dom › System chłodzenia › Podsumowanie lekcji Zaginiony świat. Prezentacja na temat „Arthur Conan Doyle”

Podsumowanie lekcji Zaginiony świat. Prezentacja na temat „Arthur Conan Doyle”

1. Wstęp ……………………………………………………. Strona 1

2. Fizyczne podstawy energetyki jądrowej…………………P.2

3. Jądro atomu……………………………………………………P.4

4. Promieniotwórczość…………………………………………….P.4

5. Reakcje jądrowe…………………………………………… Strona 4

6. Rozszczepienie jądrowe……………………… Strona 4

7. Jądrowe reakcje łańcuchowe………………………………… Strona 5

8. Podstawy teorii reaktorów………………………………… Strona 5

9. Zasady regulacji mocy reaktora……… Strona 6

10. Klasyfikacja reaktorów………………………………… Strona 7

11. Schematy konstrukcyjne reaktorów…………………………P.9

13. Projekt urządzeń EJ………………………………………………………………………………………… ……………………………

14. Schemat trójpętlowej elektrowni jądrowej …………………………………P.16

15.Wymienniki ciepła EJ……………………………………… P.19

16.Turbomaszyny EJ………………………………………… Strona 20

17. Urządzenia pomocnicze EJ……………………… Pp. 20

18. Układ urządzeń EJ…………………………… P.21

19. Kwestie bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych…………………… P.21

20. Mobilne elektrownie jądrowe …………………………………………P. 24

21. Wykorzystana literatura…………………………………… Strona 26

Wstęp.

Stan i perspektywy rozwoju energetyki jądrowej.

Rozwój przemysłu, transportu, rolnictwa i usług komunalnych wymaga ciągłego zwiększania produkcji energii elektrycznej.

Globalny wzrost zużycia energii rośnie z każdym rokiem.

Dla przykładu: w 1952 roku było to 540 mln ton w jednostkach konwencjonalnych, a już w 1980 roku było to 3567 mln ton. w ciągu prawie 28 lat wzrosła ponad 6,6-krotnie. Jednocześnie należy zauważyć, że zapasy paliwa jądrowego są 22 razy większe niż zapasy paliwa organicznego.

Na V Światowej Konferencji Energetycznej rezerwy paliw oszacowano następująco:

1. Paliwo jądrowe…………………………..520х106

2. Węgiel………………55,5x106

3. Olej………………………………………………………… 0,37х106

4. Gaz ziemny ………………………….0,22x106

5. Łupek bitumiczny……………………………0,89х106

6. Smoła ……………………………… 1,5x 106

7. Torf ………………………………………. 0,37x10

Razem 58,85x106

Na nowoczesny poziom zużycie energii, światowe rezerwy, według różnych szacunków, wyczerpią się za 100-400 lat.

Według prognoz naukowców zużycie energii będzie różnić się siedmiokrotnie od 1950 do 2050 roku. Zapasy paliwa jądrowego mogą zaspokoić potrzeby energetyczne ludności na znacznie dłuższy okres.

Mimo bogatych Zasoby naturalne Rosji w paliwa organiczne, a także zasoby hydroenergetyczne dużych rzek (1200 mld kWh) czyli 137 mln kW. Już od godziny prezydent kraju zwrócił dziś szczególną uwagę na rozwój energetyki jądrowej. Biorąc pod uwagę, że węgiel, ropa, gaz, łupki, torf są cennymi surowcami dla różnych gałęzi przemysłu przemysł chemiczny. Węgiel służy do produkcji koksu dla hutnictwa. Dlatego zadaniem jest zachowanie rezerw paliw organicznych dla niektórych gałęzi przemysłu. Za takimi trendami podąża światowa praktyka.

Biorąc pod uwagę, że koszt energii produkowanej w elektrowniach jądrowych ma być niższy niż koszt węgla i zbliżony do kosztu energii z elektrowni wodnych, oczywista staje się pilna potrzeba zwiększenia budowy elektrowni jądrowych. Pomimo faktu, że elektrownie jądrowe niosą ze sobą zwiększone zagrożenie (radioaktywność w razie awarii)

Wszystkie kraje rozwinięte, zarówno w Europie, jak iw Ameryce, w ostatnim czasie aktywnie rozwijają swoją konstrukcję, nie wspominając już o wykorzystaniu energii atomowej, zarówno w sprzęcie cywilnym, jak i wojskowym, są to statki o napędzie atomowym, okręty podwodne i lotniskowce.

Zarówno na obszarach cywilnych, jak i wojskowych palma należała i nadal należy do Rosji.

Rozwiązanie problemu bezpośredniej konwersji energii rozszczepienia jądra atomowego na energię elektryczną znacznie obniży koszt wytwarzanej energii elektrycznej.

Fizyczne podstawy energii jądrowej.

Wszystkie substancje w przyrodzie składają się z maleńkich cząstek - cząsteczek, które są w ciągłym ruchu. Ciepło ciała jest wynikiem ruchu cząsteczek.

Stan całkowitego spoczynku cząsteczek odpowiada temperaturze zera bezwzględnego.

Cząsteczki materii składają się z atomów jednego lub więcej pierwiastków chemicznych.

Cząsteczka to najmniejsza cząsteczka danej substancji. Jeśli podzielisz cząsteczkę złożonej substancji na jej części składowe, otrzymasz atomy innych substancji.

Atom- najmniejsza cząsteczka danej pierwiastek chemiczny. Nie można go dalej chemicznie podzielić na jeszcze mniejsze cząstki, chociaż atom ma również własną strukturę wewnętrzną i składa się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanej powłoki elektronowej.

Liczba elektronów w powłoce waha się od jednego do stu jeden. ostatni numer elektron ma pierwiastek zwany Mendelewium.

Pierwiastek ten nosi nazwę Mendelewium na cześć D.I. Mendelejew, który odkrył w 1869 r. prawo okresowości, zgodnie z którym właściwości fizykochemiczne wszystkich pierwiastków zależą od masy atomowej, a po pewnych okresach pojawiają się pierwiastki o podobnych właściwościach fizykochemicznych.

Jądro atomu.

Jądro atomu zawiera większość jego masy. Masa powłoki elektronowej to zaledwie ułamek procenta masy atomu. Jądra atomowe to złożone twory składające się z cząstek elementarnych - protonów o dodatnim ładunku elektrycznym oraz cząstek bez ładunku elektrycznego - neutronów.

Cząstki naładowane dodatnio – protony i cząstki elektrycznie obojętne – neutrony nazywane są zbiorczo nukleonami. Protony i neutrony w jądrze atomu są połączone tak zwanymi siłami jądrowymi.

Energia wiązania jądra to ilość energii potrzebna do rozdzielenia jądra na pojedyncze nukleony. Ponieważ siły jądrowe są miliony razy większe niż siły wiązań chemicznych, wynika z tego, że jądro jest związkiem, którego siła niepomiernie przewyższa siłę połączenia atomów w cząsteczce.

Podczas syntezy 1 kg helu z atomu wodoru wydziela się ilość ciepła równoważna ilości ciepła podczas spalania 16 000 ton węgla, podczas gdy rozszczepienie 1 kg uranu uwalnia ilość ciepła równą do ciepła wydzielanego podczas spalania 2700 ton węgla.

Radioaktywność.

Promieniotwórczość to zdolność do samorzutnego przekształcania niestabilnych izotopów jednego pierwiastka chemicznego w izotopy innego pierwiastka, czemu towarzyszy emisja promieni alfa, beta i gamma.

Transformacja cząstek elementarnych (neutronów, mezonów) jest czasami nazywana radioaktywnością.

Reakcje jądrowe.

Reakcje jądrowe nazywane są przemianami jąder atomowych w wyniku ich interakcji z cząstkami elementarnymi oraz między sobą.

W reakcje chemiczne następuje przegrupowanie zewnętrznych powłok elektronowych atomów, a energię tych reakcji mierzy się w elektronowoltach.

W reakcjach jądrowych jądro atomu ulega przegrupowaniu, aw wielu przypadkach wynikiem przegrupowania jest przemiana jednego pierwiastka chemicznego w inny. Energię reakcji jądrowych mierzy się w milionach elektronowoltów.

Rozszczepienia jądrowego .

Odkrycie rozszczepienia jąder uranu, jego eksperymentalne potwierdzenie w 1930 roku, pozwoliło dostrzec niewyczerpane możliwości zastosowania w różne pola gospodarki narodowej, w tym produkcji energii przy budowie instalacji jądrowych.

Łańcuchowa reakcja jądrowa.

Jądrowa reakcja łańcuchowa to reakcja rozszczepienia jąder atomów pierwiastków ciężkich pod działaniem neutronów, w każdym akcie, w którym liczba neutronów wzrasta, w wyniku czego wzrasta samowystarczalny proces rozszczepienia.

Jądrowe reakcje łańcuchowe należą do klasy egzotermicznej, to znaczy towarzyszy jej uwalnianie energii.

Podstawy teorii reaktorów.

Reaktor jądrowy to jednostka przeznaczona do wytwarzania ciepła z paliwa jądrowego za pomocą samopodtrzymującej się kontrolowanej reakcji łańcuchowej, polegającej na rozszczepieniu atomów tego paliwa.

Podczas pracy reaktora jądrowego, aby wykluczyć zajście reakcji łańcuchowej, stosuje się moderatory, które sztucznie wygaszają reakcję poprzez samoczynne wprowadzanie do reaktora elementów moderatora. Aby utrzymać moc reaktora na stałym poziomie, konieczne jest przestrzeganie warunku stałości średniej szybkości rozszczepienia jądra atomowego, tzw. mnożnika neutronów.

Reaktor jądrowy charakteryzuje się wymiarami krytycznymi strefy aktywnej, przy której mnożnik neutronów wynosi K=1. Biorąc pod uwagę skład jądrowego materiału rozszczepialnego, materiałów konstrukcyjnych, moderatora i chłodziwa, wybierz opcję, w której K = ∞ ma wartość maksymalną.

Efektywny mnożnik to stosunek liczby produkcji neutronów do liczby śmierci neutronów w wyniku absorpcji i wycieku.

