Nuklearna elektrana i njena struktura:
Nuklearna elektrana(nuklearna elektrana)- Ovo nuklearno postrojenje, čija je svrha proizvodnja električne energije.
– stroj za izvođenje preopterećenja gorivo(stroj za pretovar).
Radom ove opreme upravlja osoblje – operateri koji za te potrebe koriste blokovnu kontrolnu ploču.
Ključni element reaktora je zona koja se nalazi u betonskom oknu. Također uključuje sustav koji pruža upravljačke i zaštitne funkcije; uz njegovu pomoć možete odabrati način na koji bi se trebala odvijati kontrolirana lančana reakcija fisije. Sustav također pruža zaštitu u hitnim slučajevima, koja vam omogućuje brzo zaustavljanje reakcije u slučaju hitne situacije.
U drugoj zgradi nuklearna elektrana nalazi se turbinska dvorana u kojoj su smješteni turbina i generatori pare. Osim toga, postoji i zgrada u kojoj se vrši pretovar nuklearnog goriva, a istrošeno nuklearno gorivo skladišti u za to predviđenim bazenima.
Na teritoriju nuklearna elektrana nalaze se kondenzatori, kao i rashladni tornjevi, rashladni bazen i prskalica koji su sastavni dijelovi recirkulirajućeg rashladnog sustava. Rashladni tornjevi su tornjevi izrađeni od betona u obliku krnjeg stošca; prirodni ili umjetni rezervoar može poslužiti kao ribnjak. nuklearna elektrana opremljen visokonaponskim dalekovodima koji se protežu izvan granica njezina teritorija.
Izgradnja prve u svijetu nuklearna elektrana započet je 1950. godine u Rusiji i dovršen četiri godine kasnije. Za projekt je odabrano područje u blizini sela. Obninsky (regija Kaluga).
Međutim, električna energija je prvi put proizvedena u Sjedinjenim Državama 1951.; prvi uspješan slučaj dobivanja zabilježen je u državi Idaho.
U oblasti proizvodnje struja Prednjače SAD, gdje se godišnje proizvede više od 788 milijardi kW/h. Popis lidera u smislu proizvodnje uključuje i Francusku, Japan, Njemačku i Rusiju.
Princip rada nuklearne elektrane:
Energija se proizvodi pomoću reaktor, u kojem se odvija proces nuklearne fisije. U ovom slučaju, teška jezgra se raspada na dva fragmenta, koji, budući da su u vrlo pobuđenom stanju, emitiraju neutrone (i druge čestice). Neutroni, zauzvrat, uzrokuju nove procese fisije, koji emitiraju još više neutrona. Ovaj kontinuirani proces raspadanja naziva se nuklearna lančana reakcija, čija je karakteristika oslobađanje velika količina energije. Proizvodnja ove energije je svrha rada nuklearna elektrana(NPP).
Proces proizvodnje uključuje sljedeće faze:
- 1. pretvorba nuklearne energije u toplinsku;
- 2. pretvorba toplinske energije u mehaničku;
- 3. pretvorba mehaničke energije u električnu.
U prvoj fazi u reaktor učitavanje kernela u tijeku gorivo(uran-235) za pokretanje kontrolirane lančane reakcije. Gorivo oslobađa toplinske ili spore neutrone, što rezultira oslobađanjem značajnih količina topline. Za odvođenje topline iz jezgre reaktora koristi se rashladno sredstvo koje se provodi kroz cijeli volumen jezgre. Može biti u tekućem ili plinovitom obliku. Proizvedena toplinska energija dalje služi za stvaranje pare u generatoru pare (izmjenjivaču topline).
U drugom stupnju para se dovodi u turbogenerator. Ovdje se toplinska energija pare pretvara u mehaničku energiju – energiju rotacije turbine.
U trećoj fazi, uz pomoć generatora, mehanička energija rotacije turbine pretvara se u električnu energiju, koja se zatim šalje potrošačima.
Klasifikacija nuklearnih elektrana:
Nuklearne elektrane klasificirani prema vrsti reaktora koji u njima rade. Postoje dvije glavne vrste nuklearnih elektrana:
– s reaktorima koji koriste toplinske neutrone (nuklearni reaktor voda-voda, reaktor kipuća voda-voda, nuklearni reaktor teške vode, grafit-plin nuklearni reaktor, nuklearni reaktor s grafitnom vodom i drugi reaktori s toplinskim neutronom);
– s reaktorima koji koriste brze neutrone (reaktori na brze neutrone).
Prema vrsti proizvedene energije razlikuju se dvije vrste atomski elektrane :
– nuklearna elektrana za proizvodnju električne energije;
– ATPP – nuklearne termoelektrane, čija je namjena proizvodnja ne samo električne, već i toplinske energije.
Reaktori s jednim, dva i tri kruga nuklearne elektrane:
Reaktor nuklearna elektrana Može biti s jednim, dva ili tri kruga, što se odražava na radnom dijagramu rashladne tekućine - može imati jedan, dva ili tri kruga. U našoj zemlji najčešća su postrojenja opremljena dvokružnim tlačnim vodenim reaktorima (VVER). Prema Rosstatu, danas u Rusiji rade 4 nuklearna elektrana s prigušnicama s 1 krugom, 5 s prigušnicama s 2 kruga i jedan s prigušnicom s 3 kruga.
Nuklearne elektrane s reaktorom s jednom petljom:
Nuklearne elektrane ovaj tip - s reaktorom s jednim krugom, opremljenim reaktorima tipa RBMK-1000. U bloku se nalaze reaktor, dvije kondenzacijske turbine i dva generatora. Visoke radne temperature reaktora omogućuju mu da istovremeno obavlja funkciju generatora pare, što omogućuje korištenje kruga s jednim krugom. Prednost potonjeg je relativno jednostavan princip rada, međutim, zbog njegovih karakteristika, prilično je teško osigurati zaštitu od zračenje. To je zbog činjenice da kada se koristi ova shema, svi elementi jedinice su izloženi radioaktivnom zračenju.
Nuklearne elektrane s dvokružnim reaktorom:
Dvostruki krug se koristi na nuklearna elektrana s reaktorima koji pripadaju tipu VVER. Princip rada ovih stanica je sljedeći: rashladna tekućina, koja je voda, dovodi se pod pritiskom u jezgru reaktora. Zagrijava se, nakon čega ulazi u izmjenjivač topline (generator pare), gdje zagrijava vodu sekundarnog kruga do vrenja. Zračenje emitira samo prvi krug, drugi nema radioaktivna svojstva. Struktura jedinice uključuje generator, kao i jednu ili dvije kondenzacijske turbine (u prvom slučaju snaga turbine je 1000 megavata, u drugom - 2 x 500 megavata).
Napredni razvoj u području reaktora s dvostrukim krugom je model VVER-1200, koji je predložio koncern Rosenergoatom. Razvijen je na temelju modifikacija reaktora VVER-1000, koji su proizvedeni prema narudžbama iz inozemstva 90-ih godina. i u prvim godinama sadašnjeg tisućljeća. Novi model poboljšava sve parametre svog prethodnika i pruža dodatne sigurnosne sustave za smanjenje rizika od izlaska radioaktivnog zračenja iz zatvorenog odjeljka reaktora. Novi razvoj ima niz prednosti - njegova snaga je 20% veća u usporedbi s prethodnim modelom, kapacitet kapaciteta doseže 90%, može raditi godinu i pol bez preopterećenja gorivo(uobičajeni rokovi su 1 godina), njegovo operativno razdoblje je 60 godina.
