РИТМ-200 (JNMB-200)

Перейти к навигации Перейти к поиску
Реакторная установка РИТМ-200
Тип реактора водо-водяной
Назначение реактора судовой двигатель
электроэнергетика
Технические параметры
Теплоноситель вода
Топливо диоксид урана
Тепловая мощность 175 МВт
Электрическая мощность 55 МВт
Разработка
Научная часть ОКБМ имени И. И. Африкантова
Предприятие-разработчик ОКБМ имени И. И. Африкантова
Строительство и эксплуатация
Местонахождение Ледоколы типа ЛК-60Я
Перспективная ПАТЭС
Пуск 2017 год
Построено реакторов 10
Прочая информация
Сайт strana-rosatom.ru/2024/0…

РИТМ-200 — Реактор с интегрированными в корпус парогенераторами, транспортный, морской, физической мощностью 200 МВт; российский транспортный водо-водяной ядерный реактор, разработанный в ОКБМ имени И.И. Африкантова. Предназначен для установки на атомных ледоколах, строящихся плавучих атомных электростанциях производства «ЗиО-Подольск» и атомных станциях малой мощности (АСММ).

В июне 2016 года первая энергетическая установка с двумя реакторами для первого атомного ледокола проекта 22220 типа «Арктика» (ЛК-60Я) доставлена на строительную площадку ледокола[1].

Конструкция

[править | править код]

Реакторная установка (РУ) РИТМ-200 выполнена по двухконтурной схеме. Отличительной особенностью реактора являются 4 парогенератора, интегрированные в корпус активной зоны (традиционно парогенераторы делают в отдельном корпусе, соединённом с корпусом активной зоны трубопроводами теплоносителя первого контура; интегральная компоновка уменьшает материалоёмкость и габариты установки, снижает риск утечек из первого контура реактора, облегчает монтаж и демонтаж установки). 4 главных циркуляционных насоса расположены вокруг корпуса реактора[2].

Реактор будет обладать тепловой мощностью 175 МВт, обеспечивая мощность на валу двигательной установки 30 МВт (в транспортном варианте) или 55 МВт электрических (в энергетическом варианте). В целях соблюдения принципа нераспространения ядерного оружия, обогащение урана ограничено 20 % (обычно 19,5%, 19,75%). Перезагрузка топлива от 7 до 10 лет, при запланированном сроке эксплуатации 40 лет[3].

Относится к 4-му поколению реакторных установок гражданского судового класса. В отличие от 3-го поколения (КЛТ-40С семейство) осуществлён переход от блочной компоновки к интегральной. В комплексе с применёнными решениями достигается 2-кратное массовое (3800 т → 2200 т) и габаритное совершенство (12 × 17,2 × 12 → 6 × 13,2 × 15,5).

Основополагающие решения:

  1. ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) имеет в своём составе 2 реакторные установки (РУ) на базе водо-водяного реактора интегрированного типа тепловой мощность 175 МВт, расположенные в индивидуальных защитных оболочках (ЗО).
  2. Выработка пара (248 т/ч каждой РУ) осуществляется по традиционной и отработанной двухконтурной схеме путём передачи тепла от воды первого контура к воде и пару 2-го контура в парогенераторе.
  3. Обеспечение безопасности РУ РИТМ-200 базируется на следующих принципах:
    • Высокая тепло-аккумулирующая способность.
    • Естественная циркуляция теплоносителя 1-го контура, достаточная для расхолаживания реактора.
    • Минимальная протяжённость трубопроводов 1-го контура
    • Применение ограничения истечения в малых патрубках.
    • Больший по сравнению с блочной схемой объём теплоносителя 1-го контура в корпусе реактора увеличивают резерв времени до осушения активной зоны (АЗ) при аварии с течью теплоносителя 1-го контура.
  4. Снижение плотности потока нейтронов на корпус позволяет увеличить радиационный ресурс ПГБ и снизить температуру при гидравлических испытаниях.
  5. Введение систем безопасности, работающих по активному и пассивному принципу.

Парогенерирующий блок

[править | править код]

В основу проекта РУ РИТМ-200 положен парогенерирующий блок (ПГБ) интегрированного типа с принудительной циркуляцией, расположением кассет ПГ внутри корпуса, а ЦНПК в отдельных выносных гидрокамерах и активной зоной с увеличенным энергоресурсом.

