Как «прокачать» реактор

Сегодня в городе Полярные Зори пройдут общественные слушания. На них будет вынесен вопрос о повышении мощности реакторной установки энергоблока № 3 Кольской на 107% от номинальной.

Впереди у атомщиков еще экологическая и государственная экспертиза проекта. О деталях и секретах технологического процесса, который позволит станции дополнительно увеличить выработку электроэнергии на 50 МВт, рассказал заместитель главного инженера по безопасности и надежности «Кольской АЭС» Игорь Маракулин.

Для специалистов Кольской АЭС повышение мощности энергетической установки дело уже не новое. В 2014 году были завершены такие же работы на энергоблоке №4 — он брат-близнец третьего энергоблока, и фактически сотрудникам станции придется проделать уже известную им работу.

Что такое Кольская АЭС? Огромное производство, где трудятся более 2 тысяч человек над тем, чтобы превращать атомную энергию в электричество. На станции расположены четыре энергоблока с реакторами типа ВВЭР-440.

440 — это количество электроэнергии в МВт, которые может вырабатывать каждый энергоблок. Соответственно все четыре дают на выходе 1 760 МВт.

- Согласитесь название очень странное - ВВЭР-440. Почему именно 440, а не 500 к примеру? Все довольно просто, реактор действительно проектировали пятисотку, но промышленность тогда не смогла обеспечить турбину соответствующей мощности. Выжали 220 МВт, взяли 2, уменьшили мощность реактора, и вот, блок пошел в большую серию. Причем он был действительно очень удачным. Огромные запасы по безопасности, - рассказывает заместитель главного инженера по безопасности и надежности «Кольской АЭС» Игорь Маракулин. - Но развивалась технология, появилось абсолютно другое и более эффективное топливо для реакторов с большей надежностью. Затем инженеры смогли увеличить мощность турбин, модернизировали проточную часть, появились вспомогательные механизмы, была изменена геометрия подачи пара.

Источник тепла в реакторе – это десятки тысяч тепловыделяющих элементов - твэлов, содержащих небольшие таблетки из диоксида урана-235. В результате атомной реакции твэлы нагревают проходящую через них воду до температуры почти 300 градусов, тепло в специальном теплообменнике – парогенераторе – передается воде 2-го контура, образуется пар и уже он, попадая на огромные турбины, крутит генератор, преобразующий механическую энергию в электричество. Но это если по-простому. Детальное описание этого процесса может занять не один час.

Так вот, чтобы увеличить мощность энергоблока, а с ним соответственно поднять выработку электроэнергии, ученые пришли к выводу, что самым безопасным способом будет немного изменить ход цепной реакции в самом реакторе. За счет этого увеличить температуру воды на выходе, больше пара – больше мощности выдает турбина, а значит больше получается электроэнергии.

- Почему именно 107? Можно было бы и 110, но это другие затраты. Если подняться выше 107%, мы будем вынуждены реконструировать системы безопасности. Для нас 107 — оптимальный вариант, - рассказывает Игорь Маракулин. - Если мыповышаем мощность реакции на 7%, то в итоге электрическая мощность повышается где-то на 11%. То есть мы добираем еще 4% за счет повышения эффективности.

Подобный комплекс работ успешно проведен на многих АЭС с реакторами ВВЭР-440, построенных по проектам СССР - как зарубежных, так и отечественных. Так, например, на АЭС «Ловиза» (Финляндия) тепловая мощность энергоблоков увеличена до 111%, на АЭС «Моховце» и «Богунице» (Словакия) – до 107%, на АЭС «Дукованы» (Чехия) – до 105%, на АЭС «Пакш» (Венгрия) - до 108%. Аналогичные работы проводятся в ряде других европейских стран и США.

С 2014 года на мощности 107% эксплуатируется энергоблок №4 Кольской АЭС.

Теперь наступило время проделать такую же работу на энергоблоке №3. На нем уже выполнен большой комплекс работ по повышению эффективности, безопасности и надежности эксплуатации оборудования.

Вот только небольшой перечень того, что уже было сделано на этой реакторной установке: модернизирована информационно-вычислительной система и системы внутриреакторного контроля, улучшены основные системы регулирования реактора и турбогенератора. Повышена пожарная безопасность, сейсмоустойчивость, установлены дополнительные системы безопасности.

По словам специалистов, увеличение мощности реактора не означает, что он автоматически будет работать на всю дополнительную мощь — это скорее вложение средств и сил в потенциал энергоблока и Кольской АЭС в целом. То есть в случае необходимости, атомная станция сможет дать дополнительно 50 МВт от уже «улучшенного» 4 реактора, а вскоре столько же прибавит и 3 энергоблок.

Вопрос о повышении мощности 1 и 2 энергоблоков не стоит. Эти реакторы чуть постарше, и хоть они и прошли весь технологический цикл по повышению их ресурса, в них менять уже ничего не будут.

- Когда говорят атомная отрасль, «Росатом» - лучшие в мире, почему? Да потому что у нас есть все — голова, руки, сырье, проектант, изготовитель, эксплуатация, и конечно, топливо. Но самое главное — мы имеем огромный опыт безопасной эксплуатации станций и никто, поверьте, не будет гнаться за прибылью, если будет хоть доля сомнений, что это может быть на миллионную долю процента — небезопасно. У нас все просчитано и все выверено, и поверьте, работу над увеличением мощности энергоблока № 3 Кольской АЭС мы проведем профессионально и без рисков, - резюмировал Игорь Маракулин.