Высокотемпературные реакторы

Высокотемпературные реакторы предназначены для обработки смесей при очень высоких температурах, которые требуются для проведения определенных химических реакций. Они могут быть выполнены из различных материалов, но наиболее распространенными являются реакторы из специальной термостойкой керамики. Эти реакторы имеют сложную конструкцию и требуют тщательного обслуживания.

Особенности строения высокотемпературных реакторов:

1. Топливные элементы. Топливными элементами высокотемпературных реакторов являются твёрдые шарики с цилиндрическими отверстиями, в которых находятся топливные гранулы. Эти шарики помещаются в специальные отверстия в графитовых блоках, которые образуют реакторный блок.
2. Охлаждение. Основная функция охлаждения в таких установках - это отвод тепла, накапливающегося от деления ядерных материалов в топливе. Для этого используется гелий, который имеет хорошие теплопроводные свойства и при высоких температурах не токсичен. Использование гелия в качестве теплоносителя позволяет достигать температуры на выходе из активной зоны до 1000 °С.
3. Реакторный блок. Реакторный блок, состоящий из графитовых блоков и топливных элементов, является основной реакторной частью и содержит рабочее топливо и покрытие, защищающее топливо от окружающей среды.

Проект высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР) появился в 60-х годах прошлого столетия. Над ними работали ученые Советского Союза, Англии, США и ФРГ. Они вели разработки гипотез и экспериментальные исследования атомных реакторов, но в результате широкого распространения технология не получила. В 1970-е годы в СССР был принят государственный проект по развитию атомной водородной энергетики. Сильный удар по развитию технологии графитовых реакторов и по всей ядерной энергетике нанесла авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Тогда во всем мире стали закрываться исследовательские центры, но не в Японии и Китае. Япония построила свой высокотемпературный инженерный испытательный реактор HTTR с призматической активной зоной мощностью 30 МВт (тепл.).

Китай взял за основу немецкую технологию производства шаровых твэлов и на рубеже 2000-х годов запустил исследовательский реактор HTR-10. С того момента времени тематика высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов продолжила развитие на уровне разработки технологий ВТГР модульной концепции повышенной безопасности при эксплуатации. В Западной Германии также не остановили работу по теме атомных реакторов и в 1984 году построили реактор с шаровой засыпкой THTR-300 тепловой мощностью 300 МВт, в котором была сделана попытка в качестве ядерного топлива использовать торий, считающийся перспективным материалом для наработки ядерного топлива, так как запасы тория на Земле значительно превосходят запасы урана.

В наше время тема снова стала актуальной и интерес к технологии стал более глобальным. ВТГР — уровень температуры теплоносителя позволяет обеспечить высокотемпературным теплом многие энергоемкие технологические процессы в нефтепереработке, нефтехимии, химической промышленности, металлургии, в том числе может обеспечить крупномасштабное производство водорода, востребованность которого значительно возросла в последние годы на международном рынке. Водородная энергетика — это перспективная замена углеродного топлива, которое в будущем должно заменить привычный нам бензин, что естественно позволит снизить использование горючего источника энергии. Что особенно сильно повлияет на атмосферу земли: повысит прочность озонового слоя и увеличит уровень безопасности людей от ультрафиолета.

Высокотемпературные реакторы используются в различных областях:

1. Производство электроэнергии. Высокотемпературные реакторы используются для получения электроэнергии. Они генерируют электричество из ядерной энергии и отличаются от традиционных реакторов более эффективной конверсией тепла.
2. Производство водорода. Установки используют чтобы получить водород при помощи термохимических процессов, включающих нагревание воды. Также получить водородное топливо можно методом низкотемпературного электролиза, используя при этом произведённое ядерной энергией электричество. Если электролиз производить при помощи высокотемпературного пара, то полученная из ядерного реактора тепловая энергия заменяет часть электрической. Следовательно, чистая эффективность (отношение произведенного водорода высокого нагрева к затраченной электроэнергии) увеличится.
3. Утилизация радиоактивных отходов. Реакторы используются для переработки низкоактивных радиоактивных отходов. В отличие от других методов переработки, высокотемпературные реакторы уменьшают количество радиоактивных облучений и объем отходов.
4. Использование в промышленности. Реакторы используются для интенсивного производства химических продуктов и увеличения эффективности различных индустриальных процессов.
5. Производство тепла. Высокотемпературные реакторы могут использоваться в системах производства тепла для зданий, производственного оборудования и транспортных средств.

Заказать атомный ВТГР для энергетической или любой другой отрасли от компании Катрин-К с доставкой по городам России.