Наименование Количество
Активная зона 1
Парогенератор 4
ЦНПК 4
Привод СУЗ КГ 12
Привод СУЗ АЗ 6

Активная зона

[править | править код]

В проекте использована активная зона кассетного типа с металлокерамическим топливом повышенной ураноёмкости, по сравнению с интерметаллидным топливом, удовлетворяющее требованию нераспространения ЯО.

Характеристика Значение
Ресурс, ч 75 000
Срок службы, лет 12
Размеры Dс × H 1600 × 1200
Энергоёмкость, ТВч·ч/м3 2,13
Количество ТВС, штук 199
Загрузка 235U, кг 438
Среднее обогащение, % < 20
Удельный расход 235U, г/(МВт·сут) 2,3

Парогенератор

[править | править код]

В РУ применён высокоэффективный парогенератор (ПГ), удельная паропроизводительность которого более чем в 2 раза выше эксплуатирующихся змеевиков. Конфигурация парогенерирующих кассет позволяет компактно разместить их в корпусе ПГБ. Компактность ПГБ позволяет уменьшить массогабаритные размеры, что сокращает объём и продолжительность работ по монтажу непосредственно на судостроительном заводе, а также повышает качество изготовления ПГБ благодаря завершению всех работ на машиностроительном заводе. При этом упрощается и утилизация объекта, благодаря возможности выгрузки ПГБ целиком, с минимальным объёмом демонтажных работ.

Наименование Значение
Количество кассет ПГ 12
Длина активной части, мм 2000
Площадь теплообменной поверхности, м2 93,2

Насосы

[править | править код]

Насосы традиционного исполнения, лопастной, одноступенчатый с герметичным асинхронным электродвигателем. Изменение частоты вращения осуществляется за счёт преобразования частоты питающего тока.

Приводы системы управления защитой (СУЗ)

[править | править код]

Группа исполнительных механизмов аварийной защиты (АЗ) предназначена для быстрого глушения реактора и поддержания его в подкритическом состоянии в аварийной ситуации.

Группа исполнительных механизмов компенсирующих групп (КГ) предназначено для компенсации избыточной мощности реактивности в режимах пуска, работы на мощности и остановки реактора.

Приводы СУЗ[что?] РУ РИТМ-200 созданы на базе приводов КЛТ-40С. Особенностями СУЗ РУ РИТМ-200 являются:

  • увеличенный ресурс и срок службы.
  • увеличенная длина рабочего хода органов.

Применение

[править | править код]

Предназначен для установки на ледоколах и перспективных плавучих атомных электростанциях[2][4].

Рассматривается возможность установки РИТМ-200 на плавучих энергоблоках (ПЭБ) проекта 20870.
Эти же реакторы «Росатом» планирует установить на пять Модернизированных плавучих энергоблока (МПЭБ) для энергоснабжения Баимского ГОКа на Чукотке[5][6].

Также, на основе реактора РИТМ-200н (наземная модификация) началось строительство 2-х АЭС малой мощности, в Якутии - 1 или 2 энергоблока и в Узбекистане - из 6 энергоблоков. Планируется строительство 6 блоков в Кыргызстане. Ведутся переговоры и рассматриваются заявки о строительстве АСММ (атомных станций малой мощности) в КНДР, Вьетнаме, Мьянме, Габоне, Уганде, Кубе и др. островных государствах. В 2018 году ОКБМ имени И. И. Африкантова и Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ, входит в ГК «Росатом») разработали проект двухблочной АЭС с реакторами РИТМ-200н; он одобрен, сейчас начато строительство АЭС малой мощности в Якутии из 1 а возможно и из 2-х энергоблоков[7].

Поколения, перспективы и предыстория

[править | править код]

Гражданские реакторы ОКБМ Африкантова

Реактор Поколение Компоновка Мощность (тепловая) Суда / кол-во РУ Масса реактора (тонн) Масса ЯЭУ* (т), размер д×ш×в (м) Физ размеры одного реактора, д×ш×в (м)
ОК-150 1 Петлевая компоновка РУ 90 «Ленин» /3
ОК-900;

ОК-900А

2 РУ с блочной компоновкой ПГБ 159;

171

«Ленин» /2;

«Арктика» /2,
«Сибирь» /2,
«Россия» /2,
«Советский Союз» /2,
«Ямал» /2,
«50 лет Победы» /2,

ССВ-33 «Урал» /2

—;

2603, 7,6×13,3×20

КЛТ-40;