Nuklearne elektrane s reaktorom s tri kruga:
Trokružni krug se koristi na nuklearne elektrane s reaktorima tipa BN (brzi natrij). Rad takvih reaktora temelji se na brzim neutronima, a kao rashladno sredstvo koristi se radioaktivni tekući natrij. Kako bi se isključio njegov kontakt s vodom, dizajn reaktora predviđa dodatni krug koji koristi natrij bez radioaktivnih svojstava; ovo osigurava tip strujnog kruga s tri petlje.
Moderni reaktor s 3 kruga BN-800, razvijen 80-ih i 90-ih godina prošlog stoljeća, osigurao je Rusiji vodeću poziciju u području proizvodnje brzih reaktora. Njegovo ključna značajka je zaštita od utjecaja koji proizlaze iznutra ili izvana. Ovaj model minimizira rizik od nesreće u kojoj se jezgra topi i plutonij oslobađa tijekom ponovne obrade ozračenog nuklearnog goriva.
U reaktoru koji se razmatra može se koristiti razne vrste goriva – konvencionalna s uranijevim oksidom ili MOX gorivom na bazi urana i
Suvremeni čovjek ne može zamisliti život bez električne energije. Prestane li opskrba strujom i na nekoliko sati, život metropole bit će paraliziran. Više od 90% električne energije u Voronješka regija proizvodi nuklearna elektrana Novovoronež. Dopisnici RIA Voronjež posjetili su NV NPP i saznali kako se nuklearna energija pretvara u električnu.
Kada se pojavila prva nuklearna elektrana?
Godine 1898. poznati znanstvenici Marie Skłodowska-Curie i Pierre Curie otkrili su da je smola, mineral urana, radioaktivan, a 1933. američki fizičar Leo Szilard prvi je iznio ideju o nuklearnoj lančanoj reakciji - principu koji je, jednom postavljen u praksi, otvorio put za stvaranje nuklearnog oružja. U početku se atomska energija koristila u vojne svrhe. U SSSR-u su se prvi put atomi počeli koristiti u miroljubive svrhe. Prva pokusna nuklearna elektrana u svijetu snage samo 5 MW puštena je u rad 1954. godine u gradu Obninsku u Kaluškoj oblasti. Rad prve eksperimentalne nuklearne elektrane pokazao je obećanje i sigurnost. Tijekom rada nema štetnih emisija okruženje, za razliku od termoelektrana, nije potrebna velika količina fosilnih goriva. Danas su nuklearne elektrane jedan od ekološki najprihvatljivijih izvora energije.
Kada je izgrađena nuklearna elektrana Novovoronež?
Izgradnja prve industrijske jedinice NV NE
Po prvi put, industrijska uporaba nuklearne energije u Sovjetskom Savezu započela je u nuklearnoj elektrani Novovoronež. U rujnu 1964. puštena je u rad prva energetska jedinica NVNPP-a s reaktorom pod tlakom (VVER), čija je snaga bila 210 MW - gotovo 40 puta više od snage prve eksperimentalne nuklearne elektrane. Ovaj model reaktora smatra se jednim od tehnički najnaprednijih i najsigurnijih na svijetu. Reaktori VVER poslužili su kao prototipovi za nuklearne elektrane podmornice. Tijekom izgradnje prve elektrane NE Novovoronež nije bilo centri za obuku osposobljavanje stručnjaka sposobnih za upravljanje reaktorima. Prvi nuklearni znanstvenici regrutirani su među bivšim podmorničarima.
U Novovoronješkoj elektrani izgrađeno je i pušteno u rad pet blokova, od kojih su tri u pogonu, au tijeku su pripreme za puštanje u rad još dva. Sve energetske jedinice u NVPP s VVER reaktorima.
Koliko energije proizvodi nuklearna elektrana?
Kapacitet agregata može varirati od nekoliko jedinica do nekoliko tisuća MW. Industrijske nuklearne elektrane su vrlo moćne. NEK Novovoronež pokriva oko 90% potreba regije Voronjež za električnom energijom i gotovo 90% potreba Novovoronježa za toplinom. Ukupni kapacitet energetskih jedinica NE Novoronjež je 1800 MW. Godišnja količina električne energije proizvedene u nuklearnoj elektrani dovoljna je da tvornici zrakoplova Voronjež osigura 191 godinu neprekidnog rada ili da osvijetli 650 standardnih deveterokatnica. Nakon puštanja u rad šeste i sedme elektrane, ukupni kapacitet NE Novovoronež povećat će se 2,23 puta. Tada će godišnja količina energije koju proizvede nuklearna elektrana biti dovoljna da osigura rad ruske željeznice za više od 8 mjeseci.
Kako radi nuklearna elektrana?
Energetska jedinica br. 5 NV NE
Energija u nuklearnoj elektrani nastaje u reaktoru. Gorivo za njega je umjetno obogaćeni uran u obliku tableta promjera nekoliko milimetara. Kuglice urana stavljaju se u gorive elemente (gorive elemente) - to su zapečaćene šuplje cijevi izrađene od cirkonija otpornog na toplinu. Gorivni sklopovi (FA) sastavljeni su od gorivih šipki. U jezgri VVER-a nalazi se nekoliko stotina gorivnih sklopova - u njima se odvijaju procesi fisije jezgri urana. Gorivni sklopovi prenose energiju, zagrijavajući rashladnu tekućinu primarnog kruga. Gustoća neutrona u reaktoru je snaga reaktora, a regulirana je količinom elemenata apsorbera neutrona koji sadrže bor unesenih u jezgru (kao kočnica na automobilu). Za proizvodnju električne energije u nuklearnim elektranama, kao iu termoelektranama, koristi se manje od polovice proizvedene topline (zakon fizike), a preostala toplina pare koja se iscrpljuje u turbini oslobađa se u okoliš. U prvim jedinicama NE Novoronjež za odvođenje topline korištena je voda iz rijeke Don. Za hlađenje trećeg i četvrtog agregata koriste se rashladni tornjevi - konstrukcije od željeza i aluminija visine oko 91 metar i težine 920 tona, gdje se zagrijana cirkulirajuća voda hladi strujanjem zraka. Za hlađenje petog agregata izgrađen je rashladni bazen ispunjen cirkulirajućom vodom, čija se površina koristi za otpuštanje topline u okolinu. Ova voda ne dolazi u dodir s vodom primarnog kruga i potpuno je sigurna. Hladnjak je toliko čist da je 2010. bio domaćin sveruskog ribolovnog natjecanja. Za hlađenje cirkulirajuće vode blokova 6 i 7 izgrađeni su najviši rashladni tornjevi u Rusiji visine 173 m. Sa samog vrha rashladnog tornja jasno se vidi predgrađe Voronježa.
Kako se nuklearna energija pretvara u električnu energiju?
U jezgri VVER-a odvijaju se procesi fisije jezgri urana. Istovremeno se ističe ogroman iznos energija koja zagrijava vodu (rashladno sredstvo) primarnog kruga na temperaturu od oko 300 °C. Voda ne ključa, jer je pod visokim pritiskom (princip ekspres lonca). Primarno rashladno sredstvo je radioaktivno i stoga ne napušta krug. Zatim se dovodi u generatore pare, gdje se voda sekundarnog kruga zagrijava i pretvara u paru, a svoju energiju pretvara u električnu energiju u turbini.
