1 Концерн «Росэнергоатом» Опыт эксплуатации топлива на АЭС с ВВЭР Первый заместитель руководителя департамента по эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР В.Е. - презентация

1

2 1 Концерн «Росэнергоатом» Опыт эксплуатации топлива на АЭС с ВВЭР Первый заместитель руководителя департамента по эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР В.Е. Хлебцевич года

3 2 Основные цели предшествующего этапа внедрения нового топлива 1.Совершенствование конструкции ТВС 2.Внедрение эффективных годичных топливных циклов

4 3 Основные этапы внедрения новых типов топлива ВВЭР Циркониевые ДР и НК УТВС (УГТ) ТВСА ТВС ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА

5 4 Основные этапы внедрения новых типов топлива ВВЭР Кассеты с обогащением 3,82% Виброустойчивые кассеты 2002 Кассеты второго поколения Кассеты с УГТ

6 5 Топливо в реакторах ВВЭР-1000 после ППР 2006 года

7 6 Топливо в реакторах ВВЭР-440 после ППР 2006 года

8 7 Изменение основных проектных характеристик топлива для ВВЭР-1000 ШтатноеУТВСТВСАТВС-2ТВСА- АЛЬФА ТВС-2М Максимальное выгорание, МВт·сут/кгU Максимальное время эксплуатации, эфф. часов Количество циклов нагружения

9 8 Основные этапы внедрения новых топливных циклов ВВЭР х годичный т.ц. ( УТВС ) 3-х год. т.ц. 350 сут. ( УТВС ) 3-х годичный топливный цикл 4-х год. т.ц. ( ТВСА ) 3-х год. т.ц. 350 сут. ( ТВС-2 )

10 9 Изменение основных характеристик эффективности топливоиспользования ВВЭР-1000 с 1990 по 2006 годы 7,0 % 46,9 % 21,4% Удельный расход природного урана Выгорание топлива Длительность 324 эфф.сут 43,0 МВт*сут/кгU 0,173 кгU/МВт*сут

11 10 Основные этапы внедрения новых топливных циклов ВВЭР х год. т.ц. ( 3,82 % ) 1 поколение ВВЭР ти год. т.ц. ( 4,4 % ) 2 поколение ВВЭР х годичный топливный цикл 5-ти год. т.ц. ( УГТ ) 5-ти год. т.ц. ( топливо 2-го поколения )

12 11 Изменение основных характеристик эффективности топливоиспользования ВВЭР-440 с 1990 по 2006 годы 12,2 % 18,2 % 7,2 % 9,0 % Удельный расход природного урана Выгорание топлива 1-е поколение 2-е поколение 1-е поколение 2-е поколение 46,6 МВт*сут/кгU 38,2 МВт*сут/кгU 0,181 кгU/МВт*сут 0,170 кгU/МВт*сут

13 12 Данные по эксплуатации топлива 1. Контроль характеристик при эксплуатации: выгорание топлива; продолжительность эксплуатации; герметичность твэлов; деформация ТВС; циклы нагружения. 2. Послереакторные исследования.

14 13 Среднее/максимальное выгорание выгружаемого топлива, МВт*сут/кгU АЭСБлок БлкАЭС УТВС УТВС, ТВС ,9/44,740,4/43,941,8/45,4 2 41,8/45,943,3/49,040,2/44,4 3 40,7/45,039,4/42,842,3/45,1 4 43,3/45,642,8/48,641,2/45,8 КлнАЭС ТВСА 1 44,7/55,745,2/58,649,3/62,2 2 44,8/47,043,4/47,144,4/48,1 РОАЭС УТВС 1 34,6/39,941,3/42,942,3/44,7 НВАЭС «Чехловые» 5 40,7/49,0-42,6/49,5

15 14 Максимальная продолжительность эксплуатации выгружаемого топлива, эфф. часов АЭСБлок БлкАЭС УТВС УТВС, ТВС КлнАЭС ТВСА РоАЭС УТВС НВАЭС «Чехловые»

16 15 Активность теплоносителя первого контура на конец кампаний энергоблоков ВВЭР-1000

17 16 Активность теплоносителя первого контура на конец кампаний энергоблоков ВВЭР-440

18 17 Количество негерметичных и отказавших ТВС ВВЭР-1000

19 18 Количество негерметичных и отказавших кассет ВВЭР ой очереди

20 19 Количество негерметичных и отказавших кассет ВВЭР ой очереди

21 20 Средние значения усилия сопротивления перемещению ОР СУЗ после ППР

22 21 Количество циклов нагружения ТВС на Балаковской АЭС Блок

23 22 Послереакторные исследования ТВС ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 Тип ТВСТип реактора Кол-во ТВСМаксималь- ное выгорание, МВт сут/кгU Максималь- ная продолжит. эксплуата- ции, эфф.сут Серийная ВВЭР ,551268,60 УТВС ВВЭР ,501212,90 Чехловые ВВЭР ,80882,00 ТВСА ВВЭР ,301082,00 РК ВВЭР ,501872,00 РК с ЦДР ВВЭР ,101110,00 АРК с ЦДР ВВЭР ,501514,00

24 23 Задачи решенные при внедрении новых типов топлива 1.Увеличен эксплуатационный ресурс топлива (выгорание и длительность эксплуатации); 2.Решена проблема искривления ТВС ВВЭР-1000; 3.Снята проблема пэльного эффекта 4.Повышена виброустйчивость кассет на энергоблоках ВВЭР-440.

25 24 Нерешенные проблемы завершенного этапа внедрения нового топлива Допустимое количество циклов нагружения не удовлетворяет возрастающему количеству диспетчерских ограничений и работе в режиме суточного регулирования. Увеличение выгорания топлива ведет к увеличению времени выдержки и переполнению БВ. Не проведена аттестация ТУК для вывоза новых типов топлива с увеличенным выгоранием.

26 25 Основная задача предстоящего этапа Увеличение выработки электроэнергии на действующих энергоблоках

27 26 Основные направления увеличения выработки электроэнергии 1.Повышение мощности энергоблоков ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 второго поколения. 2.Внедрение 18-ти месячных топливных циклов длительностью эфф.сут. на реакторах ВВЭР-1000.

28 27 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1.Проведенный в последние десятилетие комплекс работ по усовершенствованию топлива позволил: снизить количество негерметичных ТВС; решить проблему деформации топлива в активной зоне; внедрить высокоэффективные топливные циклы 4х1 год 5х1 год и 3х350 сут.; подтвердить в процессе послереакторных исследований заявленные изготовителем проектные характеристики топлива; начать опытную эксплуатацию новых конструкций топлива (ТВСА-АЛЬФА и ТВС-2М), пригодных для использования в 18-ти месячных топливных циклах.

29 28 ЗАКЛЮЧЕНИЕ (продолжение) 2. Основные проблемы не решенные на предыдущем этапе внедрения нового топлива: применяемые методы КГО и критерии отказа топлива требуют усовершенствования; недостаточно увеличено допустимое количество циклов нагружения ТВС; не решены проблемы обращения с отработавшим топливом повышенного обогащения.

30 29 ЗАКЛЮЧЕНИЕ (продолжение) 3. Для решения основной задачи предстоящего этапа целесообразно использовать ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА, при этом необходимо: подтвердить в процессе опытной эксплуатации проектные характеристики топлива ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА; разработать обоснование безопасной эксплуатации 18-ти месячных топливных циклов с использованием ТВС-2М и ТВСА-АЛЬФА.