Reaktor wykorzystujący reflektor zmniejsza krytyczne wymiary rdzenia, wyrównuje rozkład strumienia neutronów oraz zwiększa moc właściwą reaktora, odniesioną do 1 kg paliwa jądrowego załadowanego do reaktora. Obliczanie wymiarów strefy aktywnej odbywa się za pomocą złożonych metod.

Reaktory charakteryzują się cyklami i typami reaktorów.

Cykl paliwowy lub jądrowy cykl paliwowy to zespół kolejnych przemian paliwa w reaktorze, a także podczas przetwarzania napromienionego paliwa po jego wyjęciu z reaktora w celu wydzielenia paliwa wtórnego i niespalonego paliwa pierwotnego.

Cykl paliwowy determinuje typ reaktora jądrowego: reaktor-konwektor;

reaktor hodowlany; reaktory na neutrony szybkie, pośrednie i termiczne, reaktor na paliwa stałe, ciekłe i gazowe; reaktory homogeniczne i reaktory heterogeniczne i inne.

Zasady regulacji mocy reaktora.

Reaktor mocy musi działać stabilnie przy różnych poziomach mocy. Zmiany poziomu wydzielania ciepła w reaktorze powinny następować wystarczająco szybko, ale płynnie, bez skoków przyspieszenia mocy.

Układ sterowania ma na celu kompensację zmian współczynnika K (reaktywności) wynikających ze zmian trybu, w tym rozruchu i zatrzymania. Aby to zrobić, podczas pracy w razie potrzeby do rdzenia wprowadzane są pręty grafitowe, których materiał silnie pochłania neutrony termiczne. Aby odpowiednio zmniejszyć lub zwiększyć moc, wskazane pręty są usuwane lub wprowadzane, dostosowując w ten sposób współczynnik K. Pręty są używane zarówno jako regulacyjne, jak i kompensacyjne, i ogólnie można je nazwać kontrolnymi lub ochronnymi.

Klasyfikacja reaktorów.

Reaktory jądrowe można klasyfikować według różnych kryteriów:

1) Po uzgodnieniu

2) Zgodnie z poziomem energii neutronów, które powodują większość rozszczepień jąder paliwowych;

3) Według rodzaju moderatora neutronów

4) Według rodzaju i stanu skupienia chłodziwa;

5) na podstawie reprodukcji paliwa jądrowego;

6) Zgodnie z zasadą umieszczania paliwa jądrowego w moderatorze,

7) Według stanu skupienia paliwa jądrowego.

Reaktory przeznaczone do wytwarzania energii elektrycznej lub cieplnej nazywane są reaktorami energetycznymi, technologicznymi i dwufunkcyjnymi.

Ze względu na poziom energii reaktory dzielą się na neutrony termiczne, neutrony szybkie, neutrony pośrednie.

Według rodzaju moderatorów neutronów: woda, ciężka woda, grafit, organiczne, beryl.

Według rodzaju chłodziwa: woda, ciężka woda, ciekły metal, organiczny, gaz.

Zgodnie z zasadą reprodukcji paliwa jądrowego:

Reaktory na czystym izotopie rozszczepialnym. Z reprodukcją paliwa jądrowego (regeneracyjnego) z reprodukcją rozszerzoną (reaktory hodowlane).

Zgodnie z zasadą paliwa jądrowego: heterogeniczne i jednorodne

Zgodnie z zasadą stanu skupienia materiału dzielącego:

W postaci ciała stałego, rzadziej w postaci cieczy i gazu.

Jeśli ograniczymy się do głównych cech, to można zaproponować następujący system oznaczania typów reaktorów

1. Reaktor z wodą jako moderatorem i chłodziwem niskowzbogaconym uranem (WWR-Uno) lub ciśnieniowy reaktor wodny (WWR).

2. Reaktor z ciężką wodą jako moderatorem i zwykłą wodą jako chłodziwem na uranie naturalnym. Oznaczenie: reaktor ciężkowodny uranu naturalnego (TVR-Up) lub reaktor ciężkowodny (HWR) W przypadku stosowania ciężkiej wody i jako

Płyn chłodzący będzie (TTR)

3. Reaktor z grafitem jako moderatorem i wodą jako chłodziwem na słabo wzbogaconym uranie będzie nazywany reaktorem graffiti-woda na słabo wzbogaconym uranie (GVR-Uno) lub reaktorem graffiti-woda (GVR)

4. Reaktor z grafitem jako moderatorem i gazem jako chłodziwem na uranie naturalnym (GGR-Up) lub reaktor gazowo-graffitowy (GGR)

5. Reaktor z wrzącą wodą jako moderatorem chłodziwa można oznaczyć jako VVKR, ten sam reaktor ciężkowodny - TTKR.

6. Reaktor z grafitem jako moderatorem i sodem jako chłodziwem można oznaczyć jako GNR

7. Reaktor z moderatorem organicznym i chłodziwem można oznaczyć jako OOR

Główne cechy reaktorów elektrowni jądrowych

elektrownia jądrowa
Charakterystyka reaktora	z reaktorami	neutrony termiczne	Z reaktorami na neutrony szybkie
Typ reaktora	VVER	RBMK	RBN
płyn chłodzący	Woda	woda	Ciekły Na, K, woda
Moderator	Woda	grafit	nieobecny
Rodzaj paliwa jądrowego	Słabo wzbogacony uran	Słabo wzbogacony uran	Wysoko wzbogacony uran lub Pu-239
Wzbogacenie paliwa jądrowego wg U-235, %	3-4	2-3	90
Liczba obwodów cyrkulacji chłodziwa	2	1	3
Ciśnienie pary przed turbiną, MPa	4,0-6,0	6,0-6,5	6,0-6,5
sprawność elektrowni jądrowej	≈30%	30-33%	≈35%

Schemat budowy reaktora.

Głównymi elementami konstrukcyjnymi heterogenicznego reaktora jądrowego są: korpus; rdzeń składający się z elementów paliwowych, moderatora i układu sterowania i ochrony; reflektor neutronów; system odprowadzania ciepła; ochrona termiczna; ochrona biologiczna; system załadunku i rozładunku elementów paliwowych. Reaktory hodowlane posiadają również strefę hodowli paliwa jądrowego z własnym systemem odprowadzania ciepła. W reaktorach jednorodnych zamiast elementów paliwowych znajduje się zbiornik z roztworem soli lub zawiesiną rozszczepialnych materiałów chłodzących.

I typ(y) - reaktor, w którym grafit jest moderatorem i odbłyśnikiem neutronów. Bloki grafitowe (równoległościany graniastosłupa z wewnętrznymi kanalikami i umieszczonymi w nich elementami paliwowymi tworzą strefę aktywną, najczęściej w postaci walca lub graniastosłupa wielościennego. Kanały w blokach grafitowych biegną na całej wysokości strefy aktywnej. Rury wprowadzane są w tych kanałach, aby pomieścić elementy paliwowe.Wzdłuż pierścieniowej szczeliny chłodziwo przepływa między elementami paliwowymi a rurkami prowadzącymi.Jako chłodziwo można zastosować wodę, ciekły metal lub gaz.Część kanałów rdzenia służy do umieszczenia prętów układ sterowania i ochrony. Wokół rdzenia znajduje się reflektor neutronowy, również w postaci ułożenia bloków grafitowych. Kanały elementów paliwowych przechodzą zarówno przez mur rdzenia, jak i przez mur reflektora.

Podczas pracy reaktora grafit jest podgrzewany do temperatury, w której może się utleniać. Aby zapobiec utlenianiu, mur grafitowy zamknięty jest w stalowej hermetycznej obudowie wypełnionej gazem obojętnym (azot, hel). Kanały elementów paliwowych można układać zarówno w pionie, jak iw poziomie. Na zewnątrz stalowej obudowy znajduje się ochrona biologiczna - specjalny beton. Pomiędzy obudową a betonem można zastosować betonowy kanał chłodzący, przez który krąży czynnik chłodzący (powietrze, woda). W przypadku stosowania sodu jako chłodziwa bloki grafitowe są pokryte powłoką ochronną (na przykład z cyrkonu). Aby zapobiec nasyceniu grafitu sodem, gdy wycieka on z obiegu. Automatyczne napędy prętów sterujących odbierają impuls z komór jonizacyjnych lub liczników neutronów. W komorze jonizacyjnej wypełnionej gazem szybko naładowane cząstki powodują spadek napięcia między elektrodami, do których przyłożona jest różnica potencjałów. Spadek napięcia w obwodzie elektrody jest proporcjonalny do zmiany gęstości strumienia cząstek jonizujących gaz. Powierzchnie elektrod komór jonizacyjnych pokryte borem pochłaniają neutrony, powodując przepływ cząstek alfa, które również wytwarzają jonizację. W takich urządzeniach zmiany natężenia prądu w obwodzie są proporcjonalne do zmiany gęstości strumienia neutronów. Słaby prąd generowany w obwodzie komory jonizacyjnej jest wzmacniany przez wzmacniacze elektroniczne lub inne. Wraz ze wzrostem strumienia neutronów w reaktorze wzrasta prąd w obwodzie komory jonizacyjnej, a siłownik automatycznego sterowania opuszcza pręt sterujący do rdzenia na odpowiednią głębokość. Gdy strumień neutronów w reaktorze maleje, prąd w obwodzie komory jonizacyjnej maleje, a napęd prętów sterujących automatycznie podnosi je na odpowiednią wysokość.

Reaktor grafitowo-wodny chłodzony wodą niewrzącą charakteryzuje się stosunkowo niską temperaturą wody wylotowej, co również powoduje stosunkowo niskie parametry początkowe wytwarzanej pary, a co za tym idzie, niską wydajność instalacji.

W przypadku przegrzania pary w rdzeniu reaktora można znacznie zwiększyć wydajność instalacji. Zastosowanie gazów lub ciekłych metali reaktora według schematu 1 pozwoli również na uzyskanie wyższych parametrów wytwarzania pary wodnej, a co za tym idzie, wyższej sprawności instalacji. Reaktory z wodą graffiti, wodą pod ciśnieniem i ciekłym metalem graffiti wymagają użycia wzbogaconego uranu.

Rysunek 1 przedstawia schemat ideowy elektrowni jądrowej RBMK.