Kako struja dolazi do naših stanova?
Električna struja je uređeno nekompenzirano kretanje slobodnih električno nabijenih čestica elektrona pod utjecajem električnog polja. Kolosalna količina energije napona od 220 ili 500 tisuća volti napušta nuklearnu elektranu kroz žice. Ovaj visoki napon je neophodan za smanjenje gubitaka tijekom prijenosa na velike udaljenosti. Međutim, ovaj napon nije potreban potrošaču i vrlo je opasan. Prije električna struja ulazi u kuće, napon se pomoću transformatora smanjuje na uobičajenih 220 volti. Umetanjem utikača električnog uređaja u utičnicu spajate ga na električnu mrežu.
Koliko je nuklearna energija sigurna?
Rashladni bazen u NV NPP
Kada se pravilno koristi, nuklearna elektrana je potpuno sigurna. Pozadinu zračenja u zoni od 30 km oko nuklearne elektrane Novoronjež prati 20 automatskih postaja. Rade u kontinuiranom načinu mjerenja. U cijeloj povijesti rada postaje pozadinsko zračenje nikada nije premašilo prirodne pozadinske vrijednosti. Ali nuklearna energija nosi potencijalne opasnosti. Stoga svake godine sigurnosni sustavi u nuklearnim elektranama postaju sve napredniji. Ako su kod prvih generacija nuklearnih elektrana (blokovi 1,2) glavni sigurnosni sustavi bili aktivni, odnosno morali su se pokretati od strane osobe ili automatike, tada su pri projektiranju blokova generacije 3+ (6. i 7. blokovi Novovoronezh NPP), glavni naglasak stavljen je na pasivne sigurnosne sustave. U slučaju potencijalno opasne situacije, oni će sami raditi, ne poštujući osobu ili automatizaciju, već zakone fizike. Na primjer, kada u nuklearnoj elektrani dođe do raspada struje, zaštitni će organi pod utjecajem gravitacije spontano pasti u jezgru i zatvoriti reaktor.
Osoblje nuklearne elektrane redovito se obučava kako se nositi s različitim vrstama izvanrednih situacija. Hitne situacije simuliraju se na posebnim simulatorima punog opsega - računalnim uređajima koji se izvana ne mogu razlikovati od blok štitovi upravljanje. Operativno osoblje koje upravlja reaktorom dobiva licencu od Rostekhnadzora svakih 5 godina za rad tehnološki proces(upravljanje AC jedinicom). Postupak je sličan dobivanju vozačke dozvole. Stručnjak polaže teoretske ispite i pokazuje praktične vještine na simulatoru. Samo osoblje s licencom i položenim ispitima iz NPP-a smije upravljati reaktorom.
Primijetili ste grešku? Odaberite ga mišem i pritisnite Ctrl+Enter
Nuklearni reaktor radi glatko i učinkovito. U suprotnom, kao što znate, bit će problema. Ali što se događa unutra? Pokušajmo formulirati princip rada nuklearnog (nuklearnog) reaktora kratko, jasno, sa zaustavljanjima.
U biti, tamo se događa isti proces kao i tijekom nuklearne eksplozije. Samo što se eksplozija događa vrlo brzo, ali u reaktoru se sve to proteže dugo. Kao rezultat toga, sve ostaje sigurno i zdravo, a mi primamo energiju. Ne toliko da bi sve okolo odjednom bilo uništeno, ali sasvim dovoljno da se grad opskrbi strujom.
![](https://i0.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/good-things-nuclear-energy_707c073bda76eea6-1024x576.jpg)
Prije nego što shvatite kako dolazi do kontrolirane nuklearne reakcije, morate znati što je to. nuklearna reakcija uopće.
Nuklearna reakcija je proces transformacije (fisije) atomskih jezgri u interakciji s elementarnim česticama i gama kvantima.
Nuklearne reakcije mogu se odvijati i uz apsorpciju i uz oslobađanje energije. Reaktor koristi druge reakcije.
Nuklearni reaktor je uređaj čija je namjena održavanje kontrolirane nuklearne reakcije uz oslobađanje energije.
Često se nuklearni reaktor naziva i atomski reaktor. Napominjemo da ovdje nema temeljne razlike, ali sa stajališta znanosti ispravnije je koristiti riječ "nuklearno". Danas postoje mnoge vrste nuklearnih reaktora. To su ogromni industrijski reaktori dizajnirani za proizvodnju energije u elektranama, nuklearni reaktori podmornica, mali eksperimentalni reaktori koji se koriste u znanstvenim eksperimentima. Postoje čak i reaktori koji se koriste za desalinizaciju morska voda.
![](https://i0.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/Shippingport_LOC_135430pu-1024x819.jpg)
Povijest stvaranja nuklearnog reaktora
Prvi nuklearni reaktor pušten je u rad ne tako davne 1942. godine. To se dogodilo u SAD-u pod vodstvom Fermija. Ovaj reaktor nazvan je "Chicago Woodpile".
Godine 1946. počeo je s radom prvi sovjetski reaktor, pokrenut pod vodstvom Kurčatova. Tijelo ovog reaktora bilo je lopta promjera sedam metara. Prvi reaktori nisu imali sustav hlađenja, a snaga im je bila minimalna. Usput, sovjetski reaktor imao je prosječnu snagu od 20 Watt, a američki - samo 1 Watt. Za usporedbu: prosječna snaga modernih energetskih reaktora je 5 Gigavata. Manje od deset godina nakon puštanja u rad prvog reaktora, u gradu Obninsku otvorena je prva svjetska industrijska nuklearna elektrana.
![](https://i2.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/aes3-1024x554.jpg)
Princip rada nuklearnog (nuklearnog) reaktora
Svaki nuklearni reaktor ima nekoliko dijelova: jezgra S gorivo I moderator , reflektor neutrona , rashladna tekućina , sustav upravljanja i zaštite . Izotopi se najčešće koriste kao gorivo u reaktorima. uran (235, 238, 233), plutonij (239) i torij (232). Jezgra je kotao kroz koji teče obična voda (rashladno sredstvo). Među ostalim rashladnim tekućinama, "teška voda" i tekući grafit se rjeđe koriste. Ako govorimo o radu nuklearnih elektrana, tada se nuklearni reaktor koristi za proizvodnju topline. Sama električna energija se proizvodi na isti način kao i kod drugih tipova elektrana - para vrti turbinu, a energija kretanja se pretvara u električnu energiju.
Ispod je dijagram rada nuklearnog reaktora.
![](https://i0.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/10-1024x550.jpg)
Kao što smo već rekli, raspadom teške jezgre urana nastaju lakši elementi i nekoliko neutrona. Nastali neutroni sudaraju se s drugim jezgrama, također uzrokujući njihovu fisiju. Istovremeno, broj neutrona raste poput lavine.
Ovdje treba spomenuti faktor množenja neutrona . Dakle, ako ovaj koeficijent prijeđe vrijednost jednaku jedan, dolazi do nuklearne eksplozije. Ako je vrijednost manja od jedan, ima premalo neutrona i reakcija se gasi. Ali ako održavate vrijednost koeficijenta jednaku jedan, reakcija će se nastaviti dugo i stabilno.
