Аnalysis Catalytic Hydrogen Recombiner Capacity Calculation Taking into Account Conditions Inside Sealed Enclosure of Containment Safety System of Nuclear Power Plants with Water-Water Energetic Reactor
Open Access
- 9 April 2021
- journal article
- Published by Belarusian National Technical University in ENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations
- Vol. 64 (2), 178-186
- https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-178-186
Abstract
На современной атомной электростанции предусмотрены локализующие системы безопасности для удержания при аварии радиоактивных веществ и ослабления ионизирующего излучения. Вместе с радиоактивными веществами удерживается и водород, образующийся при разложении теплоносителя первого контура. Накопление водорода в присутствии кислорода из атмосферы в зоне локализации аварии несет опасность формирования горючих и взрывоопасных концентраций этих компонентов. В проектах АЭС с ВВЭР предусмотрена система удаления водорода, включающая пассивные каталитические рекомбинаторы водорода. Производительность устройств подтверждается экспериментально в эталонных условиях (бедная воздушно-водородная смесь, давление и температура близки к нормальным, отсутствие помех для газообмена). Производительность – важный для безопасности параметр. Внутри герметичного ограждения локализующей системы безопасности АЭС с ВВЭР при аварии условия могут отличаться от эталонных и влиять на производительность. На основе расчетов исследована работа рекомбинаторов при недостатке кислорода и при затрудненном газообмене. Снижение производительности при недостатке кислорода достигает 50 %, что вызвано в основном ростом недожога. По сравнению с эталонными условиями, при аварии эффект выражен сильнее – 60–70 %. Затрудненный газообмен моделируется уменьшением высоты тягового канала рекомбинатора. К этому случаю можно свести размещение устройства в стесненных условиях и влияние скорости атмосферы внутри ограждения. Независимо от концентрации водорода рабочая характеристика устройства остается линейной, двукратное уменьшение высоты приводит к снижению производительности на 20 %. Результаты могут использоваться при обосновании безопасности АЭС с ВВЭР и экспертизе отчетов по обоснованию безопасности энергоблоков.Keywords
This publication has 11 references indexed in Scilit:
- Investigation of Coolant Local Hydrodynamics in the Mixed Core of the VVER ReactorENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 2020
- Measurements of the impact of carbon monoxide on the performance of passive autocatalytic recombiners at containment-typical conditions in the THAI facilityAnnals of Nuclear Energy, 2020
- Affect of recombiner location on its performance in closed containment under dry and steam conditionsInternational Journal of Hydrogen Energy, 2019
- Evaluation of the PAR Mitigation System in Swiss PWR Containment Using the GOTHIC CodeNuclear Technology, 2018
- A review on hydrogen generation, explosion, and mitigation during severe accidents in light water nuclear reactorsInternational Journal of Hydrogen Energy, 2018
- Hydrogen distribution and Passive Autocatalytic Recombiner (PAR) mitigation in a PWR-KWU containment typeAnnals of Nuclear Energy, 2017
- Experimental investigations relevant for hydrogen and fission product issues raised by the Fukushima accidentNuclear Engineering and Technology, 2015
- Overview on hydrogen risk research and development activities: Methodology and open issuesNuclear Engineering and Technology, 2015
- Experimental investigation on the kinetics of catalytic recombination of hydrogen with oxygen in airInternational Journal of Hydrogen Energy, 2014
- Impact of oxygen starvation on operation and potential gas-phase ignition of passive auto-catalytic recombinersCombustion and Flame, 2014