1 Ryc.1

1-bloczki grafitowe

(Moderator)

2-rdzeniowy reaktor

2. Ciężki reaktor wodno-gazowy 2 może działać na naturalnym uranie. Element paliwowy takiego reaktora zanurzony jest w stalowym lub aluminiowym zbiorniku wypełnionym do pewnego poziomu ciężką wodą. Wokół zbiornika znajduje się grafitowy odbłyśnik - ochrona biologiczna. Elementy paliwowe mają wewnętrzne kanały do przepuszczania gazu usuwającego ciepło. Ciężka woda, która pełni funkcję moderatora, również się nagrzewa i wymaga własnego systemu chłodzenia. Odbywa się to poprzez cyrkulację ciężkiej wody za pomocą specjalnej pompy i chłodzenie jej w wymienniku ciepła bieżącą wodą. Reaktor taki charakteryzuje się odpowiednio wysoką sprawnością oraz stosunkowo niskim kosztem paliwowym wytwarzanej energii elektrycznej.

Ponieważ paliwem jest uran naturalny, jego wadą jest wysoki koszt ciężkiej wody i straty ciepła związane z jej chłodzeniem.

3. Rysunek c) przedstawia reaktor wodny lub ciężką wodę pod ciśnieniem, w którym woda lub ciężka woda służy jako moderator i chłodziwo (VVER).

4 Ryc. d) daje wyobrażenie o schemacie projektowym reaktora typu wrzącego. Ten rodzaj umożliwia wykonanie ich z mniejszą grubością ścianki, a ich pozytywną właściwością jest możliwość samoregulacji.

5. reaktor powielający działa na neutronach prędkich, tj. na wzbogaconym uranie. Tego typu reaktory wymagają wyższej ochrony biologicznej, a co za tym idzie użycia droższych materiałów.

6. reaktor jednorodny, w którym w przypadku stosowania uranu naturalnego tylko ciężka woda może pełnić rolę moderatora, podczas gdy zwykła woda może pełnić rolę moderatora w przypadku uranu wzbogaconego. Tutaj rozszczepienie jądrowe na szybkich neutronach jest nieobecne. Stosunkowo niska gęstość uranu i absorpcja rezonansowa wymagają wyższego stopnia wzbogacenia paliwa w izotop rozszczepialny.

Wszystkie projekty reaktorów mają zarówno pozytywne, jak i negatywne strony, co zawsze musi być brane pod uwagę przy projektowaniu, z uwzględnieniem wiązania budownictwa ze specyficznymi warunkami regionalnymi, w oparciu o możliwość dostarczania surowców, ryzyko zanieczyszczenia środowisko, źródeł zaopatrzenia w wodę i wód podziemnych.

Podczas projektowania elektrowni jądrowych stosuje się złożone obliczenia matematyczne, które pomimo nowoczesnych możliwości analitycznych technologii komputerowej nie mogą zagwarantować poprawności wszystkich parametrów. Dlatego wszystkie obliczenia są ponownie sprawdzane przez weryfikację eksperymentalną.

Jest to szczególnie ważne przy sprawdzaniu krytycznych wymiarów reaktora z naturalnym uranem. Jeśli ufasz tylko teoretycznym obliczeniom, możesz popełnić poważny błąd w obliczeniach, który będzie bardzo kosztowny i trudny do skorygowania.

Okresowe tankowanie elektrowni jądrowych wymaga bardzo starannego przygotowania i odbywa się zwykle przy wyłączonym reaktorze, ponieważ zwiększona radioaktywność wymaga nieobecności personelu podczas załadunku i rozładunku, mimo że schemat tankowania odbywa się w trybie automatycznym z wykorzystaniem specjalnych pojemników, które zapewniają nie tylko tryb automatyczny, ale także wszystkie wymogi bezpieczeństwa przy stałym chłodzeniu.

Pojemniki mają grube ołowiane skorupy, które zapewniają akceptowalne tło promieniowania.

projekty urządzeń elektrowni jądrowej.

Graffiti-wodne reaktory.

Reaktor graffiti-woda EJ AN jest pierwszym reaktorem stworzonym do produkcji energii elektrycznej.

W środkowej części muru grafitowego o wysokości 4,6 m i średnicy 3 m znajduje się 157 pionowych otworów o średnicy 65 mm rozmieszczonych wzdłuż trójkątnej kratownicy w odstępach co 120 mm. Zawierają kanały z TVE. Strefa aktywna, w której znajdują się kanały z TVE, ma średnicę 1,6 metra i wysokość 1,7 metra. Ze wszystkich stron otoczony jest grafitowym odbłyśnikiem o grubości 0,7 m, grafitowy mur zamknięty jest w stalowej obudowie przyspawanej do dolnej blachy stalowej. Od góry mur jest zamknięty masywną żeliwną płytą, przez którą przechodzą kanały TVE i systemy sterowania. Stalowa koperta jest wypełniona gazem obojętnym, który chroni grafit przed utlenianiem. Wokół korpusu znajduje się pierścieniowy zbiornik przeciwwodny o grubości warstwy wody 1m. Reaktor znajduje się w betonowym szybie o grubości ściany 3 m, który stanowi zewnętrzną warstwę ochrony biologicznej. W osłonie wodnej znajduje się 12 pionowych rur, w których na wysokości strefy aktywnej znajdują się komory jonizacyjne. W strefie aktywnej znajduje się 128 kanałów TVE. Projekt takiego kanału pokazano w Rysunek 2.

Cylindryczny kanał o średnicy 65 mm jest montowany z grafitowych tulei z pięcioma otworami, przez które przechodzą rurowe TVE. Woda opada przez centralną rurkę od góry do dołu i wraca do góry przez 4 rurowe TBE. Uran znajduje się poza tymi rurami na wysokości 1,7 m. Strumień ciepła kanałów w centralnej części strefy aktywnej osiąga 1,8 * 106 Kcal/m2 na godzinę.

24 kanały są zajęte przez pręty kontrolne z węglika boru. Wzdłuż obwodu rdzenia rozmieszczone są cztery pręty do automatycznej regulacji mocy reaktora. Osiemnaście prętów sterowania ręcznego znajduje się w środku strefy aktywnej (6 szt.) wzdłuż obwodu (12 szt.). Służą one do kompensacji marginesu reaktywności.

Istnieją również pręty awaryjne do awaryjnego wyłączenia reaktora. Wszystkie kanały prętów są chłodzone wodą pod ciśnieniem 5 atmosfer. I temperatury od 30 do 60 stopni. Moc cieplna takiego reaktora wynosi 30 MW. Całkowite obciążenie reaktora wynosi 550 kg uranu zawierającego 5% uranu 235, czyli ilość uranu 235 załadowanego do reaktora wynosi 27,5 kg. Zużycie uranu dziennie wynosi około 30 gr.

Reaktor ciśnieniowy NPP (VVER)

Reaktory wodne ciśnieniowe mają zbiornik, który może wytrzymać ciśnienie robocze chłodziwa (rys. 3).Zespoły paliwowe z paliwem jądrowym są ładowane do rdzenia reaktora. Ciepło uwalniane podczas rozszczepienia paliwa jądrowego podgrzewa wodę w zbiorniku reaktora, tworząc słabo radioaktywną, nasyconą parę wchodzącą do generatora pary obiegu wtórnego. W wytwornicy pary słabo radioaktywna para oddaje ciepło wodzie i powstaje para nasycona nieradioaktywna, która kierowana jest do turbiny parowej. Gdy ciepło pary radioaktywnej jest przekazywane do nieradioaktywnej wody obiegu wtórnego, w wytwornicy pary występują dodatkowe (w porównaniu z RBMK) straty ciepła, co obniża sprawność EJ z reaktorami WWER do 30%.

Elektrownie jądrowe z reaktorami na neutrony szybkie mają trójwymiarowy schemat: w pierwszym obwodzie chłodziwem jest radioaktywny sód (lub potas), w drugim - nieradioaktywny sód (lub potas), w trzecim - nieradioaktywna woda ogrzana w generator pary przez ciepło nieradioaktywnego sodu drugiego obiegu. Nieradioaktywna para nasycona trzeciego obiegu wchodzi do turbiny parowej. Sprawność elektrowni jądrowych z reaktorami na neutrony prędkie wynosi około 35%.

1 obwód 2 obwód

NP Ryc.3

MCP 1 Schemat ideowy

MCP1, MCP2 -

Główny obieg

Pompy pierwszych i elektrowni jądrowych. 1-metalowa obudowa

Drugie obwody reaktorów MCP 2; 2-strefa aktywna;

3-woda; 4-wytwornica pary.

Diagram pokazuje:

1. Reaktor jądrowy z pierwotną ochroną biologiczną.

2. Wtórna ochrona biologiczna.

3. Turbina.

4. Generator.

5. Kondensator.

6. Pompy obiegowe.

7. Regeneracyjny wymiennik ciepła.

8. Zbiornik na wodę.

9. Generator pary.

10. Pośredni wymiennik ciepła.

T - transformator podwyższający.

TSN- transformator pomocniczy.

RU VN - rozdzielnice wysokiego napięcia (110 kV i więcej).

RU SN - rozdzielnice własnych potrzeb.

I; II; III– Obwody elektrowni jądrowych.

Elektrownia, w której zachodzi kontrolowana jądrowa reakcja łańcuchowa, nazywana jest reaktorem jądrowym. 1 . Jest załadowany paliwem jądrowym, na przykład - uranem-238. Reaktor jądrowy służy do podgrzewania chłodziwa i jest w zasadzie kotłem.

Ochrona biologiczna 2 działa jako izolator reaktora od otaczającej przestrzeni, dzięki czemu nie przenikają do niego silne strumienie neutronów, promienie alfa, beta, gamma i fragmenty rozszczepienia. Ochrona biologiczna ma na celu stworzenie bezpiecznych warunków pracy dla personelu serwisowego.

Turbina 3 przeznaczony jest do zamiany energii pary wodnej na energię mechaniczną obrotu wirnika generatora elektrycznego. Generator 4 wytwarza energię elektryczną, która jest dostarczana do transformatora podwyższającego napięcie T, gdzie jest konwertowany na wymagane wartości do dalszego przesyłania na linie energetyczne. Część energii jest również przekazywana do TSN- transformator obniżający napięcie na własne potrzeby.

Para wylotowa z turbiny wchodzi do skraplacza. Kondensator 5 służy do chłodzenia pary, która po skrapleniu jest następnie dostarczana przez pompę obiegową 6 przez wymiennik regeneracyjny 7 do generatora pary 9 . W wymienniku regeneracyjnym woda jest schładzana do pierwotnej wartości.