![](https://i1.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/0_a25f1_fd01d2c8_XXXL-998x1024.jpg)
Pitanje je kako to učiniti? U reaktoru se gorivo nalazi u tzv gorivi elementi (TVELakh). To su štapići koji u obliku malih tableta sadrže nuklearno gorivo . Gorive šipke spojene su u kazete šesterokutnog oblika, kojih u reaktoru može biti na stotine. Kasete s gorivim šipkama raspoređene su okomito, a svaka gorivna šipka ima sustav koji vam omogućuje reguliranje dubine uranjanja u jezgru. Osim samih kazeta, uključuju kontrolne šipke I šipke za hitnu zaštitu . Šipke su izrađene od materijala koji dobro upija neutrone. Stoga se kontrolne šipke mogu spustiti na različite dubine u jezgri, čime se podešava faktor umnožavanja neutrona. Šipke za hitne slučajeve dizajnirane su za zatvaranje reaktora u slučaju hitan slučaj.
![](https://i0.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/file42022246_ba9bf470-1024x709.jpg)
Kako se pokreće nuklearni reaktor?
Sam princip rada smo shvatili, ali kako pokrenuti i osposobiti reaktor da radi? Grubo rečeno, evo ga - komad urana, ali u njemu lančana reakcija ne počinje sama od sebe. Činjenica je da u nuklearnoj fizici postoji koncept kritična masa .
![](https://i0.wp.com/zaochnik-com.ru/blog/2017/03/1cb8f08718e1f76b1255771b94d1e5df-0-1024x627.jpg)
Kritična masa je masa fisijskog materijala potrebna za pokretanje nuklearne lančane reakcije.
Uz pomoć gorivih i upravljačkih šipki u reaktoru se prvo stvara kritična masa nuklearnog goriva, a zatim se reaktor oživljava u nekoliko faza. optimalna razina vlast.
U ovom članku pokušali smo vam dati opća ideja o građi i principu rada nuklearnog (nuklearnog) reaktora. Ako imate pitanja o temi ili vam je postavljen problem iz nuklearne fizike na sveučilištu, obratite se stručnjacima naše tvrtke. Kao i obično, spremni smo vam pomoći u rješavanju bilo kojeg hitnog problema u vezi s vašim studijem. I kad smo već kod toga, evo još jednog obrazovnog videa za vašu pozornost!
Koliko vas je barem izdaleka vidjelo nuklearnu elektranu? Uzimajući u obzir činjenicu da u Rusiji postoji samo deset aktivnih nuklearnih elektrana i one su zaštićene, bog vas, mislim da je odgovor u većini slučajeva negativan. Međutim, ljudi u LiveJournalu su, kao što znate, iskusni. Dobro, koliko je ljudi tada vidjelo nuklearnu elektranu iznutra? Pa, na primjer, pipkali su vlastitom rukom brod nuklearnog reaktora? Nitko. jesam li u pravu
Pa, danas svi pretplatnici ovog foto bloga imaju priliku vidjeti sve ovo visoke tehnologiješto bliže. Razumijem da je uživo mnogo zanimljivije, ali počnimo s malim. U budućnosti, možda ću moći povesti nekoliko ljudi sa sobom, ali za sada proučavamo materijal!
02
. Dakle, udaljeni smo četrdeset pet kilometara od gradilišta 4. stupnja NE Novovoronež. Nedaleko od postojeće nuklearne elektrane (prvi blok pušten je u rad još šezdesetih godina prošlog stoljeća) grade se dva moderna bloka ukupne snage 2400 MW. Izgradnja se odvija prema novom projektu "AES-2006", koji predviđa korištenje reaktora VVER-1200. Ali o samim reaktorima malo kasnije.
03
. Upravo činjenica da gradnja još nije završena pruža nam rijetku priliku da sve vidimo vlastitim očima. Čak i reaktorska hala, koja će ubuduće biti hermetički zatvorena i otvorena za održavanje samo jednom godišnje.
04
. Kao što se može vidjeti na prethodnoj fotografiji, kupola vanjskog omotača sedmog energetskog bloka još je u fazi betoniranja, ali reaktorska zgrada bloka br. 6 već izgleda zanimljivije (vidi sliku ispod). Ukupno je za betoniranje ove kupole bilo potrebno više od 2000 kubnih metara betona. Promjer kupole u podnožju je 44 m, debljina - 1,2 m Obratite pozornost na zelene cijevi i volumetrijski metalni cilindar (težina - 180 tona, promjer - oko 25 m, visina - 13 m) - to su elementi. sustav pasivnog odvođenja topline (PHRS). Po prvi put se postavljaju u rusku nuklearnu elektranu. U slučaju potpunog zamračenja svih sustava nuklearne elektrane (kao što se dogodilo u Fukushimi), PHRS je sposoban osigurati dugotrajno uklanjanje topline iz jezgre reaktora.
05
. Daleko najveći element nuklearne elektrane su rashladni tornjevi. Osim toga, jedan je od najučinkovitijih uređaja za hlađenje vode u cirkulacijskim vodoopskrbnim sustavima. Visoki toranj stvara upravo propuh zraka koji je neophodan za učinkovito hlađenje cirkulirajuće vode. Zahvaljujući visokom tornju, jedan dio pare se vraća u ciklus, a drugi odnosi vjetar.
06
. Visina ljuske rashladnog tornja bloka br. 6 je 171 metar. Ima oko 60 katova. Sada je ova građevina najviša među sličnim ikada izgrađenim u Rusiji. Njegovi prethodnici nisu prelazili 150 m visine (u Kalinjinskoj nuklearnoj elektrani). U izgradnju konstrukcije utrošeno je više od 10 tisuća kubičnih metara betona.
07
. U podnožju rashladnog tornja (promjera 134 m) nalazi se tzv. bazenska posuda. Njegov gornji dio je "popločan" blokovima za navodnjavanje. Prskalica je glavni strukturni element ovog tipa rashladnog tornja, dizajniran da prekine protok vode koji teče kroz njega i osigura mu dugotrajno i maksimalno područje kontakta sa rashladnim zrakom. U biti, to su rešetkasti moduli izrađeni od modernih polimernih materijala.
08
. Naravno, htio sam snimiti epski snimak vrha, ali već postavljena prskalica me spriječila u tome. Stoga prelazimo na rashladni toranj agregata br. Jao, noću je bilo hladno i loše smo se proveli s vožnjom liftom do samog vrha. Smrznut je.
09
. U redu, možda ću jednom imati priliku voziti se na tako visoku nadmorsku visinu, ali za sada evo slike sustava za navodnjavanje kako se postavlja.
10
. Razmišljao sam... Ili možda jednostavno nismo smjeli ići gore iz sigurnosnih razloga?
11
. Cijelo područje gradilišta prepuno je plakata i znakova upozorenja, zabrane i jednostavno propagande.
12
. U REDU. Teleportiramo se u zgradu središnje kontrolne sobe (CCR).
Pa, naravno, danas se sve kontrolira pomoću računala.
13
. Ogromna prostorija, preplavljena svjetlom, doslovno je pretrpana urednim redovima ormara s automatskim sustavima relejne zaštite.
14
. Relejna zaštita kontinuirano prati stanje svih elemenata elektroenergetskog sustava i reagira na pojavu oštećenja i/ili nenormalnih stanja. Kada dođe do oštećenja, zaštitni sustav mora identificirati određeno oštećeno područje i isključiti ga djelovanjem na posebne sklopke za napajanje namijenjene za prekid struja kvara (kratki spoj ili zemljospoj).
15
. Aparati za gašenje požara postavljeni su uz svaki zid. Automatski, naravno.