КЛТ-40М;

КЛТ-40С

3 РУ с блочной компоновкой ПГБ 135;

171;

150

«Севморпуть» /1;

«Таймыр» /1,
«Вайгач» /1;

ПАТЭС «Академик Ломоносов» /2

—;

—;

—;

—;

—;

3743, 12×17,2×12

РИТМ-200;

РИТМ-200Б(проект)

РИТМ-400(проект)

4 РУ с интегрированной компоновкой ПГБ 175;

209;

350

ЛК-60Я /2,

новое поколение ПАТЭС (РИТМ-200М) /2;

мелкосидящее судно;

ЛК-110Я /2

1000;

1200;

1400

2 × 1220, 6×13,2×15,5;

1 × 1300, 7,2×7,2×16;

2 × 2020, 9×9×17;

6 × 6 × 15,5;

7,2 × 7,2 × 16;

7 × 7 × 15,5

*Масса ЯЭУ (ядерная энергетическая установка) — масса 2 или 3 реакторов с биологической защитой и защитой между собой.

Параметры

[править | править код]
  • Период непрерывной работы — 26 000 часов.
  • Срок между перезагрузками — до 10 лет.
  • Назначенный срок службы — незаменяемого оборудования — 40 лет, заменяемого оборудования — 20 лет.
  • Назначенный ресурс — незаменяемого оборудования — 320 000 часов, заменяемого оборудования — 160 000 часов.
  • Обогащение топлива — не более 20 %.
  • Коэффициент использования установленной мощности — 0,65.
  • Рабочее давление первого контура, МПа — 15,7;
  • Температура первого контура — 277 на вход, 313 на выход;
  • Расход теплоносителя первого контура через активную зону, 3250 тонн в час;
  • Паропроизводительность — 248 тонн в час (295 °C, 3.82 МПа)
  • Размеры для двух РУ в пределах защитной оболочки (ЗО) — 6 × 13,2 × 15,5 метров.
  • Физические размеры: диаметр корпуса — 2,8 метра, габаритный диаметр — 3,3 метра (вместе с гидрокамерами с циркуляционными насосами), высота — 7,3 метра, толщина стенки 150 мм, масса — 147,5 тонн.[8] Интегрированный корпус ПГБ (паро-генерирующий блок), позволивший существенно снизить массу и габариты РУ в пределах ЗО.
  • Низкообогащённая кассетная активная зона, по конструктивному исполнению аналогичная активной зоне реактора КЛТ-40С РУ ПАТЭС, обеспечивающая высокую продолжительную работу без перезарядки и выполнение требований нераспространения.
  • Увеличенный ресурс и срок службы основного оборудования до заводского ремонта.
  • Увеличены резервы времени для принятия решений в аварийных ситуациях.

См. также

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ «Атомэнергомаш» завершил изготовление реакторной установки «РИТМ-200». Дата обращения: 30 июня 2016. Архивировано 30 июня 2016 года.
  2. ↑ 1 2 РИТМ-200, буклет «ОКБМ Африкантов» (недоступная ссылка)
  3. ↑ Small nuclear reactors for power and icebreaking. Дата обращения: 19 июля 2015. Архивировано 27 января 2020 года.
  4. ↑ ПАТЭС. Дата обращения: 19 июля 2015. Архивировано 21 июля 2015 года.
  5. ↑ Сахалин затянуло в водород. «Росатом» может выпускать его с помощью плавучих АЭС Архивная копия от 29 апреля 2021 на Wayback Machine // «Коммерсантъ» № 72 от 23.04.2021
  6. ↑ Росатом построит четыре энергоблока для Баимского ГОК почти за 200 млрд рублей. Плавучие энергоблоки должны быть поставлены заказчику в срок до 31 июля 2031 года Архивная копия от 2 ноября 2021 на Wayback Machine // ТАСС, 2 ноя 2021
  7. ↑ Где в России могут построить АЭС малой мощности с РИТМ-200 Архивная копия от 29 октября 2020 на Wayback Machine // strana-rosatom.ru
  8. ↑ гл. ред. П. А. Яковлев : Балтийский завод погрузил два судовых реактора РИТМ-200 на строящийся атомный ледокол «Якутия». Атомная энергия 2.0 С. 127569. Росатом (24 августа 2022). Дата обращения: 24 августа 2022. Архивировано 24 августа 2022 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=РИТМ-200&oldid=141295089