Chłodziwo pierwotne ogrzane w reaktorze ( Na) oddaje ciepło w pośrednim wymienniku ciepła 10 chłodziwo wtórne ( Na). A to z kolei oddaje ciepło pracującemu ciału ( H2 O) w wytwornicy pary.

Pompy obiegowe służą do przemieszczania chłodziwa w obwodach obwodów, a także do dostarczania wody chłodzącej do skraplacza ze zbiornika 8 .

Tak więc zasadniczo elektrownie jądrowe różnią się od elektrowni cieplnych tylko tym, że płyn roboczy w nich odbiera ciepło w generatorze pary, gdy paliwo jądrowe jest spalane w reaktor jądrowy, a nie paliwa organicznego w kotłach, jak to ma miejsce w elektrowniach cieplnych.

Schemat wielu pętli elektrowni jądrowej zapewnia bezpieczeństwo radiacyjne i zapewnia wygodę konserwacji sprzętu. Dobór liczby obwodów determinowany jest w zależności od typu reaktora oraz właściwości chłodziwa, które charakteryzują jego przydatność do stosowania jako czynnik roboczy w turbinie.

wymienniki ciepła NPP.

Wymienniki ciepła elektrowni jądrowych mają specyficzne cechy konstrukcyjne i znacznie wyższe jednostkowe obciążenia cieplne w porównaniu z konwencjonalnymi wymiennikami ciepła elektrowni. Zmniejszenie wymiarów wymienników ciepła elektrowni jądrowej pozwala na zmniejszenie wymiarów i ciężaru osłony biologicznej, a co za tym idzie inwestycji w budowę elektrowni jądrowych.

Wymienniki ciepła, przez które przepływa medium radioaktywne i żrące, wykonane są ze stosunkowo drogiej stali nierdzewnej. Aby oszczędzić tę stal, powierzchnie grzejne, dna sitowe i płaszcze wymienników ciepła wykonuje się zwykle z minimalną grubością, unikając nadmiernych zapasów wytrzymałościowych, ale zapewniając niezbędną niezawodność ich długotrwałej eksploatacji.

Zespół wytwornicy pary składa się z poziomych wytwornic pary nasyconej o ciśnieniu 32 i 231o C.

Woda z reaktora o temperaturze 275°C podawana jest do kolektora pionowego o średnicy 750 mm, z którego jest rozprowadzana wiązkami rur, następnie trafia do pompy obiegowej obiegu chłodzącego.

Wiązki rur są zanurzone w objętości wody obiegu wtórnego, woda wypełniająca przestrzeń pierścieniową odparowuje, powstająca para przechodzi przez separatory pary, a następnie wchodzi rurociągiem zbiorczym pary do turbiny.

Powierzchnia grzewcza wytwornicy pary wynosi 1290 m2. Składa się z dwóch rzędowych pakietów po 975 rurek o średnicy 21 mm i grubości ścianki 1,5 mm. Rozstaw rur w opakowaniu wynosi 36 mm. Pakiet rur ma 5 pionowych korytarzy, które poprawiają naturalną cyrkulację.

maszyny wirowe EJ.

Turbiny parowe kondensacyjne są wykorzystywane przy eksploatacji, budowie i projektowaniu elektrowni jądrowych.

W elektrowniach jądrowych z reaktorami wysokotemperaturowymi stosuje się specjalne typy turbin, które działają na parę nasyconą lub lekko przegrzaną.

W obudowie turbiny znajdują się specjalne rowki zatrzymujące kapiącą wilgoć. Kroplowe separatory wilgoci mogą być odśrodkowe i bezwładnościowe. Przechodząc przez kanały ślimaka dwukierunkowego w strumieniu pary, krople wilgoci są wyrzucane przez siły odśrodkowe na ścianki obudowy i spływają do otworu drenażowego.

Gdy strumień pary zostanie obrócony o 180°, na wejściu do rury wewnętrznej separatora również powstaje siła odśrodkowa, która powoduje zrzucanie kropel wilgoci w dół.

W separatorach bezwładnościowych oddzielenie kropel wilgoci od strumienia następuje, gdy strumień uderza w siatkę paskową.

Sprzęt pomocniczy.

Wyposażenie pomocnicze dmuchaw gazu EJ, pomp, armatury, przyrządów pomiarowych posiada specyficzne cechy, co powinno zapewnić wyższą niezawodność zapewniając dłuższą żywotność bez konserwacji. Zapewnienie wykluczenia wycieku gazu radioaktywnego. Zwiększona odporność na korozję. Pompy o konstrukcji bezuszczelkowej muszą zapewniać wysoką szczelność.

Wszystkie złączki są wykonane z mieszkowym uszczelnieniem trzpienia.

Wszystkie urządzenia pomiarowe mają również własne cechy konstrukcyjne, które zapewniają wyższą dokładność i niezawodność.

Układ wyposażenia elektrowni jądrowej.

Podstawowe wymagania dotyczące układu sprzętu:

1. Prostota schematu technologicznego zapewniającego proste i krótkie rurociągi, wodociągi i gazociągi. Trasy kablowe

2. Wygoda i łatwość konserwacji, łatwy dostęp do wszystkich jednostek.

3. Dobre oświetlenie.

4. Kompaktowy układ jednostek

5. Wentylacja zapewniająca szybkie i ekscytujące wszystkie kubatury budynku.

6. Zwiększona sztywność fundamentu.

7. Transport urządzeń mobilnych powinien być zapewniony w celu zapewnienia dekontaminacji pomieszczeń wraz z ich wyposażeniem i urządzeniami.

Kwestie bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych.

Kwestiom bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych poświęca się niezwykle dużo uwagi. Bezpieczeństwo personelu elektrowni jądrowej i ludności terenów przyległych do jej terytorium zapewnia system działań przewidzianych przy projektowaniu elektrowni jądrowej i wyborze miejsca jej budowy. Maksymalną dopuszczalną radioaktywność wody i stopień skażenia zbiorników wodnych regulują „Przepisy sanitarne dotyczące transportu, przechowywania, rozliczania i pracy z substancjami promieniotwórczymi” zatwierdzone przez Głównego Inspektora Sanitarnego Rosji.

Przepisy te ustalają tymczasowe limity dopuszczalnych poziomów promieniowania.

System bezpieczeństwa biologicznego i kontroli dozymetrycznej elektrowni jądrowych, przyjęty dla elektrowni jądrowych Rosyjskiej Akademii Nauk, jest ściśle kontrolowany przez wyższe władze.

Głównymi źródłami skażenia radioaktywnego w elektrowniach jądrowych są woda z obiegu chłodzenia reaktora oraz azot wypełniający komin grafitowy.

O aktywności powietrza emitowanego do atmosfery decyduje aktywność argonu.

Woda z długożyciowymi suchymi pozostałościami sodu, manganu, wapnia i innych składników jest ściśle badana pod kątem dopuszczalnych dawek aktywności.

Radioaktywne powietrze z przestrzeni przelewowej jest rozcieńczane w systemie wentylacji ogólnej do momentu, aż aktywność spadnie do akceptowalnego poziomu.

Emitowana radioaktywna woda jest przetwarzana w specjalnym warsztacie, poddawana starzeniu, rozcieńczaniu i oczyszczaniu zanieczyszczeń, w tym odparowywaniu.

Woda odprowadzana z obiegu pierwotnego ma niską aktywność i zawiera izotopy krótkotrwałe. Jest postarzany i rozcieńczony. Czas ekspozycji wynosi 10-15 dni. W tym okresie radioaktywność zostaje zredukowana do dopuszczalnej normy wody pitnej i schodzi do kanalizacji. W szczególności w budynku EJ Rosyjskiej Akademii Nauk znajduje się 28 systemów wentylacyjnych do wentylacji powietrza z jednego pomieszczenia do drugiego.

Szczególną uwagę zwrócono na przestrzeń nad reaktorem, skąd gaz radioaktywny może przedostawać się do hali reaktora. Powietrze między płaszczem reaktora a osłoną wodną nie jest wentylowane, ponieważ jest wysoce radioaktywne i nie dopuszcza się jego uwalniania do atmosfery rurą, aby uniknąć zanieczyszczenia środowiska.

Istnieje system kontroli dozymetrycznej, zarówno stacjonarnej, jak i indywidualnej. Ponadto powietrze jest stale pobierane z różnych pomieszczeń i badane pod kątem radioaktywności w oddzielnych dozymetrycznych laboratoriach kontrolnych. Cały personel pracujący posiada kieszonkowe kasety fotograficzne i kieszonkowe dozymetry.

Podczas naprawy i konserwacji sprzętu wprowadza się uregulowany czas pracy personelu. Podczas pracy używają: skafandrów, masek przeciwgazowych, rękawic, gogli i innych środków ochrony indywidualnej.

Prowadzona jest wstępna dekontaminacja sprzętu i miejsc planowanych prac.

Aby uniknąć usuwania radioaktywności z kombinezonów, organizowane są specjalne stanowiska medyczne.

Opuszczając strefę radioaktywności personel zdejmuje odzież ochronną, bierze prysznic i przebiera się w czyste ubrania.

Odzież używana trafia do specjalnej pralni lub jest niszczona.

Naruszenie zasad kontroli dozymetrycznej może prowadzić do nieodwracalnych konsekwencji.

Światowa historia eksploatacji elektrowni jądrowych zna wiele przykładów, które miały miejsce w krajach Kanady i USA. Francja, Anglia. Jugosławia. Wydarzenia z wypadku w Czarnobylu są wciąż świeże. Wszystkie przypadki, które doprowadziły do jednego lub kilku złożonych, często dotkliwych konsekwencji, były przyczyną pewnych niedoskonałości, czasem zaniedbań lub lekceważenia zasad funkcjonowania elektrowni jądrowych.

Literatura.