16
. Zatim prelazimo na izgradnju kompletnog rasklopnog postrojenja za 220 kV (KRUE-220). Jedno od najfotogeničnijih mjesta u cijeloj nuklearnoj elektrani, po mom mišljenju. Postoji i KRUE-500, ali nam ga nisu pokazali. KRUE-220 je dio opće stanice električna oprema a projektirana je za primanje struje iz vanjskih dalekovoda i distribuciju na mjestu stanice u izgradnji. Naime, dok se grade blokovi, uz pomoć GIS-220 objekti u izgradnji izravno se opskrbljuju električnom energijom.
17
. U projektu AES-2006, prema kojem se grade šesti i sedmi blok, prvi su put u distribucijskoj shemi distribucijskih trafostanica korištena cjelovita zatvorena plinom izolirana razvodna postrojenja 220/500 kV s SF6 izolacijom. U odnosu na otvorena rasklopna postrojenja, koja su se do sada koristila u nuklearnoj energetici, površina zatvorenog je višestruko manja. Da biste razumjeli razmjere zgrade, preporučujem da se vratite na naslovnu fotografiju.
18
. Naravno, nakon puštanja u rad novih energetskih jedinica, oprema KRUE-220 koristit će se za prijenos električne energije proizvedene u NE Novovoronezh u Jedinstveni energetski sustav. Obratite pozornost na kutije u blizini stupova dalekovoda. Većina električne opreme koja se koristi u građevinarstvu proizvodi Siemens.
19
. Ali ne samo to. Ovdje je, na primjer, Hyundai autotransformator.
Težina ove jedinice je 350 tona, a namijenjena je za pretvaranje električne energije od 500 kV do 220 kV.
20
. Postoje (što je lijepo) naša rješenja. Evo, na primjer, transformatora koji proizvodi JSC Elektrozavod. Prva domaća transformatorska tvornica, nastala 1928. godine, odigrala je kolosalnu ulogu u industrijalizaciji zemlje i razvoju domaće energetike. Oprema pod markom Elektrozavod posluje u više od 60 zemalja svijeta.
21
. Za svaki slučaj, objasnit ću vam malo transformatora. Općenito, shema distribucije električne energije (naravno, nakon završetka izgradnje i puštanja u pogon) predviđa proizvodnju električne energije s dva razreda napona - 220 kV i 500 kV. Istovremeno, turbina (o tome više kasnije) stvara samo 24 kV, koji se strujnim kanalom dovodi do blok transformatora, gdje se povećava na 500 kV. Nakon čega se dio energetskih kapaciteta preko GIS-500 prenosi u Jedinstveni energetski sustav. Drugi dio ide u autotransformatore (ti isti Hyundaiji), gdje se s 500 kV reducira na 220 kV i preko GIS-220 (vidi gore) također ulazi u elektroenergetski sustav. Dakle, kao spomenuti blok-transformator koriste se tri jednofazna podizna transformatora “električne tvornice” (svaki je snage 533 MW, težine – 340 tona).
22
. Ako je jasno, prijeđimo na instalaciju parne turbine bloka br. Oprostite, čini se da moja priča ide od kraja do početka (ako pođemo od procesa proizvodnje električne energije), ali otprilike ovim redoslijedom obišli smo gradilište. Zato molim za oprost.
23
. Dakle, turbina i generator su skriveni ispod kućišta. Stoga ću objasniti. Zapravo, turbina je jedinica u kojoj se toplinska energija pare (pri temperaturi od oko 300 stupnjeva i tlaku od 6,8 MPa) pretvara u mehaničku energiju rotacije rotora, a već kod generatora u električnu energiju koja nam je potrebna. Sastavljena težina stroja veća je od 2600 tona, duljina mu je 52 metra, a sastoji se od više od 500 komponenti. Za prijevoz ove opreme Na gradilištu je sudjelovalo oko 200 ljudi kamioni. Ova turbina K-1200–7-3000 proizvedena je u Lenjingradskoj tvornici metala i prva je turbina velike brzine (3000 o/min) snage 1200 MW u Rusiji. Ovaj inovativni razvoj stvoren je posebno za nuklearne elektrane nove generacije, koje se grade prema projektu AES-2006. Na fotografiji opći pogled turbinska radnja. Ili turbinsku dvoranu, ako želite. Nuklearni znanstvenici stare škole turbinu nazivaju strojem.
24
. Kondenzatori turbine nalaze se na katu ispod. Skupina kondenzatora pripada glavnoj tehnološka oprema prostorija za turbine i, kao što su svi već pogodili, dizajnirana je za pretvaranje ispušne pare turbine u tekućinu. Nastali kondenzat se nakon potrebne regeneracije vraća u generator pare. Težina opreme kondenzacijske jedinice, koja uključuje 4 kondenzatora i sustav cjevovoda, veća je od 2000 tona. Unutar kondenzatora nalazi se oko 80 tisuća titanskih cijevi, koje tvore površinu za prijenos topline ukupne površine od 100 tisuća četvornih metara.
25
. kužiš Evo skoro presjeka turbinske zgrade i idemo dalje. Na samom vrhu je mostna dizalica.
26
. Prelazimo na upravljačku ploču bloka agregata br. 6.
Svrha je, mislim, jasna i bez objašnjenja. Slikovito rečeno, to je mozak nuklearne elektrane.
27
. BPU elementi.
28
. I na kraju, idemo vidjeti prostore reaktorskog odjeljka! Zapravo, ovo je mjesto gdje se nalazi nuklearni reaktor, primarni krug i njihovi pomoćna oprema. Naravno, u dogledno vrijeme će postati zapečaćena i nedostupna.
29
. I na najprirodniji način, kada uđete unutra, prvo podignete glavu i zadivite se veličinom zaštitne kupole. Pa, i polarni kran u isto vrijeme. Kružna mostna dizalica (polarna dizalica) nosivosti 360 tona dizajnirana je za ugradnju velike i teške opreme zone zadržavanja (kućište reaktora, generatori pare, kompenzator tlaka itd.). Nakon puštanja nuklearne elektrane u rad dizalica će se koristiti tijekom popravci i transport nuklearnog goriva.
30
. Onda, naravno, jurim do reaktora i fascinirano promatram njegov gornji dio, još ne sluteći da je slična situacija i sa santama leda. Dakle, to si ti, sob. Slikovito rečeno, ovo je srce nuklearne elektrane.
31
. Prirubnica reaktorske posude. Kasnije će se na njega ugraditi gornji blok s CPS pogonima (sustav upravljanja i zaštite reaktora) koji će osigurati brtvljenje glavnog konektora.
32
. U blizini možemo vidjeti stari bazen. Njegova unutarnja površina je zavarena konstrukcija izrađena od nehrđajućeg čeličnog lima. Namijenjen je za privremeno skladištenje istrošenog nuklearnog goriva istovarenog iz reaktora. Nakon što se smanji oslobađanje zaostale topline, iskorišteno gorivo se uklanja iz bazena istrošenog goriva u poduzeće nuklearne industrije koje se bavi preradom i regeneracijom goriva (skladištenje, odlaganje ili ponovna obrada).
