Новая энергетика

Преодолевая трудности

Новая энергетика - Водородная энергетика

Технические трудности создания ВТГР для производства водорода связаны, прежде всего, с очень высоким уровнем рабочих температур всех компонентов и узлов реакторной установки. Это усложняет обоснование выбора, применение и разработку конструкционных материалов, особенно для конструкций, работающих под давлением гелиевого теплоносителя. Так, для некоторых несущих элементов конструкции активной зоны реактора предполагается использование углерод-углеродных композитных материалов. Такие материалы являются существенно более прочными, имеют более высокую жесткость и плотность, чем обычные графиты. Эффекты их повреждения под действием нейтронного облучения изучались применительно к проектам термоядерных реакторов типа Токамак. Программой НИОКР предусмотрена аттестация этих материалов для использования в данном реакторе. Потребуется и дальнейшая отработка конструкции и технологии изготовления топлива, чтобы гарантировать его высокое качество и эксплуатационную надежность в условиях более тяжелых, чем те, для которых получены результаты радиационных испытаний микротоплива в России и за рубежом. Основой блока преобразования тепловой энергии в электрическую является вертикальная турбомашина (рис. 3), объединяющая газовую турбину, электрогенератор и турбокомпрессор в единую одновальную конструкцию, вращающуюся в электромагнитных подшипниках. Создание такой уникальной машины сопряжено с решением ряда сложных задач, требующих проведения масштабных исследований и опытно-конструкторских работ. Такие работы проводятся в России с 1995 года в рамках международного проекта модульного высокотемпературного реактора с газотурбинным циклом ГТМГР. Еще одной новой и сложной научно-технической задачей в рамках данного проекта является создание высокотемпературного промежуточного теплообменника, который должен надежно работать в условиях сверхвысоких температур в течение длительного времени. Это потребует решения таких проблемных вопросов, как выбор конструкционных материалов и отработка технологии изготовления теплообменной поверхности из керамики.