1. Elektrownie jądrowe………………… A.A. Kanajew 1961

2. Prawie wszystko o reaktorze łańcuchowym………………………… L. Matwiejew 1990

3. Energetyka jądrowa……………………………… A.P. Aleksandrow 1978

4. Energia przyszłości …………………………………… A I. Protsenko 1985

5. Ekonomika elektroenergetyki …………………… Fomina 2005

1. Wstęp ……………………………………………………. Strona 1

2. Fizyczne podstawy energetyki jądrowej…………………P.2

3. Jądro atomu……………………………………………………P.4

4. Promieniotwórczość…………………………………………….P.4

5. Reakcje jądrowe…………………………………………… Strona 4

6. Rozszczepienie jądrowe……………………..P.4

7. Jądrowe reakcje łańcuchowe………………………………… Strona 5

8. Podstawy teorii reaktorów………………………………… Strona 5

9. Zasady regulacji mocy reaktora……… Strona 6

10. Klasyfikacja reaktorów………………………………… Strona 7

11. Schematy konstrukcyjne reaktorów…………………………P.9

13. Projekt urządzeń EJ………………………………………………………………………………………… ……………………………

14. Schemat trójpętlowej elektrowni jądrowej …………………………………P.16

15.Wymienniki ciepła EJ……………………………………… P.19

16.Turbomaszyny EJ………………………………………… Strona 20

17. Urządzenia pomocnicze EJ……………………..Pg. 20

18. Rozmieszczenie urządzeń EJ…………………………...P.21

19. Kwestie bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych…………………..P.21

20. Mobilne elektrownie jądrowe …………………………………………P. 24

21. Wykorzystana literatura……………………………………..P.26

Wstęp.

Stan i perspektywy rozwoju energetyki jądrowej.

Rozwój przemysłu, transportu, rolnictwa i usług komunalnych wymaga ciągłego zwiększania produkcji energii elektrycznej.

Globalny wzrost zużycia energii rośnie z każdym rokiem.

Na V Światowej Konferencji Energetycznej rezerwy paliw oszacowano następująco:

1. Paliwo jądrowe…………………………..520х10 6

2. Węgiel………………55,5х10 6

3. Olej …………………………………………………………… 0,37x10 6

4. Gaz ziemny ………………………….0,22x10 6

5. Łupek bitumiczny……………………………0,89х10 6

6. Smoła……………………………… 1,5x 10 6

7. Torf ………………………………………. 0,37x10

Razem 58,85x10 6

Przy obecnym poziomie zużycia energii, według różnych szacunków, światowe rezerwy wyczerpią się za 100-400 lat.

Mimo bogatych zasobów naturalnych Rosji, w paliwa kopalne, a także zasoby hydroenergetyczne dużych rzek (1200 mld kWh) czyli 137 mln kW. Już od godziny prezydent kraju zwrócił dziś szczególną uwagę na rozwój energetyki jądrowej. Biorąc pod uwagę, że węgiel, ropa, gaz, łupki, torf są cennymi surowcami dla różnych gałęzi przemysłu chemicznego. Węgiel służy do produkcji koksu dla hutnictwa. Dlatego zadaniem jest zachowanie rezerw paliw organicznych dla niektórych gałęzi przemysłu. Za takimi trendami podąża światowa praktyka.

Zarówno na obszarach cywilnych, jak i wojskowych palma należała i nadal należy do Rosji.

Rozwiązanie problemu bezpośredniej konwersji energii rozszczepienia jądra atomowego na energię elektryczną znacznie obniży koszt wytwarzanej energii elektrycznej.

Fizyczne podstawy energii jądrowej.

Wszystkie substancje w przyrodzie składają się z maleńkich cząstek - cząsteczek, które są w ciągłym ruchu. Ciepło ciała jest wynikiem ruchu cząsteczek.

Stan całkowitego spoczynku cząsteczek odpowiada temperaturze zera bezwzględnego.

Cząsteczki materii składają się z atomów jednego lub więcej pierwiastków chemicznych.

Cząsteczka to najmniejsza cząsteczka danej substancji. Jeśli podzielisz cząsteczkę złożonej substancji na jej części składowe, otrzymasz atomy innych substancji.

Atom jest najmniejszą cząsteczką danego pierwiastka chemicznego. Nie można go dalej chemicznie podzielić na jeszcze mniejsze cząstki, chociaż atom ma również własną strukturę wewnętrzną i składa się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanej powłoki elektronowej.

Liczba elektronów w powłoce waha się od jednego do stu jeden. Ostatnia liczba elektronów ma pierwiastek zwany Mendelewium.

Jądro atomu.

Radioaktywność.

Transformacja cząstek elementarnych (neutronów, mezonów) jest czasami nazywana radioaktywnością.

Reakcje jądrowe.

Reakcje jądrowe nazywane są przemianami jąder atomowych w wyniku ich interakcji z cząstkami elementarnymi oraz między sobą.

W reakcjach chemicznych zewnętrzne powłoki elektronowe atomów są przegrupowane, a energię tych reakcji mierzy się w elektronowoltach.

Rozszczepienia jądrowego.

Odkrycie rozszczepienia jądrowego uranu i jego eksperymentalne potwierdzenie w 1930 roku pozwoliło dostrzec niewyczerpane możliwości zastosowania w różnych dziedzinach gospodarki narodowej, w tym w produkcji energii przy budowie instalacji jądrowych.

Łańcuchowa reakcja jądrowa.

Jądrowe reakcje łańcuchowe należą do klasy egzotermicznej, to znaczy towarzyszy jej uwalnianie energii.

Podstawy teorii reaktorów.

Efektywny mnożnik to stosunek liczby produkcji neutronów do liczby śmierci neutronów w wyniku absorpcji i wycieku.

Reaktory charakteryzują się cyklami i typami reaktorów.

Cykl paliwowy determinuje typ reaktora jądrowego: reaktor-konwektor;

reaktor hodowlany; reaktory na neutrony szybkie, pośrednie i termiczne, reaktor na paliwa stałe, ciekłe i gazowe; reaktory homogeniczne i reaktory heterogeniczne i inne.

Zasady regulacji mocy reaktora.

Klasyfikacja reaktorów.

Reaktory jądrowe można klasyfikować według różnych kryteriów:

1) Po uzgodnieniu

2) Zgodnie z poziomem energii neutronów, które powodują większość rozszczepień jąder paliwowych;

3) Według rodzaju moderatora neutronów

4) Według rodzaju i stanu skupienia chłodziwa;

5) na podstawie reprodukcji paliwa jądrowego;

6) Zgodnie z zasadą umieszczania paliwa jądrowego w moderatorze,

7) Według stanu skupienia paliwa jądrowego.

Reaktory przeznaczone do wytwarzania energii elektrycznej lub cieplnej nazywane są reaktorami energetycznymi, technologicznymi i dwufunkcyjnymi.

Ze względu na poziom energii reaktory dzielą się na neutrony termiczne, neutrony szybkie, neutrony pośrednie.

Według rodzaju moderatorów neutronów: woda, ciężka woda, grafit, organiczne, beryl.

Według rodzaju chłodziwa: woda, ciężka woda, ciekły metal, organiczny, gaz.

Zgodnie z zasadą reprodukcji paliwa jądrowego:

Reaktory na czystym izotopie rozszczepialnym. Z reprodukcją paliwa jądrowego (regeneracyjnego) z reprodukcją rozszerzoną (reaktory hodowlane).

Zgodnie z zasadą paliwa jądrowego: heterogeniczne i jednorodne

Zgodnie z zasadą stanu skupienia materiału dzielącego:

W postaci ciała stałego, rzadziej w postaci cieczy i gazu.

Jeśli ograniczymy się do głównych cech, to można zaproponować następujący system oznaczania typów reaktorów

1. Reaktor z wodą jako moderatorem i chłodziwem niskowzbogaconym uranem (WWR-Uno) lub ciśnieniowy reaktor wodny (WWR).

Płyn chłodzący będzie (TTR)

4. Reaktor z grafitem jako moderatorem i gazem jako chłodziwem na uranie naturalnym (GGR-Up) lub reaktor gazowo-graffitowy (GGR)

5. Reaktor z wrzącą wodą jako moderatorem chłodziwa można oznaczyć jako VVKR, ten sam reaktor ciężkowodny - TTKR.

6. Reaktor z grafitem jako moderatorem i sodem jako chłodziwem można oznaczyć jako GNR

7. Reaktor z moderatorem organicznym i chłodziwem można oznaczyć jako OOR

Główne cechy reaktorów elektrowni jądrowych


Charakterystyka reaktora	z reaktorami	neutrony termiczne	Z reaktorami na neutrony szybkie
Typ reaktora	VVER	RBMK	RBN
płyn chłodzący	Woda	woda	Ciekły Na, K, woda
Moderator	Woda	grafit	nieobecny
Rodzaj paliwa jądrowego	Słabo wzbogacony uran	Słabo wzbogacony uran	Wysoko wzbogacony uran lub Pu-239
Wzbogacenie paliwa jądrowego wg U-235, %	3-4	2-3	90
Liczba obwodów cyrkulacji chłodziwa	2	1	3
Ciśnienie pary przed turbiną, MPa	4,0-6,0	6,0-6,5	6,0-6,5
	≈30%	30-33%	≈35%

Schemat budowy reaktora.

Rysunek 1 przedstawia schemat ideowy elektrowni jądrowej RBMK.

A ograniczenie plazmy jest co najmniej jedno; wykazanie technicznej wykonalności reaktora termojądrowego; stworzenie demonstracyjnej elektrowni termojądrowej. II. Przyszłość energetyki jądrowej w Republice Białorusi. 2.1. Celowość rozwoju energetyki jądrowej. Decyzja o utworzeniu elektrowni jądrowej zależy od wielu czynników, w tym kosztu wytworzenia energii elektrycznej z elektrowni jądrowej w porównaniu do…

W sąsiedztwie elektrod stężenie wzrasta, aw centrum - maleje. Wydajność odsalania wody słodkiej tą metodą wynosi 30-50%. Część technologiczna 1 Charakterystyka sklepu chemicznego Sklep chemiczny jest niezależnym pododdziałem strukturalnym elektrowni jądrowej Nowoworoneż (NV NPP). Zgodnie ze swoimi zadaniami i funkcjami należy do głównych warsztatów stacji. ...

cóż, długowieczne produkty rozszczepienia. Elektrownie jądrowe i problemy ekologiczne powstających w trakcie ich eksploatacji Od końca lat 60-tych rozpoczął się boom w energetyce jądrowej. W tym czasie zrodziły się dwie iluzje związane z energetyką jądrową. Uważano, że reaktory jądrowe są wystarczająco bezpieczne, a systemy śledzenia i sterowania, ekrany ochronne i przeszkolony personel gwarantują je ...