33
. A duž zida nalaze se hidraulički rezervoari sustava navodnjavanja pasivne jezgre. Spadaju u sustave pasivne sigurnosti, odnosno rade bez sudjelovanja osoblja i upotrebe vanjski izvori opskrba energijom. Da pojednostavimo, radi se o ogromnim bačvama ispunjenim vodenom otopinom borne kiseline. U slučaju nužde kada tlak u primarnom krugu padne ispod određenu razinu, tekućina se dovodi u reaktor i jezgra se hladi. Time se nuklearna reakcija gasi velik broj voda koja sadrži bor koja apsorbira neutrone. Vrijedno je napomenuti da je u projektu AES-2006, prema kojem se gradi četvrti stupanj NE Novovoronjež, po prvi put predviđen dodatni, drugi stupanj zaštite - hidraulički spremnici za pasivno poplavljivanje aktivnog zona (8 od 12 spremnika), svaki zapremine 120 kubnih metara.
34
. Tijekom budućeg planiranog održavanja i zamjene nuklearnog goriva, moći će se ući u reaktorski odjeljak kroz transportnu bravu. To je 14-metarska cilindrična komora promjera preko 9 metara, hermetički zatvorena s obje strane s krilima vrata koja se naizmjenično otvaraju. Ukupna težina gateway je oko 230 tona.
35
. S vanjske strane prolaza pruža se panoramski pogled na cijelo gradilište općenito, a posebno na blok 7.
36
. Pa smo popili gutljaj svježeg zraka, idemo dolje da vidimo, zapravo, cilindričnu reaktorsku posudu. Ali zasad samo nailazimo procesni cjevovodi. Velika zelena cijev je jedna od kontura, tako da smo već vrlo blizu.
37
. I evo ga. Vodeno-tlačni nuklearni reaktor s vodom pod tlakom model VVER-1200. Neću ulaziti u džunglu nuklearne fisije i nuklearne lančane reakcije (vjerojatno već čitate dijagonalno), samo ću dodati da se unutar reaktora nalazi mnogo gorivih elemenata (tzv. gorivih šipki) u obliku set zatvorenih cijevi od specijalnih legura promjera 9,1 – 13,5 mm i dužine nekoliko metara, napunjenih kuglicama nuklearnog goriva, kao i kontrolne šipke koje se mogu daljinski pomicati s upravljačke ploče duž cijele visine jezgre. Ove šipke izrađene su od tvari koje apsorbiraju neutrone, poput bora ili kadmija. Kada su šipke duboko umetnute, lančana reakcija postaje nemoguća, jer se neutroni snažno apsorbiraju i uklanjaju iz reakcijske zone. Na taj način se regulira snaga reaktora. Sada je jasno zašto ima toliko rupa u gornjem dijelu reaktora?
38
. Da, skoro sam zaboravio na glavnu cirkulacijsku pumpu (MCP). Također pripada glavnoj tehnološkoj opremi reaktorske zgrade i dizajniran je za stvaranje cirkulacije rashladnog sredstva u primarnom krugu. U roku od sat vremena jedinica pumpa više od 25 tisuća kubičnih metara vode. Glavna cirkulacijska pumpa također osigurava hlađenje jezgre u svim režimima rada reaktorskog postrojenja. Instalacija uključuje četiri glavne cirkulacijske crpke.
39
. Pa, kako bismo konsolidirali pokriveni materijal, pogledat ćemo najjednostavniji dijagram rada nuklearne elektrane. Jednostavno je, zar ne? U posebno naprednim slučajevima, ponovno pročitajte post ponovno, hehe))
40
. Općenito, to je nešto poput ovoga. Ali za one koji su bliski temi, ubacit ću još nekoliko karata s ljudima. Slažem se, nema ih mnogo u izvješću, a ipak, od 2006. godine, ovdje je radilo mnogo tisuća stručnjaka različitih profila.
41
. Netko ispod...
42
. A netko gore... Iako ih ne vidite, oni su tu.
43
. A ovo je jedan od najčašćenijih graditelja NEK Novovoronež - samohodna dizalica na gusjenicama DEMAG. Upravo je on podigao i montirao te višetonske elemente reaktora i turbinskih prostorija (nosivost - 1250 tona). Momak-instalater i kamion da biste razumjeli razmjere, iu njegovoj punoj visini (115 metara) pogledajte zgodnog muškarca na fotografijama 03 i 04.
I kao zaključak. Od ožujka ove godine, iz meni nepoznatih razloga, aktivna NE Novovoronež i Novovoronež NE-2 u izgradnji su spojeni. Ono što smo posjetili i što smo nazivali NVNPP-2 sada se zove četvrta faza NVNPP-a, a blokovi u izgradnji iz prve i druge pretvorili su se u šestu, odnosno sedmu. Info 110%. Oni koji žele mogu odmah ići na prepisivanje članaka na Wikipediji, a ja zahvaljujem zaposlenicima odjela za odnose s energetskim jedinicama NEK u izgradnji, a posebno Tatjani, bez koje ovaj izlet najvjerojatnije ne bi bio održan. Također zahvaljujem na obrazovnom programu na uređaju nuklearne elektrane nadzornik smjene Roman Vladimirovič Gridnev, kao i Vladimir
Nuklearna elektrana (nuklearna elektrana)
elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor (vidi Nuklearni reaktor). Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančane reakcije fisije jezgri nekih teških elemenata zatim se pretvara u električnu energiju na isti način kao u klasičnim termoelektranama (Vidi Termoelektrana) (TE). Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo (vidi Nuklearno gorivo) (uglavnom 233 U, 235 U, 239 Pu). Prilikom dijeljenja 1 G izotopi urana ili plutonija oslobođeni 22.500 kW h,što je ekvivalentno energiji sadržanoj u 2800 kg standardno gorivo. Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uran, plutonij i dr.) znatno premašuju energetske resurse prirodnih rezervi fosilnih goriva (nafta, ugljen, prirodni plin itd.). To otvara široke mogućnosti za zadovoljenje brzo rastućih zahtjeva za gorivom. Uz to, potrebno je uzeti u obzir i sve veći obujam potrošnje ugljena i nafte za tehnološke potrebe u svijetu. kemijska industrija, koja postaje ozbiljna konkurencija termoelektranama. Unatoč otkriću novih nalazišta organskog goriva i poboljšanju metoda njegove proizvodnje, u svijetu postoji tendencija povećanja njegove cijene. To stvara najteže uvjete za zemlje s ograničenim rezervama fosilnih goriva. Očita je potreba za brzim razvojem nuklearne energije, koja već zauzima istaknuto mjesto u energetskoj bilanci niza industrijskih zemalja svijeta. Prva nuklearna elektrana u svijetu za pilot industrijske svrhe ( riža. 1
) snaga 5 MW porinut je u SSSR 27. lipnja 1954. u Obninsku. Prije toga se energija atomske jezgre koristila prvenstveno u vojne svrhe. Puštanje u rad prve nuklearne elektrane označilo je otvaranje novog pravca u energetici, koji je dobio priznanje na 1. međunarodnoj znanstveno-tehničkoj konferenciji o uporabi atomske energije u miroljubive svrhe (kolovoz 1955., Ženeva). Godine 1958. izgrađena je prva faza Sibirske nuklearne elektrane kapaciteta 100 MW(ukupni projektirani kapacitet 600 MW). Iste godine započela je izgradnja industrijske nuklearne elektrane Beloyarsk, a 26. travnja 1964. generatora 1. stupnja (agregat kapaciteta 100 MW) isporučuje struju energetskom sustavu Sverdlovsk, 2. jedinica kapaciteta 200 MW pušten u rad u listopadu 1967. Posebnost Beloyarsk NPP - pregrijavanje pare (dok se ne postignu potrebni parametri) izravno u nuklearni reaktor, što je omogućilo korištenje konvencionalnih modernih turbina na njemu gotovo bez ikakvih izmjena. U rujnu 1964. 1. jedinica NE Novovoronež s kapacitetom od 210 MW Trošak 1 kWh električna energija (najvažnija ekonomski pokazatelj rad bilo koje elektrane) u ovoj nuklearnoj elektrani sustavno se smanjivao: iznosio je 1,24 kopejke. 1965. godine 1,22 kopejke. 1966. godine 1,18 kopejki. 1967. godine 0,94 kopejke. 1968. godine. Prva jedinica NE Novovoronež izgrađena je ne samo za industrijsku upotrebu, već i kao demonstracijski objekt za demonstraciju mogućnosti i prednosti nuklearne energije, pouzdanosti i sigurnosti nuklearnih elektrana. U studenom 1965. u gradu Melekess, Uljanovska oblast, puštena je u rad nuklearna elektrana s vodeno hlađenim reaktorom (vidi Vodeno hlađeni reaktor)
tipa "kipuće" kapaciteta 50 MW, Reaktor je sastavljen prema dizajnu s jednim krugom, što olakšava raspored stanice. U prosincu 1969. lansirana je druga jedinica NE Novovoronež (350 MW).
