нарушают этот барьер для водорода, что приводит к нерасчетно большим потерям водорода и в конечном счете - к снижению ресурса. В реакторе с замедлителем из ZrH тепловой мощностью ЗОО кВт потери водорода приводят к такому снижению реактивности, которое соответствует выгоранию приблизительно 70 % U235f а в реакторе тепловой мощностью 1ОО кВт потери водорода эквивалентны сокращению времени выгорания горючего в 1 3 раза. Таким образом, диффузионные потери водорода являются основным фактором, который необходимо учитывать при назначении ресурса установки. Чтобы достичь 5-летнего ресурса работы, необходимо обеспечить механическую стабильность и герметичность активной зоны. [36]
Ядра с большим поперечным сечением поглощения нейтронов возникают при делении либо как непосредственный продукт реакции, либо как промежуточный продукт в процессе радиоактивного распада элементов. Выгорающие добавки - это материалы с большим поперечным сечением поглощения, которые специально вносят в реактор для улучшения регулирования нейтронной мощностью и ограничения максимальной реактивности, имеющейся в системе. После добавления в реактор повой порции горючего реактивность системы в течение некоторого времени может оказаться больше той, которую способна скомпенсировать система управления реактором. По мере выгорания горючего уменьшается реактивность, уменьшается также и концентрация выгорающих добавок. [37]
 |
Кривые расхода и воспроизводст. [38] |
В верхней части графика показано изменение коэффициента размножения нейтронов. В первой стадии работы реактора коэффициент размножения мог бы возрасти почти до 1 04, что недопустимо. Следовательно, на этой стадии компенсирующие стержни должны быть введены в активную зону для поглощения избытка нейтронов. Однако далее, вследствие выгорания горючего и образования продуктов деления в реакторе, коэффициент размножения начинает уменьшаться и становится равным единице, когда примерно 0 6 % горючего будет использовано. [39]
 |
Кривые расхода и воспроизводства ядерного горючего и изменения коэффициента размножения. [40] |
В верхней части графика показано изменение коэффициента размножения нейтронов. В первой стадии работы реактора коэффициент размножения мог бы возрасти почти до 1 04, что недопустимо. Следовательно, на этой стадии компенсирующие стержни должны быть введены в активную зону для поглощения избытка нейтронов. Однако далее, вследствие выгорания горючего и образования продуктов деления в реакторе, коэффициент размножения начинает уменьшаться и становится равным единице, когда примерно 0 6 % горючего будет использовано. При использовании горючего на 0 97 % заштрихованные на рис. 101 площади равны друг другу. [41]
Из-за конечных теплопроводности и теплоемкости изменения темп-ры в разных частях и элементах активной зоны происходят с разной скоростью. Соответственно коэффициенты реактивности состоят из компонент в общем случае разл. Наиб, быстрая компонента обусловлена нагреванием топлива, при к-ром за счет т.н. допле-ровского уширения резонансов происходит перераспределение парциальных сечений взаимодействия нейтронов с ядрами реакторных материалов. Значения коэффициентов реактивности изменяются с мощностью, а также в процессе выгорания горючего. [42]
В процессе эксплуатации необходимо следить за равномерным поступлением топлива по всей ширине решетки, отсутствием завалов и прогаров по всей ее длине. Исследования показали, что основная масса летучих выделяется и сгорает до начала горения кокса. Процесс горения кокса протекает на задней половине решетки и заканчивается превращением кокса в шлак на некотором расстоянии от шлакоснимателя. Однако из-за неоднородности даже сортированных топлив зоны горения могут накладываться одна на другую и около шлакоснимателя может продолжаться выгорание горючих из кокса. В соответствии с описанным развитием процесса горения необходимо регулировать количество воздуха, поступающего в каждую зону, в зависимости от фракционного состава и качества топлива ( зольность, влажность, температура плавления золы), а также форсировки топки. В первую зону ( по направлению движения решетки) воздух подается в небольшом количестве ( около 10 %) или совсем не подается. [43]
В процессе эксплуатации необходимо следить за равномерным поступлением топлива по всей ширине решетки, отсутствием завалов и прогаров по всей ее длине. Исследования показали, что основная масса летучих выделяется и сгорает до начала горения кокса. Процесс горения кокса протекает на задней половине решетки и заканчивается превращением кокса в шлак на некотором расстоянии от шлакоснимателя. Однако из-за неоднородности даже сортированных топлив зоны горения могут накладываться одна на другую и около шлакоснимателя может продолжаться выгорание горючих из кокса. В соответствии с описанным развитием процесса горения необходимо регулировать количество воздуха, поступающего в каждую зону, в зависимости от фракционного состава и качества топлива ( зольность, влажность, температура плавления золы), а также форсировки топки. [44]
Характерной особенностью кривых, изображающих изменение содержания компонентов GQ и Н2 по протяжению высокоскоростного потока в кинетическом режиме горения, является непрерывное их уменьшение на большей части расстояния от среза сопла, служащее прямым доказательством интенсивного выгорания этих компонентов. Подъем концентраций 02 в полуоткрытом канале ( за критическим сечением) объясняется подсосом воздуха из окружающей среды. Таким образом, в кинетическом режиме выгорание горючих ( СО, Н2, СН4) в высокоскоростном потоке является и более интенсивным, и более полным, чем в диффузионном режиме. [45]
Страницы: 1 2 3 4