A także to, że moc silników elektrycznych jest przeszacowana z powodu pogorszenia warunków rozruchu, a dobór mocy według katalogu również prowadzi do przeszacowania mocy silników elektrycznych. Podczas projektowania części elektrycznej EJ wskazane jest określenie obciążenia projektowego głównego HPN przy napięciu 6 kV w formie tabelarycznej (tabela 4.1). Podział konsumentów według sekcji musi być wykonany ...

Elektrownie jądrowe

Postanowienia ogólne. Elektrownie jądrowe (NPP) to zasadniczo elektrownie cieplne, które wykorzystują energię cieplną reakcji jądrowych.

Możliwość wykorzystania jako źródła ciepła paliwa jądrowego, głównie uranu 235 U, wiąże się z zajściem reakcji łańcuchowej rozszczepienia materii i uwolnieniem ogromnej ilości energii. W reaktorze jądrowym zapewniona jest samopodtrzymująca się i kontrolowana reakcja łańcuchowa rozszczepienia jąder uranu. Ze względu na efektywność rozszczepienia jąder uranu 235 U podczas ich bombardowania powolnymi neutronami termicznymi nadal przeważają reaktory oparte na wolnych neutronach termicznych. Izotop uranu 235 U jest zwykle używany jako paliwo jądrowe, którego zawartość w uranie naturalnym wynosi 0,714%; większość uranu to izotop 238 U (99,28%). Paliwo jądrowe jest zwykle używane w postaci stałej. Zamknięty jest w osłonie ochronnej. Takie elementy paliwowe nazywane są prętami paliwowymi, są instalowane w kanałach roboczych rdzenia reaktora. Energia cieplna uwolniona podczas reakcji rozszczepienia jest usuwana z rdzenia reaktora za pomocą chłodziwa, które jest pompowane pod ciśnieniem przez każdy kanał roboczy lub przez cały rdzeń. Najczęstszym płynem chłodzącym jest woda, która jest dokładnie oczyszczona.

Reaktory chłodzone wodą mogą pracować w trybie wodnym lub parowym. W drugim przypadku para jest pozyskiwana bezpośrednio w rdzeniu reaktora.

Podczas rozszczepienia jąder uranu lub plutonu powstają szybkie neutrony, których energia jest wysoka. W uranie naturalnym lub słabo wzbogaconym, gdzie zawartość 235 U jest niska, reakcja łańcuchowa neutronów szybkich nie zachodzi. Dlatego szybkie neutrony są spowalniane do neutronów termicznych (powolnych). Jako moderatory można stosować substancje zawierające pierwiastki o małej masie atomowej, które mają niską zdolność absorpcji w stosunku do neutronów. Głównymi moderatorami są woda, ciężka woda, grafit.

Obecnie najbardziej opanowane są reaktory neutronów termicznych. Takie reaktory są strukturalnie prostsze i łatwiejsze do kontrolowania niż reaktory na neutrony szybkie. Jednak obiecującym kierunkiem jest wykorzystanie reaktorów na neutrony szybkie z rozszerzoną hodowlą paliwa jądrowego - plutonu; w ten sposób można użyć większości 238 U.

W elektrowniach jądrowych w Rosji stosuje się reaktory jądrowe następujących głównych typów:

RBMK(reaktor dużej mocy, kanałowy) - termiczny reaktor neutronowy, wodno-grafitowy;

VVER(reaktor energetyczny chłodzony ciśnieniowo) - termiczny reaktor neutronowy typu zbiornikowego;

BN– reaktor na neutrony prędkie z ciekłym metalicznym chłodziwem sodowym.

Moc jednostkowa bloków jądrowych osiągnęła 1500 MW. Obecnie uważa się, że jednostkowa moc jednostki napędowej elektrownia jądrowa ograniczone nie tyle względami technicznymi, co warunkami bezpieczeństwa na wypadek awarii z reaktorami.

Obecnie działa elektrownia jądrowa zgodnie z wymaganiami technologicznymi pracują głównie w podstawowej części grafiku obciążenia systemu elektroenergetycznego przy czasie użytkowania mocy zainstalowanej 6500...7000 h/rok

Schematy elektrowni jądrowych. Układ technologiczny elektrownia jądrowa zależy od typu reaktora, rodzaju chłodziwa i moderatora, a także od szeregu innych czynników. Obwód może być jednoobwodowy, dwuobwodowy i trójobwodowy. Rysunek 1 przedstawia jako przykład (1 - reaktor; 2 - generator pary; 3 - turbina; 4 - transformator; 5 - generator; 6 - skraplacz turbiny; 7 - pompa kondensatu (zasilająca); 8 - główna pompa obiegowa).

podwójny obwód elektrownia jądrowa dla elektrowni z typem reaktora VVER. Można zauważyć, że schemat ten jest zbliżony do schematu CES jednak zamiast generatora pary opalanego paliwami kopalnymi zastosowano tu elektrownię jądrową.

Elektrownie jądrowe, jak również CES, zbudowane są na zasadzie bloków zarówno w części termomechanicznej jak i elektrycznej.

Paliwo jądrowe ma bardzo wysoką wartość opałową (1 kg 235 U zastępuje 2900 ton węgla), więc elektrownia jądrowa szczególnie skuteczny na obszarach ubogich w zasoby paliwowe, na przykład w europejskiej części Rosji.

Korzystne jest wyposażenie elektrowni jądrowych w bloki energetyczne dużej mocy. Następnie pod względem wskaźników technicznych i ekonomicznych nie są gorsze CES, a w niektórych przypadkach je przekraczać. Obecnie reaktory o mocy elektrycznej 440 i 1000 MW tego typu WWER, oraz 1000 i 1500 MW RBMK. W tym przypadku blok energetyczny jest tworzony w następujący sposób: reaktor jest połączony z dwoma zespołami turbin (reactor WWER-440 oraz dwie turbiny o mocy 220 MW każda; reaktor WWER-1000 oraz dwie turbiny o mocy 500 MW każda; reaktor RBMK-1500 i dwoma turbinami o mocy 750 MW każda) lub z turbiną o tej samej mocy (reaktor 1000 MW i turbina 1000 MW o mocy jednostkowej).

Obiecujące są elektrownie jądrowe z reaktorami na neutrony prędkie, które mogą służyć do produkcji ciepła i energii elektrycznej, a także do reprodukcji paliwa jądrowego. Typ reaktora BN ma aktywną strefę (rysunek 2, a),

Schemat wykonania rdzenia reaktora

gdzie zachodzi reakcja jądrowa z uwolnieniem strumienia szybkich neutronów. Te neutrony działają na pierwiastki z 238 U, które zwykle nie są używane w reakcjach jądrowych, i zamieniają je w pluton 239 Pu, które później można wykorzystać elektrownia jądrowa jako paliwo jądrowe. Ciepło reakcji jądrowej jest usuwane przez ciekły sód i wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej.

Schemat elektrownia jądrowa z typem reaktora BN(Rysunek 2, b-) Układ technologiczny - ( 1 - reaktor; 2 – wymiennik ciepła obiegu pierwotnego; 3 - wymiennik ciepła (bęben) drugiego obwodu; 4 - turbina parowa; 5 - transformator podwyższający; 6 - generator; 7 - kondensator; 8,9,10 - pompy)

trzypętlowe, dwie z nich wykorzystują ciekły sód (w pętli reaktora i pośredniej). Ciekły sód gwałtownie reaguje z wodą i parą wodną. Dlatego, aby uniknąć kontaktu radioaktywnego sodu w obwodzie pierwotnym z wodą lub parą wodną w razie wypadku, wykonywany jest drugi (pośredni) obwód, w którym chłodziwem jest sód nieradioaktywny. Czynnikiem roboczym trzeciego obiegu jest woda i para wodna.

Obecnie szereg jednostek napędowych tego typu BN, z czego największy BN-600.

Elektrownie jądrowe nie emitują spalin ani nie wytwarzają odpadów w postaci popiołów i żużli. Jednak specyficzne wydzielanie ciepła do wody chłodzącej elektrownia jądrowa więcej niż TES, ze względu na wyższe jednostkowe zużycie pary, a co za tym idzie wyższe jednostkowe zużycie wody chłodzącej. Dlatego większość nowych elektrownia jądrowa Planowane jest zainstalowanie wież chłodniczych, w których ciepło z wody chłodzącej jest odprowadzane do atmosfery.

funkcja elektrownia jądrowa jest konieczność składowania odpadów promieniotwórczych. Odbywa się to na specjalnych cmentarzyskach, które wykluczają możliwość narażenia ludzi na promieniowanie.

Aby uniknąć wpływu ewentualnych uwolnień radioaktywnych elektrownia jądrowa na ludzi w razie wypadków, podejmowane są specjalne działania poprawiające niezawodność urządzeń (duplikacja systemu bezpieczeństwa itp.), a wokół stacji tworzy się strefę ochrony sanitarnej.

Wykorzystanie energii atomowej umożliwia rozszerzenie zasobów energetycznych, przyczyniając się tym samym do zachowania zasobów paliw kopalnych, obniżenie kosztów energii elektrycznej, co jest szczególnie ważne w przypadku obszarów znajdujących się blisko źródeł paliw, zmniejszenie zanieczyszczenia atmosfery, rozładowanie transportu transport paliw, pomoc w zaopatrywaniu w energię elektryczną i ciepło przemysłów, z wykorzystaniem nowych technologii (np. zajmujących się odsalaniem wody morskiej i powiększaniem zasobów wody słodkiej).

W odniesieniu do zanieczyszczenia podczas używania elektrownia jądrowa nie występuje problem braku tlenu w środowisku, który jest typowy dla elektrowni cieplnej ze względu na jej wykorzystanie do spalania paliw kopalnych. Nie ma emisji popiołu ze spalinami. W związku z problemem walki z zanieczyszczeniem powietrza należy zwrócić uwagę na celowość wprowadzenia energii jądrowej elektrociepłownia, ponieważ CHP zlokalizowane są zwykle w pobliżu odbiorców ciepła, ośrodków przemysłowych i dużych osiedli, gdzie czystość środowiska jest szczególnie potrzebna.