U inozemstvu prva nuklearna elektrana za industrijske potrebe kapaciteta 46 MW puštena je u pogon 1956. u Calder Hallu (Engleska) godinu dana kasnije nuklearna elektrana kapaciteta 60 MW u Shippingportu (SAD). Shematski dijagram nuklearne elektrane s vodom hlađenim nuklearnim reaktorom prikazan je na riža. 2
. Toplinu koja se oslobađa u jezgri (vidi jezgru) reaktora 1 oduzima voda (rashladna tekućina (vidi rashladna tekućina)) 1. kruga, koja se pumpa kroz reaktor pomoću cirkulacijske pumpe 2.
Zagrijana voda iz reaktora ulazi u izmjenjivač topline (generator pare) 3,
gdje toplinu dobivenu u reaktoru predaje vodi 2. kruga. Voda 2. kruga isparava u generatoru pare, a nastala para ulazi u turbinu 4.
Najčešće se u nuklearnim elektranama koriste 4 vrste reaktora s toplinskim neutronima: 1) reaktori voda-voda s običnom vodom kao moderatorom i rashladnim sredstvom; 2) grafit-voda s vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom; 3) teška voda s vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderator; 4) grafit-plin s plinskim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom. Izbor pretežno korištenog tipa reaktora određen je uglavnom akumuliranim iskustvom u konstrukciji reaktora, kao i dostupnošću potrebnih industrijska oprema, zalihe sirovina itd. U SSSR-u se uglavnom grade reaktori grafit-voda i voda-voda. U američkim nuklearnim elektranama najviše se koriste reaktori pod tlakom vode. U Engleskoj se koriste grafitni plinski reaktori. Kanadskom nuklearnom industrijom dominiraju nuklearne elektrane s teškovodnim reaktorima. Ovisno o vrsti i agregatnom stanju rashladnog sredstva, stvara se jedan ili drugi termodinamički ciklus nuklearne elektrane. Odabir gornje temperaturne granice termodinamičkog ciklusa određen je maksimalnom dopuštenom temperaturom ljuski gorivih elemenata (vidi Fuel element) (gorivi element) koji sadrže nuklearno gorivo, dopuštenom temperaturom samog nuklearnog goriva, kao i svojstva rashladne tekućine usvojena za dati tip reaktora. U nuklearnim elektranama, čiji se toplinski reaktor hladi vodom, obično se koriste niskotemperaturni parni ciklusi. Plinom hlađeni reaktori omogućuju korištenje relativno ekonomičnijih parnih ciklusa s povećanim početnim tlakom i temperaturom. Toplinski krug nuklearne elektrane u ova dva slučaja je dvokružni: rashladno sredstvo cirkulira u 1. krugu, a paro-vodeni krug cirkulira u 2. krugu. S reaktorima s kipućom vodom ili plinskim rashladnim sredstvom visoke temperature moguća je termonuklearna elektrana s jednim krugom. U reaktorima s kipućom vodom voda ključa u jezgri, nastala smjesa pare i vode se odvaja, a zasićena para se šalje izravno u turbinu ili se prvo vraća u jezgru radi pregrijavanja ( riža. 3
). U visokotemperaturnim grafitno-plinskim reaktorima moguće je koristiti konvencionalni ciklus plinske turbine. Reaktor u ovom slučaju djeluje kao komora za izgaranje. Tijekom rada reaktora koncentracija fisijskih izotopa u nuklearno gorivo postupno se smanjuje, tj. gorive šipke izgaraju. Stoga se s vremenom zamjenjuju svježima. Nuklearno gorivo se pretovaruje pomoću mehanizama i uređaja sa daljinski upravljač. Istrošene gorivne šipke se prenose u bazen za istrošeno gorivo i zatim šalju na recikliranje. Reaktor i njegovi servisni sustavi uključuju: sam reaktor s biološkom zaštitom (vidi Biološka zaštita), izmjenjivač topline i pumpe ili jedinice za puhanje plina koje cirkuliraju rashladno sredstvo; cjevovodi i armatura cirkulacijskog kruga; uređaji za ponovno punjenje nuklearnog goriva; specijalni sustavi ventilacija, hitno hlađenje itd. Ovisno o dizajnu, reaktori imaju karakteristične značajke: u reaktorima s tlačnim posudama (vidi Reaktor s tlačnim posudama), gorivne šipke i moderator nalaze se unutar posude, koja nosi puni tlak rashladnog sredstva; u kanalnim reaktorima (vidi Kanalni reaktor) gorivne šipke, hlađene rashladnom tekućinom, ugrađene su u posebne kanalne cijevi koje prolaze kroz moderator, zatvorene u kućište tankih stijenki. Takvi se reaktori koriste u SSSR-u (Sibirska, Belojarska nuklearna elektrana itd.). Kako bi se osoblje nuklearne elektrane zaštitilo od izloženosti zračenju, reaktor je okružen biološkim štitom, čiji su glavni materijali beton, voda i serpentinski pijesak. Oprema kruga reaktora mora biti potpuno zabrtvljena. Predviđen je sustav praćenja mjesta mogućih istjecanja rashladne tekućine, poduzimaju se mjere da pojava propuštanja i prekida u krugu ne dovede do radioaktivnih emisija i kontaminacije prostora nuklearne elektrane i okolnog prostora. Oprema kruga reaktora obično se postavlja u zatvorene kutije, koje su biološkom zaštitom odvojene od ostatka prostora NE i ne održavaju se tijekom rada reaktora. Radioaktivni zrak i mala količina pare rashladne tekućine, zbog prisutnosti curenja iz kruga, uklanja se iz nenadziranih prostorija nuklearne elektrane posebnim ventilacijskim sustavom, u kojem su predviđeni filtri za čišćenje i spremnici za plin kako bi se uklonila mogućnost zraka zagađenje. Slijedeći pravila sigurnost od zračenja Osoblje NEK nadzire služba za kontrolu zračenja. U slučaju nesreća u sustavu hlađenja reaktora, kako bi se spriječilo pregrijavanje i otkazivanje brtvi ljuski gorivnih šipki, osigurano je brzo (u roku od nekoliko sekundi) suzbijanje nuklearne reakcije; Sustav za hitno hlađenje ima autonomne izvore energije. Prisutnost biološke zaštite, posebne ventilacije i sustava hlađenja u slučaju nužde te službe za nadzor zračenja omogućuje potpunu zaštitu operativnog osoblja NEK-a od štetnog djelovanja radioaktivnog zračenja. Oprema turbinske dvorane nuklearne elektrane slična je opremi turbinske dvorane termoelektrane. Posebnost većine nuklearnih elektrana je korištenje pare relativno niskih parametara, zasićene ili blago pregrijane. U tom slučaju, kako bi se spriječilo oštećenje lopatica zadnjih stupnjeva turbine od erozije česticama vlage sadržanim u pari, u turbinu su ugrađeni uređaji za odvajanje. Ponekad je potrebno koristiti daljinske separatore i međupregrijače pare. S obzirom na to da se rashladna tekućina i nečistoće koje sadrži aktiviraju pri prolasku kroz jezgru reaktora, konstrukcijsko rješenje opreme turbinske sobe i sustava hlađenja turbinskog kondenzatora jednokružnih nuklearnih elektrana mora u potpunosti eliminirati mogućnost istjecanja rashladne tekućine. . U dvokružnim nuklearnim elektranama s visokim parametrima pare takvi se zahtjevi ne nameću opremi turbinske sobe. Posebni zahtjevi za raspored opreme nuklearne elektrane uključuju: minimalnu moguću duljinu komunikacija povezanih s radioaktivnim medijima, povećanu krutost temelja i potpornih konstrukcija reaktora, pouzdanu organizaciju ventilacije prostorija. Na riža.
prikazuje presjek glavne zgrade Belojarske nuklearne elektrane s kanalnim grafitno-vodenim reaktorom. U reaktorskoj hali nalazi se reaktor s biološkom zaštitom, rezervne gorivne šipke i upravljačka oprema. Nuklearna elektrana je konfigurirana prema principu reaktorsko-turbinskog bloka. U turbinskoj prostoriji nalaze se turbogeneratori i sustavi za njihovo servisiranje. Između strojarnice i reaktorske prostorije smještena je pomoćna oprema i sustavi upravljanja postrojenjem. Učinkovitost nuklearne elektrane određena je njezinim glavnim tehničkim pokazateljima: jediničnom snagom reaktora, učinkovitošću, energetskim intenzitetom jezgre, izgaranjem nuklearnog goriva, stopom iskorištenja instaliranog kapaciteta nuklearne elektrane godišnje. S porastom kapaciteta nuklearne elektrane, specifična kapitalna ulaganja u nju (trošak instaliranih kW) opadaju jače nego što je to slučaj za termoelektrane. To je glavni razlog želje za izgradnjom velikih nuklearnih elektrana s velikim jediničnim snagama. Za ekonomiku nuklearnih elektrana karakteristično je da je udio gorive komponente u cijeni proizvedene električne energije 30-40% (u termoelektranama 60-70%). Eto zašto velikih nuklearnih elektrana najčešće su u industrijaliziranim područjima s ograničenim zalihama konvencionalnog goriva, a nuklearne elektrane malog kapaciteta su u teško dostupnim ili udaljenim područjima, primjerice nuklearne elektrane u selu. Bilibino (Jakutska Autonomna Sovjetska Socijalistička Republika) s električnom energijom standardne jedinice 12 MW Dio toplinske snage reaktora ove nuklearne elektrane (29 MW) troši se na opskrbu toplinom. Osim za proizvodnju električne energije, nuklearne elektrane služe i za desalinizaciju morske vode. Dakle, NE Ševčenko (Kazahstanska SSR) s električnim kapacitetom od 150 MW dizajniran za desalinizaciju (metodom destilacije) dnevno do 150.000 T vode iz Kaspijskog mora. U većini industrijaliziranih zemalja (SSSR, SAD, Engleska, Francuska, Kanada, Njemačka, Japan, Istočna Njemačka itd.), prema predviđanjima, kapacitet postojećih i nuklearnih elektrana u izgradnji povećat će se na desetke do 1980. Gvt. Prema podacima UN-ove Međunarodne atomske agencije, objavljenoj 1967. godine, instalirani kapacitet svih nuklearnih elektrana u svijetu doseći će 300 do 1980. godine. Gvt.
Sovjetski Savez provodi opsežan program puštanja u pogon velikih energetskih jedinica (do 1000 MW) s reaktorima toplinskih neutrona. Godine 1948.-49. započeo je rad na brzim neutronskim reaktorima za industrijske nuklearne elektrane. Fizičke značajke takvih reaktora omogućuju proširenu reprodukciju nuklearnog goriva (faktor reprodukcije od 1,3 do 1,7), što omogućuje korištenje ne samo 235 U, već i sirovina 238 U i 232 Th. Osim toga, brzi neutronski reaktori ne sadrže moderator, relativno su malih dimenzija i imaju veliko opterećenje. To objašnjava želju za intenzivnim razvojem brzih reaktora u SSSR-u. Za istraživanja brzih reaktora sukcesivno su građeni eksperimentalni i pilot reaktori BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 i BFS. Stečeno iskustvo dovelo je do prijelaza s istraživanja na modelnim postrojenjima na projektiranje i izgradnju industrijskih nuklearnih elektrana na brze neutrone (BN-350) u gradu Ševčenku i (BN-600) u NE Beloyarsk. U tijeku su istraživanja reaktora za snažne nuklearne elektrane, primjerice u Melekessu je izgrađen pilot reaktor BOR-60. Velike nuklearne elektrane grade se i u nizu zemalja u razvoju (Indija, Pakistan i dr.). Na 3. međunarodnoj znanstvenoj i tehničkoj konferenciji o uporabi atomske energije u miroljubive svrhe (1964., Ženeva) primijećeno je da je raširen razvoj nuklearne energije postao ključni problem za većinu zemalja. 7. Svjetska energetska konferencija (WIREC-VII), održana u Moskvi u kolovozu 1968., potvrdila je važnost problematike odabira smjera razvoja nuklearne energije u sljedećoj fazi (uvjetno 1980.-2000.), kada će nuklearne elektrane postati jedan od glavnih proizvođača električne energije. Lit.: Neka pitanja nuklearne energije. sub. čl., ur. M. A. Styrikovich, M., 1959; Kanaev A. A., Atomski elektrane, L., 1961.; Kalafati D.D., Termodinamički ciklusi nuklearnih elektrana, M.-L., 1963.; 10 godina prve svjetske nuklearne elektrane SSSR-a. [sub. Art.], M., 1964.; Sovjetska atomska znanost i tehnologija. [Zbirka], M., 1967.; Petrosyants A. M., Nuklearna energija naših dana, M., 1968. S. P. Kuznjecov. Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija.
1969-1978
.
Pogledajte što je "nuklearna elektrana" u drugim rječnicima:
Elektrana u kojoj se atomska (nuklearna) energija pretvara u električnu energiju. Generator energije u nuklearnoj elektrani je nuklearni reaktor. Sinonimi: NPP Vidi također: Nuklearne elektrane Elektrane Nuklearni reaktori Financijski rječnik... ... Financijski rječnik
- (NPP) elektrana u kojoj se nuklearna (nuklearna) energija pretvara u električnu. U nuklearnoj elektrani, toplina oslobođena u nuklearnom reaktoru koristi se za proizvodnju vodene pare koja rotira turbinski generator. Prva nuklearna elektrana na svijetu snage 5 MW bila je... ... Veliki enciklopedijski rječnik