W pracy elektrownia jądrowa, które nie zużywają paliwa organicznego (węgiel, ropa, gaz), tlenki siarki, azotu, dwutlenku węgla nie są emitowane do atmosfery. Zmniejsza to efekt cieplarniany prowadzący do globalnej zmiany klimatu.

W wielu krajach elektrownie atomowe wytwarzają już ponad połowę energii elektrycznej (we Francji ok. 75%, w Belgii ok. 65%), w Rosji tylko 15%.

Wnioski z wypadku w Czarnobylu elektrownia jądrowa(w kwietniu 1986 r.) domagał się znacznego (wielokrotnego) zwiększenia bezpieczeństwa elektrownia jądrowa i zmuszony do porzucenia budowy elektrownia jądrowa w gęsto zaludnionych i aktywnych sejsmicznie obszarach. Niemniej jednak, biorąc pod uwagę sytuację środowiskową, energetykę jądrową należy uznać za perspektywiczną.

W Rosji na elektrownia jądrowa stabilnie generowano około 120 miliardów kWh energii elektrycznej rocznie.

Według Rosenergoatom, nie będzie dalszy rozwój energii jądrowej zarówno pod względem mocy elektrownia jądrowa oraz o ilość wytworzonej energii elektrycznej w przeliczeniu na ok elektrownia jądrowa Rosja.

Elektrownie jądrowe Postanowienia ogólne. Elektrownie jądrowe (NPP) to zasadniczo elektrownie cieplne, które wykorzystują energię cieplną reakcji jądrowych. Możliwość wykorzystania paliwa jądrowego, głównie uranu 235U, w

Elektrownia atomowa (EJ)

elektrownia, w której energia atomowa (jądrowa) jest przetwarzana na energię elektryczną. Generatorem prądu w elektrowni jądrowej jest reaktor jądrowy (zob. Reaktor jądrowy). Ciepło uwalniane w reaktorze w wyniku reakcji łańcuchowej rozszczepienia jąder niektórych pierwiastków ciężkich, podobnie jak w konwencjonalnych elektrowniach cieplnych (patrz. Elektrociepłownia) (TPP) jest przetwarzane na energię elektryczną. W przeciwieństwie do elektrowni cieplnych działających na paliwach kopalnych, elektrownie jądrowe działają na paliwie jądrowym (patrz ryc. paliwo jądrowe) (głównie 233 U, 235 U. 239 Pu). Podczas dzielenia 1 G izotopy uranu lub plutonu uwolniły 22 500 kW H, co odpowiada energii zawartej w 2800 kg paliwo warunkowe. Ustalono, że światowe zasoby energetyczne paliwa jądrowego (uranu, plutonu itp.) znacznie przewyższają zasoby energii zasoby naturalne paliwa organiczne (ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny itp.). Otwiera to szerokie perspektywy zaspokojenia szybko rosnącego zapotrzebowania na paliwa. Ponadto należy liczyć się ze stale rosnącym zużyciem węgla i ropy naftowej na cele technologiczne światowego przemysłu chemicznego, który staje się poważną konkurencją dla elektrociepłowni. Pomimo odkrycia nowych złóż paliwa organicznego i udoskonalenia metod jego produkcji, na świecie istnieje tendencja do przypisywania wzrostu jego kosztów. Stwarza to najtrudniejsze warunki dla krajów o ograniczonych rezerwach paliw kopalnych. Istnieje oczywista potrzeba szybkiego rozwoju energetyki jądrowej, która już teraz zajmuje poczesne miejsce w bilansie energetycznym wielu uprzemysłowionych krajów świata.

Pierwsza na świecie elektrownia jądrowa do celów pilotażowych ( Ryż. 1 ) z potęgą 5 MW został uruchomiony w ZSRR 27 czerwca 1954 r. W mieście Obnińsk. Wcześniej energia jądra atomowego była wykorzystywana głównie do celów wojskowych. Uruchomienie pierwszej elektrowni jądrowej oznaczało otwarcie nowego kierunku w energetyce, co zostało docenione na I Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej na temat Pokojowego Wykorzystania Energii Atomowej (sierpień 1955 r., Genewa).

W 1958 roku oddano do eksploatacji pierwszy stopień syberyjskiej elektrowni jądrowej o mocy 100 MW(pełna pojemność projektowa 600 MW). W tym samym roku rozpoczęto budowę przemysłowej elektrowni jądrowej w Biełojarsku, a 26 kwietnia 1964 r. MW) dał prąd do systemu elektroenergetycznego Swierdłowsku, 2. bloku o mocy 200 MW oddany do użytku w październiku 1967 r. Osobliwość Beloyarsk NPP - przegrzanie pary (do uzyskania wymaganych parametrów) bezpośrednio w reaktorze jądrowym, co umożliwiło zastosowanie na nim zwykłych nowoczesnych turbin prawie bez żadnych zmian.

We wrześniu 1964 roku oddano do eksploatacji blok 1 elektrowni jądrowej Nowoworoneż o mocy 210 MW Koszt własny 1 kWh elektryczność (najważniejsze wskaźnik ekonomiczny pracy jakiejkolwiek elektrowni) w tej elektrowni jądrowej systematycznie malała: wyniosła 1,24 kopiejki. w 1965 r. 1,22 kopiejki. w 1966 r. 1,18 kop. w 1967 r. 0,94 kop. w 1968 r. Pierwszy blok Novovoronezh NPP został zbudowany nie tylko do użytku przemysłowego, ale także jako obiekt demonstracyjny, aby pokazać możliwości i zalety energii jądrowej, niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji elektrowni jądrowej. W listopadzie 1965 r. Uruchomiono elektrownię jądrową z ciśnieniowym reaktorem wodnym w mieście Melekess w obwodzie uljanowskim (patrz. Ciśnieniowy reaktor wodny) typu „wrzącego” o pojemności 50 MW, reaktor jest montowany zgodnie ze schematem jednoobwodowym, co ułatwia rozplanowanie stacji. W grudniu 1969 roku uruchomiono drugi blok Nowoworoneskiej Elektrowni Jądrowej (350 MW).

Za granicą pierwsza elektrownia jądrowa do zastosowań przemysłowych o mocy 46 MW w Calder Hall (Anglia) została oddana do użytku w 1956 r. Rok później elektrownia jądrowa o mocy 60 MW w Shippingport (USA).

Schemat ideowy elektrowni jądrowej z reaktorem jądrowym chłodzenie wodne, pokazano na Ryż. 2 . Ciepło uwalniane w rdzeniu (patrz rys. strefa aktywna) reaktora 1 jest usuwany przez wodę (chłodziwo (patrz rys. płyn chłodzący)) pierwszego obwodu, który jest pompowany przez reaktor przez pompę obiegową 2. Podgrzana woda z reaktora trafia do wymiennika ciepła (generatora pary) 3, gdzie przekazuje ciepło otrzymane w reaktorze do wody drugiego obiegu. Woda z drugiego obiegu odparowuje w generatorze pary, a powstała para dostaje się do turbiny 4.

Najczęściej w elektrowniach jądrowych stosuje się 4 typy reaktorów neutronów termicznych: 1) reaktory chłodzone wodą ze zwykłą wodą jako moderatorem i chłodziwem; 2) grafit-woda z wodą chłodzącą i moderatorem grafitu; 3) ciężka woda z wodnym chłodziwem i ciężką wodą jako moderatorem; 4) gaz grafitowy z chłodziwem gazowym i moderatorem grafitu.

O wyborze najczęściej stosowanego typu reaktora decydują głównie zgromadzone doświadczenia w budowie reaktorów, a także dostępność niezbędnego sprzętu przemysłowego, rezerw surowców itp. W ZSRR głównie reaktory grafitowo-wodne i wodno-wodne są zbudowane. W amerykańskich elektrowniach jądrowych najczęściej stosuje się ciśnieniowe reaktory wodne. Reaktory grafitowo-gazowe są używane w Anglii. Elektrownie jądrowe w Kanadzie są zdominowane przez elektrownie jądrowe z reaktorami ciężkowodnymi.

W zależności od rodzaju i stanu skupienia chłodziwa powstaje jeden lub inny cykl termodynamiczny elektrowni jądrowych. O wyborze górnej granicy temperatury cyklu termodynamicznego decyduje maksymalna dopuszczalna temperatura okładziny elementu paliwowego (patrz rys. element paliwowy) (TVEL) zawierającego paliwo jądrowe, dopuszczalną temperaturę samego paliwa jądrowego, a także właściwości nośnika ciepła przyjęte dla tego typu reaktora. W elektrowniach jądrowych, których reaktor termiczny jest chłodzony wodą, zwykle stosuje się niskotemperaturowe obiegi parowe. Reaktory chłodzone gazem pozwalają na stosowanie relatywnie bardziej ekonomicznych obiegów parowych o podwyższonym ciśnieniu początkowym i temperaturze. Schemat termiczny EJ w tych dwóch przypadkach jest wykonywany jako 2-obwodowy: chłodziwo krąży w 1. obwodzie, 2. obwód to para-woda. W reaktorach z wrzącą wodą lub chłodziwem gazowym o wysokiej temperaturze możliwa jest jednopętlowa termiczna elektrownia jądrowa. W reaktorach z wrzącą wodą woda wrze w rdzeniu, powstała mieszanina pary wodnej i wody jest rozdzielana, a para nasycona jest przesyłana bezpośrednio do turbiny lub wcześniej zawracana do rdzenia w celu przegrzania ( Ryż. 3 ). W wysokotemperaturowych reaktorach grafitowo-gazowych możliwe jest zastosowanie konwencjonalnego obiegu turbiny gazowej. Reaktor w tym przypadku pełni rolę komory spalania.

Podczas pracy reaktora stężenie izotopów rozszczepialnych w paliwie jądrowym stopniowo maleje, czyli elementy paliwowe wypalają się. Dlatego z czasem są zastępowane świeżymi. Paliwo jądrowe jest przeładowywane za pomocą zdalnie sterowanych mechanizmów i urządzeń. Wypalone pręty paliwowe są przekazywane do basenu wypalonego paliwa, a następnie kierowane do przetwarzania.

Reaktor i jego systemy wspierające obejmują: sam reaktor z osłoną biologiczną (patrz rys. Ochrona biologiczna), wymiennik ciepła I, Pompa s lub instalacje nadmuchu gazu, które cyrkulują chłodziwo; rurociągi i armatura obwodu cyrkulacyjnego; urządzenia do przeładunku paliwa jądrowego; systemy specjalne wentylacja, chłodzenie awaryjne itp.

W zależności od konstrukcji reaktory mają charakterystyczne cechy: w reaktorach ciśnieniowych (patrz ryc. reaktor naczyniowy) pręty paliwowe i moderator znajdują się wewnątrz obudowy przenosząc całkowite ciśnienie płynu chłodzącego; w reaktorach kanałowych (zob reaktor kanałowy) Elementy paliwowe chłodzone czynnikiem chłodzącym są instalowane w specjalnych rurkach-kanałach przechodzących przez moderator zamkniętych w cienkościennej obudowie. Takie reaktory są używane w ZSRR (elektrownie jądrowe w Syberii, Belojarsku itp.).

Aby chronić personel elektrowni jądrowej przed narażeniem na promieniowanie, reaktor jest otoczony ochroną biologiczną, której głównym materiałem są beton, woda i serpentynowy piasek. Wyposażenie obwodu reaktora musi być całkowicie uszczelnione. Prowadzony jest system monitorowania miejsc ewentualnych wycieków chłodziwa, podejmowane są działania, aby pojawienie się wycieków i przerw w obwodzie nie powodowało emisji promieniotwórczych i zanieczyszczenia terenu EJ i jej otoczenia. Wyposażenie obwodu reaktora jest zwykle instalowane w szczelnych skrzyniach, które są oddzielone od reszty terenu EJ ochroną biologiczną i nie są serwisowane podczas pracy reaktora. Radioaktywne powietrze i niewielka ilość oparów chłodziwa, w związku z obecnością nieszczelności w obwodzie, są usuwane z bezobsługowych pomieszczeń EJ specjalny układ wentylacja, w której, aby wykluczyć możliwość zanieczyszczenia powietrza, zapewniono filtry czyszczące i zbiorniki gazu zatrzymującego. Służba kontroli dozymetrycznej monitoruje przestrzeganie zasad bezpieczeństwa radiacyjnego przez personel EJ.

W przypadku awarii w układzie chłodzenia reaktora, w celu zapobieżenia przegrzaniu i wyciekom okładzin prętów paliwowych, zapewnione jest szybkie (w ciągu kilku sekund) wygaszenie reakcji jądrowej; Układ chłodzenia awaryjnego posiada niezależne źródła zasilania.

Dostępność osłon biologicznych, specjalnych systemów wentylacji i chłodzenia awaryjnego oraz usługi monitoringu dozymetrycznego pozwala na całkowite zabezpieczenie personelu obsługującego elektrownię jądrową przed szkodliwymi skutkami narażenia radioaktywnego.

Wyposażenie maszynowni EJ jest zbliżone do wyposażenia maszynowni TPP. Cechą charakterystyczną większości elektrowni jądrowych jest stosowanie pary o stosunkowo niskich parametrach, nasyconej lub lekko przegrzanej.

Jednocześnie w celu wykluczenia erozyjnego uszkodzenia łopatek ostatnich stopni turbiny przez cząsteczki wilgoci zawartej w parze, w turbinie instaluje się separatory. Czasami konieczne jest zastosowanie zdalnych separatorów i podgrzewaczy pary. Ze względu na fakt, że chłodziwo i zawarte w nim zanieczyszczenia uaktywniają się podczas przechodzenia przez rdzeń reaktora, konstrukcja wyposażenia turbinowni oraz układu chłodzenia kondensatora turbiny jednopętlowych EJ powinna całkowicie wykluczyć możliwość wycieku chłodziwa . W elektrowniach dwutorowych o wysokich parametrach pary takie wymagania nie są stawiane wyposażeniu turbinowni.

Szczegółowe wymagania dotyczące rozmieszczenia urządzeń EJ obejmują: minimalną możliwą długość komunikacji związanej z mediami promieniotwórczymi, zwiększoną sztywność fundamentów i konstrukcji nośnych reaktora oraz niezawodną organizację wentylacji pomieszczeń. NA Ryż. przedstawia przekrój głównego budynku Biełojarskiej Elektrowni Jądrowej z kanałowym reaktorem grafitowo-wodnym. Hala reaktora zawiera: reaktor z ochroną biologiczną, zapasowe pręty paliwowe oraz aparaturę kontrolną. Elektrownia jądrowa jest ułożona na zasadzie blokowej reaktor - turbina. W maszynowni znajdują się generatory turbinowe oraz układy je obsługujące. Urządzenia pomocnicze i systemy sterowania instalacją znajdują się między halami maszyn i reaktorów.

O opłacalności elektrowni jądrowej decydują jej główne wskaźniki techniczne: jednostkowa moc reaktora, sprawność, energochłonność rdzenia, wypalanie paliwa jądrowego, współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej elektrowni jądrowej roślina na rok. Wraz ze wzrostem mocy elektrowni jądrowej, określone inwestycje kapitałowe w nią (koszt zainstalowanej kW) spadają gwałtowniej niż ma to miejsce w przypadku TPP. W tym główny powód dążenie do budowy dużych elektrowni jądrowych o dużej mocy jednostkowej bloków. Dla ekonomii elektrowni jądrowych typowy jest udział komponentu paliwowego w koszcie wytworzonej energii elektrycznej na poziomie 30-40% (przy TPP 60-70%). Dlatego duże elektrownie jądrowe są najczęściej spotykane na obszarach uprzemysłowionych z ograniczonymi zasobami paliwa konwencjonalnego, a elektrownie jądrowe małej mocy są najczęściej spotykane w trudno dostępnych lub oddalonych obszarach, na przykład elektrownie jądrowe na wsi. Bilibino (Jakucka ASRR) o mocy elektrycznej typowej jednostki 12 MW Część mocy cieplnej reaktora tej elektrowni (29 MW) służy do ogrzewania. Oprócz wytwarzania energii elektrycznej elektrownie jądrowe są również wykorzystywane do odsalania wody morskiej. A więc elektrownia jądrowa Szewczenki (kazachska SRR) o mocy elektrycznej 150 MW przeznaczone do odsalania (przez destylację) dziennie do 150 tys T woda z Morza Kaspijskiego.

W większości krajów uprzemysłowionych (ZSRR, USA, Anglia, Francja, Kanada, RFN, Japonia, NRD itp.) według prognoz moc działających i budowanych elektrowni jądrowych do 1980 roku wzrośnie do kilkudziesięciu z Gwt. Według opublikowanej w 1967 roku Międzynarodowej Agencji Atomowej ONZ moc zainstalowana wszystkich elektrowni jądrowych na świecie do 1980 roku osiągnie 300 Gwt.

Związek Sowiecki prowadzi szeroko zakrojony program uruchamiania dużych bloków energetycznych (do 1000 MW) z termicznymi reaktorami neutronowymi. W latach 1948-49 rozpoczęto prace nad reaktorami na neutrony prędkie dla przemysłowych elektrowni jądrowych. Cechy fizyczne takich reaktorów pozwalają na prowadzenie rozszerzonej hodowli paliwa jądrowego (współczynnik hodowli od 1,3 do 1,7), co umożliwia wykorzystanie nie tylko 235 U, ale także surowców 238 U i 232 Th. Ponadto reaktory na neutrony szybkie nie zawierają moderatora, są stosunkowo małe i mają duże obciążenie. Tym tłumaczy się dążenie do intensywnego rozwoju szybkich reaktorów w ZSRR. Do badań nad reaktorami prędkimi budowano kolejno reaktory eksperymentalne i pilotażowe BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5, BFS. Zdobyte doświadczenie doprowadziło do przejścia od badań elektrowni modelowych do projektowania i budowy przemysłowych elektrowni jądrowych na neutrony szybkie (BN-350) w Szewczenko i (BN-600) w Biełojarsku. Trwają badania nad reaktorami dla potężnych elektrowni jądrowych, na przykład w mieście Melekess zbudowano eksperymentalny reaktor BOR-60.

W wielu krajach budowane są duże elektrownie jądrowe kraje rozwijające się(Indie, Pakistan itp.).

Na III Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej nt. Pokojowego Wykorzystania Energii Atomowej (1964, Genewa) zwrócono uwagę, że powszechny rozwój energetyki jądrowej stał się kluczowym problemem dla większości krajów. VII Światowa Konferencja Energetyczna (MIREC-VII), która odbyła się w Moskwie w sierpniu 1968 r., potwierdziła aktualność problemów wyboru kierunku rozwoju energetyki jądrowej na kolejnym etapie (warunkowo 1980-2000), kiedy elektrownie jądrowe staną się jednym z głównych producentów energii elektrycznej.

Oświetlony.: Niektóre zagadnienia energetyki jądrowej. sob. Art., wyd. MA Styrikowicz, Moskwa, 1959. Kanaev A. A., Elektrownie jądrowe, L., 1961; Kalafati D. D., Cykle termodynamiczne elektrowni jądrowych, M.-L., 1963; 10 lat pierwszej na świecie elektrowni jądrowej w ZSRR. [sob. Art.], M., 1964; Radziecka nauka i technologia atomowa. [Zbiór], M., 1967; Petrosyants AM, Energia atomowa naszych czasów, M., 1968.

S. P. Kuzniecow.

Duży radziecka encyklopedia. - M .: Sowiecka encyklopedia. 1969-1978 .

Synonimy:

Zobacz, co „Elektrownia jądrowa” znajduje się w innych słownikach:

Elektrownia, w której energia jądrowa (jądrowa) jest przetwarzana na energię elektryczną. Generator prądu w elektrowni jądrowej to reaktor jądrowy. Synonimy: elektrownia jądrowa Zobacz też: Elektrownie jądrowe Elektrownie Reaktory jądrowe Słownik finansowy ... ... Słownictwo finansowe

- (EJ) elektrownia, w której energia jądrowa (atomowa) jest przetwarzana na energię elektryczną. W elektrowniach jądrowych ciepło uwalniane w reaktorze jądrowym jest wykorzystywane do wytwarzania pary wodnej, która obraca turbogenerator. Pierwszą na świecie elektrownią jądrową o mocy 5 MW była…… Wielki słownik encyklopedyczny

Popularne w kategorii: