De ce se construiesc centrale electrice? Principiul de funcționare al unei centrale nucleare

Centrala nucleara si structura sa:

Centrală nucleară(NPP)- Acest instalatie nucleara, al cărui scop este generarea de energie electrică.

– mașină pentru efectuarea supraîncărcărilor combustibil(mașină de reîncărcare).

Funcționarea acestui echipament este controlată de personal - operatori care utilizează un panou de control bloc în aceste scopuri.

Elementul cheie al reactorului este zona situată în puțul de beton. Include si un sistem care asigura functii de control si protectie; cu ajutorul acestuia puteți selecta modul în care ar trebui să aibă loc o reacție în lanț de fisiune controlată. Sistemul oferă și protecție în caz de urgență, care vă permite să opriți rapid reacția în cazul unei situații de urgență.

În a doua clădire CNE exista o hala de turbine in care se afla turbina si generatoarele de abur. În plus, există o clădire în care combustibilul nuclear este reîncărcat, iar combustibilul nuclear uzat este depozitat în bazine special amenajate.

În teritoriu centrală nucleară sunt situate condensatoare, precum și turnurile de răcire, iazul de răcire și iazul de pulverizare, care sunt componente ale sistemului de răcire cu recirculare. Turnurile de răcire sunt turnuri din beton și au formă de trunchi de con; un rezervor natural sau artificial poate servi drept iaz. CNE echipat cu linii electrice de înaltă tensiune care se extind dincolo de limitele teritoriului său.

Construcția primului din lume centrală nucleară a fost început în 1950 în Rusia și finalizat patru ani mai târziu. Pentru proiect a fost aleasă o zonă din apropierea satului. Obninsky (regiunea Kaluga).

Cu toate acestea, electricitatea a fost generată pentru prima dată în Statele Unite în 1951; primul caz reușit de obținere a acestuia a fost înregistrat în statul Idaho.

În domeniul producţiei electricitate SUA este în frunte, unde anual sunt generați peste 788 de miliarde de kW/h. Pe lista liderilor în ceea ce privește volumele de producție se numără și Franța, Japonia, Germania și Rusia.

Principiul de funcționare al unei centrale nucleare:

Energia este produsă folosind reactor, în care are loc procesul de fisiune nucleară. În acest caz, nucleul greu se dezintegrează în două fragmente, care, fiind într-o stare foarte excitată, emit neutroni (și alte particule). Neutronii, la rândul lor, provoacă noi procese de fisiune, care emit și mai mulți neutroni. Acest proces continuu de dezintegrare se numește reacție nucleară în lanț, a cărei caracteristică este eliberarea cantitate mare energie. Producerea acestei energii este scopul muncii centrală nucleară(NPP).

Procesul de producție include următoarele etape:

1. 1. conversia energiei nucleare în energie termică;
2. 2. conversia energiei termice în energie mecanică;
3. 3. conversia energiei mecanice în energie electrică.

În prima etapă în reactorîncărcarea nucleului este în curs combustibil(uraniu-235) pentru a începe o reacție în lanț controlată. Combustibilul eliberează neutroni termici sau lenți, ceea ce are ca rezultat eliberarea unor cantități semnificative de căldură. Pentru a elimina căldura din miezul reactorului, se folosește un lichid de răcire, care este trecut prin întregul volum al miezului. Poate fi sub formă lichidă sau gazoasă. Energia termică generată servește în plus la generarea de abur într-un generator de abur (schimbător de căldură).

În a doua etapă, turbogeneratorul este furnizat cu abur. Aici energia termică a aburului este transformată în energie mecanică - energia de rotație a turbinei.

La a treia etapă, cu ajutorul unui generator, energia mecanică de rotație a turbinei este transformată în energie electrică, care este apoi trimisă consumatorilor.

Clasificarea centralelor nucleare:

Centrale nucleare clasificate după tipul de reactoare care funcționează în ele. Există două tipuri principale de centrale nucleare:

– cu reactoare care utilizează neutroni termici (reactor nuclear apă-apă, reactor apă-apă clocotită, reactor nuclear cu apă grea, grafit-gaz nuclear reactor, reactor nuclear grafit-apă și alte reactoare cu neutroni termici);

– cu reactoare care folosesc neutroni rapizi (reactoare cu neutroni rapizi).

După tipul de energie generată, se disting două tipuri atomic centrale electrice :

– CNE pentru producerea de energie electrică;

– ATPP – centrale nucleare combinate termice, al căror scop este generarea nu numai de energie electrică, ci și termică.

Reactoarele cu circuit simplu, dublu și triplu ale unei centrale nucleare:

Reactor centrală nucleară Poate fi cu unul, două sau trei circuite, ceea ce se reflectă în schema de funcționare a lichidului de răcire - poate avea, respectiv, unul, două sau trei circuite. La noi, cele mai frecvente sunt centralele echipate cu reactoare de putere cu apă sub presiune cu dublu circuit (VVER). Potrivit lui Rosstat, astăzi sunt 4 care operează în Rusia CNE cu reactoare cu 1 circuit, 5 cu reactoare cu 2 circuite și una cu reactor cu 3 circuite.

Centrale nucleare cu reactor cu o singură buclă:

Centrale nucleare acest tip - cu un reactor cu un singur circuit, echipat cu reactoare de tip RBMK-1000. Blocul adăpostește un reactor, două turbine cu condensare și două generatoare. Temperaturile ridicate de funcționare ale reactorului îi permit să îndeplinească simultan funcția de generator de abur, ceea ce face posibilă utilizarea unui circuit cu un singur circuit. Avantajul acestuia din urmă este un principiu de funcționare relativ simplu, cu toate acestea, datorită caracteristicilor sale, este destul de dificil să se ofere protecție împotriva radiatii. Acest lucru se datorează faptului că atunci când se utilizează această schemă, toate elementele unității sunt expuse la radiații radioactive.

Centrale nucleare cu reactor cu dublu circuit:

Circuitul cu dublu circuit este utilizat CNE cu reactoare de tip VVER. Principiul de funcționare al acestor stații este următorul: un lichid de răcire, care este apă, este furnizat miezului reactorului sub presiune. Se încălzește, după care intră în schimbătorul de căldură (generator de abur), unde încălzește apa din circuitul secundar până la fierbere. Radiația este emisă doar de primul circuit, al doilea nu are proprietăți radioactive. Structura unității include un generator, precum și una sau două turbine de condensare (în primul caz, puterea turbine este de 1000 de megawați, în al doilea - 2 x 500 de megawați).

O dezvoltare avansată în domeniul reactoarelor cu dublu circuit este modelul VVER-1200, propus de concernul Rosenergoatom. A fost dezvoltat pe baza modificărilor reactorului VVER-1000, care au fost fabricate conform comenzilor din străinătate în anii '90. iar în primii ani ai mileniului actual. Noul model îmbunătățește toți parametrii predecesorului său și oferă sisteme de siguranță suplimentare pentru a reduce riscul ca radiațiile radioactive să scape din compartimentul etanș al reactorului. Noua dezvoltare are o serie de avantaje - puterea sa este cu 20% mai mare față de modelul anterior, capacitatea de capacitate ajunge la 90%, poate funcționa timp de un an și jumătate fără suprasarcină combustibil(termenii obișnuiți sunt de 1 an), perioada de funcționare a acestuia este de 60 de ani.

Centrale nucleare cu un reactor cu trei circuite:

Circuitul cu trei circuite este utilizat centrale nucleare cu reactoare de tip BN (sodiu rapid). Funcționarea unor astfel de reactoare se bazează pe neutroni rapizi, iar sodiul lichid radioactiv este folosit ca lichid de răcire. Pentru a exclude contactul acestuia cu apa, proiectarea reactorului oferă un circuit suplimentar care utilizează sodiu fără proprietăți radioactive; aceasta oferă un tip de circuit cu trei bucle.

Reactorul modern cu 3 circuite BN-800, dezvoltat în anii 80 și 90 ai secolului trecut, a oferit Rusiei o poziție de lider în domeniul producției de reactoare rapide. A lui caracteristica cheie este protecția împotriva influențelor care apar din interior sau din exterior. Acest model minimizează riscul unui accident în care miezul se topește și plutoniul este eliberat în timpul reprocesării combustibilului nuclear iradiat.

În reactorul în cauză poate fi utilizat tipuri diferite combustibili - conventionali cu oxid de uraniu sau combustibil MOX pe baza de uraniu si

Omul modern nu-și poate imagina viața fără electricitate. Dacă alimentarea cu energie se oprește chiar și pentru câteva ore, viața metropolei va fi paralizată. Peste 90% din electricitate în Regiunea Voronej produs de centrala nucleară Novovoronezh. Corespondenții RIA Voronezh au vizitat CNE NV și au aflat cum energia nucleară este transformată în electricitate.

Când a apărut prima centrală nucleară?

În 1898, celebrii oameni de știință Marie Skłodowska-Curie și Pierre Curie au descoperit că pitchblenda, un mineral de uraniu, era radioactiv, iar în 1933, fizicianul american Leo Szilard a prezentat pentru prima dată ideea unei reacții nucleare în lanț - un principiu care, odată pus. în practică, a deschis calea pentru crearea de arme nucleare. Inițial, energia atomică a fost folosită în scopuri militare. Pentru prima dată, atomii au început să fie folosiți în scopuri pașnice în URSS. Prima centrală nucleară experimentală din lume cu o capacitate de doar 5 MW a fost lansată în 1954 în orașul Obninsk, regiunea Kaluga. Funcționarea primei centrale nucleare experimentale și-a arătat promisiunea și siguranța. În timpul funcționării sale nu există emisii nocive în mediu inconjurator, spre deosebire de stațiile termice, nu este necesară o cantitate mare de combustibil fosil. Astăzi, centralele nucleare sunt una dintre cele mai ecologice surse de energie.

Când a fost construită centrala nucleară Novovoronezh?

Construcția primei unități industriale a CNE NV

Pentru prima dată, utilizarea industrială a energiei nucleare în Uniunea Sovietică a început la Centrala Nucleară Novovoronezh. În septembrie 1964, a fost lansată prima unitate de putere a NVNPP cu un reactor de apă sub presiune (VVER) puterea sa a fost de 210 MW - de aproape 40 de ori mai mare decât cea a primei centrale nucleare experimentale. Acest model de reactor este considerat unul dintre cele mai avansate din punct de vedere tehnic și sigur din lume. Reactoarele VVER au servit drept prototipuri pentru centralele nucleare submarine. În timpul construcției primei unități de putere a CNE Novovoronezh nu a existat centre de formare pregătirea specialiştilor capabili să opereze reactoare. Primii oameni de știință nucleari au fost recrutați din foștii submarinieri.

Cinci unități de energie au fost construite și puse în funcțiune la CNE Novovoronezh astăzi, trei dintre ele sunt în curs de construcție și sunt în curs de pregătire pentru lansarea altor două noi; Toate unitățile de putere de la NVNPP cu reactoare VVER.

Câtă energie produce o centrală nucleară?

Capacitatea unității de putere poate varia de la câteva unități la câteva mii de MW. Centralele nucleare industriale sunt foarte puternice. CNE Novovoronezh asigură aproximativ 90% din necesarul de energie electrică al regiunii Voronezh și aproape 90% din necesarul de căldură al Novovoronezh. Capacitatea totală a unităților de alimentare ale CNE Novoronezh este de 1800 MW. Volumul anual de energie electrică generat la centrala nucleară este suficient pentru a oferi fabricii de avioane Voronezh 191 de ani de funcționare neîntreruptă sau pentru a ilumina 650 de clădiri standard cu nouă etaje. După lansarea celei de-a șasea și a șaptea unități de putere, capacitatea totală a CNE Novovoronezh va crește de 2,23 ori. Apoi, volumul anual de energie generat de centrala nucleară va fi suficient pentru a asigura funcționarea rusă căi ferate de mai mult de 8 luni.

Cum funcționează o centrală nucleară?

Unitatea de putere nr. 5 a CNE NV

Energia la o centrală nucleară este generată într-un reactor. Combustibilul pentru acesta este uraniul îmbogățit artificial sub formă de tablete cu un diametru de câțiva milimetri. Peleții de uraniu sunt plasați în elemente de combustibil (elemente de combustibil) - acestea sunt tuburi goale sigilate din zirconiu rezistent la căldură. Ansamblurile de combustibil (FA) sunt asamblate din tije de combustibil. Există câteva sute de ansambluri de combustibil în miezul VVER - procesele de fisiune ale nucleelor ​​de uraniu au loc în ele. Ansamblurile de combustibil sunt cele care transferă energia, încălzind lichidul de răcire primar. Densitatea neutronilor din reactor este puterea reactorului și este reglată de cantitatea de elemente care conțin bor absorbant de neutroni introduse în miez (ca o frână la o mașină). Pentru a produce energie electrică în centralele nucleare, precum și în unitățile termice, se utilizează mai puțin de jumătate din căldura generată (legea fizicii căldura rămasă a aburului evacuat în turbină este eliberată în mediu); La primele unități ale CNE Novoronezh, apa din râul Don a fost folosită pentru a elimina căldura. Pentru răcirea celei de-a treia și a patra unități de putere se folosesc turnuri de răcire - structuri din fier și aluminiu cu o înălțime de aproximativ 91 de metri și o greutate de 920 de tone, unde apa încălzită în circulație este răcită printr-un flux de aer. Pentru a răci cea de-a cincea unitate de putere, a fost construit un iaz de răcire umplut cu apă circulantă, iar suprafața sa este folosită pentru a elibera căldură în mediu. Această apă nu intră în contact cu apa din circuitul primar și este complet sigură. Iazul de răcire este atât de curat încât în ​​2010 a găzduit o competiție de pescuit în întregime rusească. Pentru a răci apa care circulă din blocurile 6 și 7, au fost construite cele mai înalte turnuri de răcire din Rusia, cu o înălțime de 173 m, chiar din vârful turnului de răcire, periferia orașului Voronezh este clar.

Cum se transformă energia nucleară în electricitate?

În miezul VVER au loc procese de fisiune a nucleelor ​​de uraniu. În același timp, iese în evidență o cantitate mare energie care încălzește apa (lichidul de răcire) din circuitul primar la o temperatură de aproximativ 300 °C. Apa nu fierbe, fiind sub presiune mare (principiu oala sub presiune). Lichidul de răcire primar este radioactiv și, prin urmare, nu părăsește circuitul. Apoi, este furnizat generatoarelor de abur, unde apa din circuitul secundar este încălzită și transformată în abur și își transformă energia în energie electrică în turbină.

Cum ajunge electricitatea în apartamentele noastre?

Curentul electric este mișcarea ordonată necompensată a particulelor de electroni încărcate electric liber sub influența unui câmp electric. O cantitate colosală de putere cu o tensiune de 220 sau 500 de mii de volți părăsește o centrală nucleară prin fire. Această tensiune înaltă este necesară pentru a reduce pierderile în timpul transmisiilor pe distanțe lungi. Cu toate acestea, această tensiune nu este necesară pentru consumator și este foarte periculoasă. Înainte ca electricitate intră în case, tensiunea este redusă folosind transformatoare la 220 de volți obișnuiți. Introducând ștecherul unui aparat electric într-o priză, îl conectați la rețeaua electrică.

Cât de sigură este energia nucleară?

Iaz de răcire la CNE NV

Când este operată corespunzător, o centrală nucleară este complet sigură. Fondul de radiații într-o zonă de 30 km în jurul centralei nucleare Novoronezh este monitorizat de 20 de posturi automate. Acestea funcționează în modul de măsurare continuă. În întreaga istorie a funcționării stației, radiația de fond nu a depășit niciodată valorile de fond naturale. Dar energia nucleară are potențiale pericole. Prin urmare, în fiecare an sistemele de siguranță la centralele nucleare devin din ce în ce mai avansate. Dacă pentru primele generații de centrale nucleare (1,2 unități de putere) principalele sisteme de siguranță erau active, adică trebuiau pornite de o persoană sau de automatizare, atunci când se proiectează unități de generație 3+ (unitățile de putere a 6-a și a 7-a ale Novovoronezh NPP), accentul principal este pus pe sistemele de siguranță pasivă. În cazul unei situații potențial periculoase, aceștia vor lucra singuri, supunându-se nu unei persoane sau automatizări, ci legilor fizicii. De exemplu, atunci când are loc o întrerupere la o centrală nucleară, organele de protecție, sub influența gravitației, vor cădea spontan în miez și vor opri reactorul.

Personalul centralei nucleare se antrenează în mod regulat pentru a face față diferitelor tipuri de urgențe. Situații de urgență sunt simulate pe simulatoare speciale la scară completă - dispozitive computerizate care nu se pot distinge în exterior de blocuri de scuturi management. Personalul de exploatare care gestionează reactorul primește o licență de la Rostekhnadzor la fiecare 5 ani pentru a funcționa proces tehnologic(controlul unității AC). Procedura este similară cu obținerea permisului de conducere. Specialistul promovează examene teoretice și demonstrează abilități practice pe un simulator. Personalul are permisiunea de a opera reactorul numai având licență și promovarea examenelor NPP.

Ați observat o greșeală? Selectați-l cu mouse-ul și apăsați Ctrl+Enter

Reactorul nuclear funcționează fără probleme și eficient. Altfel, după cum știți, vor fi probleme. Dar ce se întâmplă înăuntru? Să încercăm să formulăm principiul de funcționare a unui reactor nuclear (nuclear) pe scurt, clar, cu opriri.

În esență, acolo are loc același proces ca în timpul unei explozii nucleare. Doar explozia are loc foarte repede, dar în reactor toate acestea se întind mult timp. Drept urmare, totul rămâne în siguranță și primim energie. Nu atât de mult încât totul în jur ar fi distrus dintr-o dată, dar destul de suficient pentru a furniza energie electrică orașului.

Înainte de a înțelege cum are loc o reacție nucleară controlată, trebuie să știți ce este reacție nucleară deloc.

Reacție nucleară este procesul de transformare (fisiune) a nucleelor ​​atomice atunci când interacționează cu particulele elementare și cuante gamma.

Reacțiile nucleare pot apărea atât cu absorbția, cât și cu eliberarea de energie. Reactorul folosește a doua reacție.

Reactor nuclear este un dispozitiv al cărui scop este menținerea unei reacții nucleare controlate cu eliberare de energie.

Adesea, un reactor nuclear este numit și reactor atomic. Să remarcăm că aici nu există nicio diferență fundamentală, dar din punctul de vedere al științei este mai corect să folosim cuvântul „nuclear”. Acum există multe tipuri de reactoare nucleare. Acestea sunt reactoare industriale uriașe menite să genereze energie în centrale electrice, reactoare nucleare ale submarinelor, reactoare experimentale mici folosite în experimente științifice. Există chiar reactoare folosite pentru desalinizare apa de mare.

Istoria creării unui reactor nuclear

Primul reactor nuclear a fost lansat în 1942, nu atât de îndepărtat. Acest lucru s-a întâmplat în SUA sub conducerea lui Fermi. Acest reactor a fost numit Chicago Woodpile.

În 1946, a început să funcționeze primul reactor sovietic, lansat sub conducerea lui Kurchatov. Corpul acestui reactor era o minge de șapte metri în diametru. Primele reactoare nu aveau sistem de răcire, iar puterea lor era minimă. Apropo, reactorul sovietic avea o putere medie de 20 de wați, iar cel american - doar 1 wați. Pentru comparație: puterea medie a reactoarelor de putere moderne este de 5 gigawați. La mai puțin de zece ani de la lansarea primului reactor, în orașul Obninsk a fost deschisă prima centrală nucleară industrială din lume.

Principiul de funcționare a unui reactor nuclear (nuclear).

Orice reactor nuclear are mai multe părți: miez Cu combustibil Și moderator , reflector de neutroni , lichid de răcire , sistem de control și protecție . Izotopii sunt folosiți cel mai adesea ca combustibil în reactoare. uraniu (235, 238, 233), plutoniu (239) și toriu (232). Miezul este un cazan prin care curge apa obișnuită (lichid de răcire). Printre alți agenți de răcire, „apa grea” și grafitul lichid sunt mai puțin utilizate. Dacă vorbim despre funcționarea centralelor nucleare, atunci un reactor nuclear este folosit pentru a produce căldură. Electricitatea în sine este generată folosind aceeași metodă ca și în alte tipuri de centrale electrice - aburul rotește o turbină, iar energia mișcării este convertită în energie electrică.

Mai jos este o diagramă a funcționării unui reactor nuclear.

După cum am spus deja, degradarea unui nucleu greu de uraniu produce elemente mai ușoare și mai mulți neutroni. Neutronii rezultați se ciocnesc cu alte nuclee, provocându-le și fisiunea. În același timp, numărul de neutroni crește ca o avalanșă.

Ar trebui menționat aici factor de multiplicare a neutronilor . Deci, dacă acest coeficient depășește o valoare egală cu unu, are loc o explozie nucleară. Dacă valoarea este mai mică de unu, sunt prea puțini neutroni și reacția se stinge. Dar dacă mențineți valoarea coeficientului egală cu unu, reacția se va desfășura lung și stabil.

Întrebarea este cum să faci asta? În reactor, combustibilul este în așa-numitul elemente de combustibil (TVELakh). Acestea sunt baghete care conțin, sub formă de tablete mici, combustibil nuclear . Barele de combustibil sunt conectate în casete de formă hexagonală, dintre care pot fi sute într-un reactor. Casetele cu tije de combustibil sunt dispuse vertical, iar fiecare tijă de combustibil are un sistem care vă permite să reglați adâncimea imersiei sale în miez. Pe lângă casetele în sine, acestea includ tije de control Și tije de protecție în caz de urgență . Tijele sunt realizate dintr-un material care absoarbe bine neutronii. Astfel, tijele de control pot fi coborâte la diferite adâncimi în miez, ajustând astfel factorul de multiplicare a neutronilor. Tijele de urgență sunt proiectate pentru a opri reactorul în acest caz de urgență.

Cum pornește un reactor nuclear?

Ne-am dat seama de principiul de funcționare în sine, dar cum să pornim și să facem funcționarea reactorului? În linii mari, aici este - o bucată de uraniu, dar reacția în lanț nu începe în ea de la sine. Cert este că în fizica nucleară există un concept masa critica .

Masa critică este masa de material fisionabil necesară pentru a începe o reacție nucleară în lanț.

Cu ajutorul barelor de combustibil și a barelor de control, în reactor este creată mai întâi o masă critică de combustibil nuclear, iar apoi reactorul este adus la viață în mai multe etape. nivel optim putere.

În acest articol am încercat să vă oferim ideea generala despre structura și principiul de funcționare al unui reactor nuclear (nuclear). Dacă aveți întrebări pe această temă sau vi s-a pus o problemă de fizică nucleară la universitate, vă rugăm să contactați specialiştilor companiei noastre. Ca de obicei, suntem gata să vă ajutăm să rezolvați orice problemă presantă cu privire la studiile dumneavoastră. Și în timp ce suntem la asta, iată un alt videoclip educațional pentru atenția ta!

Câți dintre voi ați văzut o centrală nucleară cel puțin de departe? Ținând cont de faptul că în Rusia funcționează doar zece centrale nucleare și sunt protejate binecuvântați, cred că răspunsul în majoritatea cazurilor este negativ. Cu toate acestea, oamenii din LiveJournal, după cum știți, au experiență. Bine, câți oameni au văzut centrala nucleară din interior pe atunci? Ei bine, de exemplu, bâjbeau cu propria mea mână vasul reactorului nuclear? Nimeni. Am ghicit?

Ei bine, astăzi toți abonații acestui blog foto au ocazia să vadă toate acestea high tech cât mai aproape cu putință. Înțeleg că este mult mai interesant live, dar să începem cu puțin. În viitor, poate voi putea lua câțiva oameni cu mine, dar deocamdată studiem materialul!

02 . Deci, suntem la patruzeci și cinci de kilometri de șantierul celei de-a patra etape a CNE Novovoronezh. Nu departe de centrala nucleară existentă (prima unitate electrică a fost lansată în anii şaizeci ai secolului trecut), se construiesc două unităţi de putere moderne cu o capacitate totală de 2400 MW. Construcția se realizează conform noului proiect „AES-2006”, care prevede utilizarea reactoarelor VVER-1200. Dar despre reactoarele înșiși puțin mai târziu.

03 . Faptul că construcția nu a fost încă finalizată ne oferă o șansă rară să vedem totul cu ochii noștri. Chiar și sala reactorului, care în viitor va fi închisă ermetic și deschisă pentru întreținere doar o dată pe an.

04 . După cum se poate vedea în fotografia anterioară, cupola carcasei exterioare a celei de-a șaptea unități de putere este încă în faza de betonare, dar clădirea reactorului unității de putere nr. 6 pare deja mai interesantă (vezi fotografia de mai jos). În total, betonarea acestui dom a necesitat peste 2.000 de metri cubi de beton. Diametrul cupolei la bază este de 44 m, grosimea - 1,2 m Atenție la țevile verzi și la cilindrul metalic volumetric (greutate - 180 tone, diametru - aproximativ 25 m, înălțime - 13 m) - acestea sunt elemente de. sistemul pasiv de îndepărtare a căldurii (PHRS). Acestea sunt instalate pentru prima dată la o centrală nucleară rusă. În cazul unei întreruperi complete a tuturor sistemelor centralei nucleare (cum s-a întâmplat la Fukushima), PHRS poate asigura eliminarea pe termen lung a căldurii din miezul reactorului.

05 . De departe, cel mai mare element al unei centrale nucleare sunt turnurile de răcire. In plus, este unul dintre cele mai eficiente dispozitive pentru racirea apei in sistemele de alimentare cu apa circulanta. Turnul înalt creează chiar curentul de aer care este necesar pentru răcirea eficientă a apei circulante. Datorită turnului înalt, o parte a vaporilor este returnată în ciclu, iar cealaltă este dusă de vânt.

06 . Înălțimea carcasei turnului de răcire al unității de alimentare nr. 6 este de 171 de metri. Are aproximativ 60 de etaje. Acum această structură este cea mai înaltă dintre cele similare construite vreodată în Rusia. Predecesorii săi nu au depășit 150 m înălțime (la CNE Kalinin). Construcția structurii a luat mai mult de 10 mii de metri cubi de beton.

07 . La baza turnului de răcire (diametrul este de 134 m) se află așa-numitul bol de piscină. Partea sa superioară este „pavată” cu blocuri de irigare. Aspersorul este principalul element structural al acestui tip de turn de racire, conceput sa intrerupa fluxul de apa care curge prin el si sa ii ofere un timp indelungat si o suprafata de contact maxima cu aerul de racire. În esență, acestea sunt module de zăbrele realizate din materiale polimerice moderne.

08 . Desigur, am vrut să fac o fotografie epică a vârfului, dar sprinklerul deja instalat m-a împiedicat să fac asta. Prin urmare, trecem la turnul de răcire al unității de alimentare nr. 7. Din păcate, era înghețat noaptea și ne-am distrat prost cu plimbarea cu liftul până sus. E înghețat.

09 . Bine, poate voi avea șansa să merg la o altitudine atât de mare cândva, dar deocamdată iată o imagine a sistemului de irigare care se instalează.

10 . Mă gândeam... Sau poate pur și simplu nu aveam voie să urcăm sus din motive de securitate?

11 . Întregul teritoriu al șantierului este plin de afișe și semne de avertizare, de prohibiție și pur și simplu de propagandă.

12 . BINE. Ne teleportăm în clădirea camerei centrale de control (CCR).
Ei bine, desigur, în zilele noastre totul este controlat cu ajutorul computerelor.

13 . Camera uriașă, inundată de lumină, este literalmente înghesuită cu șiruri ordonate de dulapuri cu sisteme automate de protecție cu relee.

14 . Protecția releului monitorizează continuu starea tuturor elementelor sistemului de alimentare electrică și răspunde la apariția deteriorării și/sau a condițiilor anormale. Atunci când se produce o deteriorare, sistemul de protecție trebuie să identifice o anumită zonă deteriorată și să o închidă acționând asupra întrerupătoarelor speciale de alimentare menite să întrerupă curenții de defect (scurtcircuit sau defecțiune la masă).

15 . Extinctoarele sunt amplasate de-a lungul fiecărui perete. Automat, desigur.

16 . În continuare, trecem la clădirea aparatului de distribuție de 220 kV (KRUE-220). Unul dintre cele mai fotogenice locuri din întreaga centrală nucleară, după părerea mea. Există și KRUE-500, dar nu ni l-au arătat. KRUE-220 face parte din stația generală Echipament electricși este proiectat să primească energie de la liniile electrice externe și să o distribuie la locul stației în construcție. Adică, în timp ce se construiesc unități de putere, cu ajutorul GIS-220, electricitatea este furnizată direct la unitățile aflate în construcție.

17 . În proiectul AES-2006, conform căruia se construiesc a șasea și a șaptea unități de putere, au fost utilizate pentru prima dată în schema de distribuție a energiei electrice la stațiile de distribuție tablouri complete de 220/500 kV, de tip închis, izolate cu gaz, cu izolație SF6. În comparație cu aparatele de comutare deschise, care au fost utilizate până acum în energia nucleară, aria unuia închis este de câteva ori mai mică. Pentru a înțelege dimensiunea clădirii, vă recomand să reveniți la fotografia din titlu.

18 . Desigur, după ce noile unități de putere vor fi puse în funcțiune, echipamentul KRUE-220 va fi utilizat pentru a transfera energia electrică produsă la CNE Novovoronezh la Sistemul Energetic Unificat. Acordați atenție cutiilor de lângă stâlpii liniilor electrice. Majoritatea echipamentelor electrice utilizate în construcții sunt produse de Siemens.

19 . Dar nu numai. Iată, de exemplu, un autotransformator Hyundai.
Greutatea acestei unități este de 350 de tone și este proiectată pentru a converti energia electrică de la 500 kV la 220 kV.

20 . Există (ceea ce este frumos) soluțiile noastre. Iată, de exemplu, un transformator step-up produs de JSC Elektrozavod. Prima instalație de transformare casnică, creată în 1928, a jucat un rol colosal în industrializarea țării și în dezvoltarea energiei casnice. Echipamentele care poartă marca Elektrozavod operează în peste 60 de țări din întreaga lume.

21 . Pentru orice eventualitate, voi explica puțin despre transformatoare. În general, schema de distribuție a energiei (după finalizarea construcției și punerea în funcțiune, desigur) prevede producerea de energie electrică cu tensiune de două clase - 220 kV și 500 kV. În același timp, turbina (mai multe despre asta mai târziu) generează doar 24 kV, care este alimentat printr-un conductor de curent la un transformator bloc, unde este mărit la 500 kV. După care o parte din capacitatea energetică este transferată prin GIS-500 către Sistemul Energetic Unificat. Cealaltă parte merge la autotransformatoare (aceași Hyundai), unde se reduce de la 500 kV la 220 kV și prin GIS-220 (vezi mai sus) intră și în sistemul de alimentare. Deci, ca transformator-bloc menționat, sunt utilizate trei transformatoare monofazate de „fabrică electrică” (fiecare putere este de 533 MW, greutate – 340 de tone).

22 . Dacă este clar, să trecem la instalația turbinei cu abur a unității de putere nr. 6. Iertați-mă, povestea mea pare să meargă de la capăt la început (dacă mergem de la procesul de generare a energiei electrice), dar aproximativ în această ordine ne-am plimbat pe șantier. Așa că vă cer scuze.

23 . Deci, turbina și generatorul sunt ascunse sub carcasă. Prin urmare, voi explica. De fapt, o turbină este o unitate în care energia termică a aburului (la o temperatură de aproximativ 300 de grade și o presiune de 6,8 MPa) este transformată în energie mecanică de rotație a rotorului și deja la generator în energia electrică de care avem nevoie. Greutatea asamblată a mașinii este de peste 2600 de tone, lungimea sa este de 52 de metri și constă din peste 500 de componente. Pentru transport a acestui echipamentÎn șantier au fost implicate aproximativ 200 de persoane camioane. Această turbină K-1200–7-3000 a fost fabricată la Uzina de metale din Leningrad și este prima turbină de mare viteză (3000 rpm) cu o capacitate de 1200 MW din Rusia. Această dezvoltare inovatoare a fost creată special pentru unitățile nucleare de nouă generație, care sunt construite conform proiectului AES-2006. Pe imagine forma generala magazin de turbine. Sau o hală de turbine, dacă vrei. Oamenii de știință nucleari din vechime numesc o turbină o mașină.

24 . Condensatoarele turbinei sunt situate pe podeaua de dedesubt. Grupul de condensatoare aparține principalului echipamente tehnologice camera turbinelor și, după cum toată lumea a ghicit deja, este proiectat pentru a transforma aburul de evacuare al turbinei în lichid. Condensul rezultat, după regenerarea necesară, este returnat la generatorul de abur. Greutatea echipamentului unității de condensare, care include 4 condensatoare și un sistem de conducte, este de peste 2000 de tone. În interiorul condensatoarelor există aproximativ 80 de mii de tuburi de titan, care formează o suprafață de transfer de căldură cu o suprafață totală de 100 de mii de metri pătrați.

25 . Am înţeles? Iată aproape o secțiune transversală a clădirii turbinei și să mergem mai departe. În partea de sus este o macara rulantă.

26 . Trecem la panoul de control bloc al unității de alimentare nr. 6.
Scopul, cred, este clar, fără explicații. Figurat vorbind, acesta este creierul unei centrale nucleare.

27 . Elemente BPU.

28 . Și, în sfârșit, vom vedea incinta compartimentului reactor! De fapt, acesta este locul unde reactorul nuclear, circuitul primar și lor echipament auxiliar. Desigur, în viitorul previzibil va deveni sigilat și inaccesibil.

29 . Și în cel mai natural mod, când intri înăuntru, primul lucru pe care îl faci este să ridici capul și să fii uimit de dimensiunea cupolei de reținere. Ei bine, și o macara polară în același timp. O macara rulantă circulară (macara polară) cu o capacitate de ridicare de 360 ​​de tone este proiectată pentru instalarea de echipamente mari și grele pentru zone de izolare (carcasa reactorului, generatoare de abur, compensator de presiune etc.). După punerea în funcțiune a centralei nucleare, macaraua va fi folosită în timpul lucrări de reparațiiși transportul combustibilului nuclear.

30 . Apoi, bineînțeles, mă grăbesc la reactor și mă uit fascinat la partea superioară, fără a bănui încă că situația este similară cu aisbergurile. Deci asta ești, ren. Figurat vorbind, aceasta este inima unei centrale nucleare.

31 . Flanșă vasului reactorului. Ulterior, pe acesta va fi instalat un bloc superior cu acționări CPS (sistem de control și protecție a reactorului), asigurând etanșarea conectorului principal.

32 . În apropiere putem vedea piscina îmbătrânită. Suprafața sa internă este o structură sudată din tablă de oțel inoxidabil. Este conceput pentru depozitarea temporară a combustibilului nuclear uzat descărcat din reactor. După ce degajarea de căldură reziduală a fost redusă, combustibilul uzat este îndepărtat din rezervorul de combustibil uzat către o întreprindere din industria nucleară angajată în reprocesarea și regenerarea combustibilului (depozitare, eliminare sau reprocesare).

33 . Și de-a lungul peretelui există rezervoare hidraulice ale sistemului pasiv de inundare a miezului. Acestea aparțin sistemelor de siguranță pasivă, adică funcționează fără implicarea personalului și utilizarea surse externe alimentare cu energie. Pentru a simplifica, acestea sunt butoaie uriașe umplute cu o soluție apoasă de acid boric. În caz de urgență când presiunea din circuitul primar scade sub un anumit nivel, lichidul este furnizat în reactor și miezul este răcit. Astfel reacția nucleară se stinge o cantitate mare apă cu conținut de bor care absoarbe neutronii. Este de remarcat faptul că, în proiectul AES-2006, conform căruia se construiește a patra etapă a CNE Novovoronezh, pentru prima dată este prevăzută o etapă suplimentară, a doua, de protecție - rezervoare hidraulice pentru inundația pasivă a activului. zona (8 din 12 rezervoare), fiecare cu un volum de 120 de metri cubi.

34 . În timpul întreținerii și înlocuirii viitoare programate a combustibilului nuclear, va fi posibilă intrarea în compartimentul reactorului printr-un blocaj de transport. Este o cameră cilindrică de 14 metri cu un diametru de peste 9 metri, închisă ermetic pe ambele părți cu foi de poartă care se deschid alternativ. Greutate totală poarta de acces are aproximativ 230 de tone.

35 . Din exteriorul porții există o vedere panoramică a întregului șantier în general și a unității de putere nr. 7 în special.

36 . Ei bine, am luat o înghițitură aer proaspat, coborâm mai jos pentru a vedea, de fapt, vasul cilindric al reactorului. Dar până acum întâlnim doar conducte de proces. Țeava mare verde este unul dintre contururi, așa că suntem deja foarte aproape.

37 . Și iată-l. Reactor nuclear cu apă presurizată cu apă presurizată model VVER-1200. Nu mă voi adânci în jungla fisiunii nucleare și a reacției nucleare în lanț (probabil că deja citiți în diagonală), voi adăuga doar că în interiorul reactorului există multe elemente de combustibil (așa-numitele bare de combustibil) sub formă de un set de tuburi etanșate din aliaje speciale cu diametrul de 9,1 –13,5 mm și lungime de câțiva metri, umplute cu pelete de combustibil nuclear, precum și tije de control care pot fi deplasate de la distanță de la panoul de comandă pe toată înălțimea miezului. Aceste tije sunt fabricate din substanțe care absorb neutronii, cum ar fi borul sau cadmiul. Când tijele sunt introduse adânc, o reacție în lanț devine imposibilă, deoarece neutronii sunt puternic absorbiți și îndepărtați din zona de reacție. În acest fel este reglată puterea reactorului. Acum este clar de ce există atât de multe găuri în partea superioară a reactorului?

38 . Da, aproape că am uitat de pompa principală de circulație (MCP). De asemenea, aparține echipamentului tehnologic principal al clădirii reactorului și este conceput pentru a crea circulația lichidului de răcire în circuitul primar. Într-o oră, unitatea pompează peste 25 de mii de metri cubi de apă. Pompa principală de circulație asigură, de asemenea, răcirea miezului în toate modurile de funcționare ale centralei reactorului. Instalația include patru pompe principale de circulație.

39 . Ei bine, pentru a consolida materialul acoperit, ne uităm la cea mai simplă diagramă a funcționării unei centrale nucleare. E simplu, nu-i așa? În cazuri deosebit de avansate, recitiți din nou postarea, hehe))

40 . În general, este ceva de genul acesta. Dar pentru cei care sunt aproape de subiect, voi mai arunca câteva cărți cu oamenii. De acord, nu sunt mulți dintre ei în raport și totuși, din 2006, aici au lucrat multe mii de specialiști de diverse profiluri.

41 . Cineva mai jos...

42 . Și cineva de deasupra... Deși nu-i vezi, ei sunt acolo.

43 . Și acesta este unul dintre cei mai onorați constructori ai centralei nucleare Novovoronezh - macaraua autopropulsată cu șenile DEMAG. El a ridicat și a instalat aceste elemente de mai multe tone ale reactorului și halelor de turbine (capacitate de încărcare - 1250 de tone). Tipul-instalator și camionul să înțeleagă scara și, la înălțimea sa maximă (115 metri), se uită la bărbatul frumos din fotografiile 03 și 04.

Și ca concluzie. Din luna martie a acestui an, din motive necunoscute de mine, CNE Novovoronezh în exploatare și CNE Novovoronezh-2 în construcție au fost combinate. Ceea ce am vizitat și ceea ce obișnuiam să numim NVNPP-2 se numește acum a patra etapă a NVNPP, iar unitățile de putere aflate în construcție din prima și a doua s-au transformat în a șasea și, respectiv, a șaptea. Info 110%. Cei care doresc pot merge imediat să rescrie articole pe Wikipedia și le mulțumesc angajaților departamentului pentru relațiile cu unitățile electrice din NPP în construcție și mai ales Tatyana, fără de care această excursie cel mai probabil nu ar fi avut loc. De asemenea, mulțumirile mele pentru programul educațional de pe dispozitiv centrale nucleareșeful de tură Roman Vladimirovici Gridnev, precum și Vladimir

Centrală nucleară (NPP)

o centrală electrică în care energia atomică (nucleară) este transformată în energie electrică. Generatorul de energie de la o centrală nucleară este un reactor nuclear (vezi Reactorul nuclear). Căldura care este eliberată în reactor ca urmare a unei reacții în lanț de fisiune a nucleelor ​​unor elemente grele este apoi transformată în energie electrică în același mod ca în centralele termice convenționale (vezi Centrala termică) (TPP). Spre deosebire de centralele termice care funcționează pe combustibili fosili, centralele nucleare funcționează cu combustibil nuclear (vezi Combustibil nuclear) (în principal 233 U, 235 U. 239 Pu). La împărțirea 1 G izotopi de uraniu sau plutoniu au eliberat 22.500 kW h, care este echivalent cu energia conținută în 2800 kg combustibil standard. S-a stabilit că resursele energetice mondiale de combustibil nuclear (uraniu, plutoniu etc.) depășesc semnificativ resursele energetice ale rezervelor naturale de combustibili fosili (petrol, cărbune, gaz natural si etc.). Acest lucru deschide perspective largi pentru satisfacerea cererii de combustibil în creștere rapidă. În plus, este necesar să se țină cont de volumul din ce în ce mai mare al consumului de cărbune și petrol în scopuri tehnologice în lume. industria chimica, care devine un concurent serios al centralelor termice. În ciuda descoperirii de noi zăcăminte de combustibil organic și a îmbunătățirii metodelor de producere a acestuia, în lume există o tendință spre creșterea costului acestuia. Acest lucru creează cele mai dificile condiții pentru țările cu rezerve limitate de combustibili fosili. Există o nevoie evidentă de dezvoltare rapidă a energiei nucleare, care ocupă deja un loc proeminent în balanța energetică a unui număr de țări industriale din întreaga lume.

Prima centrală nucleară din lume pentru scopuri industriale pilot ( orez. 1 ) putere 5 MW a fost lansat în URSS la 27 iunie 1954 la Obninsk. Înainte de aceasta, energia nucleului atomic era folosită în primul rând în scopuri militare. Lansarea primei centrale nucleare a marcat deschiderea unei noi direcții în energie, care a primit recunoaștere la Prima Conferință Științifică și Tehnică Internațională privind Utilizările Pașnice a Energiei Atomice (august 1955, Geneva).

În 1958, prima etapă a centralei nucleare din Siberia cu o capacitate de 100 MW(capacitate totală de proiectare 600 MW). În același an, a început construcția centralei nucleare industriale Beloyarsk, iar la 26 aprilie 1964, generatorul etapei I (unitate cu o capacitate de 100 MW) a furnizat curent sistemului energetic Sverdlovsk, a doua unitate cu o capacitate de 200 MW dat în exploatare în octombrie 1967. Trăsătură distinctivă Beloyarsk NPP - supraîncălzire cu abur (până la obținerea parametrilor necesari) direct în reactor nuclear, ceea ce a făcut posibilă utilizarea turbinelor moderne convenționale aproape fără nicio modificare.

În septembrie 1964, prima unitate a NPP Novovoronezh cu o capacitate de 210 MW Cost 1 kWh electricitate (cel mai important indicator economic munca oricărei centrale electrice) la această centrală nucleară a scăzut sistematic: s-a ridicat la 1,24 copeici. în 1965, 1,22 copeici. în 1966, 1,18 copeici. în 1967, 0,94 copeici. în 1968. Prima unitate a CNE Novovoronezh a fost construită nu numai pentru uz industrial, ci și ca o instalație demonstrativă pentru a demonstra capacitățile și avantajele energiei nucleare, fiabilitatea și siguranța centralelor nucleare. În noiembrie 1965, în orașul Melekess, regiunea Ulyanovsk, a intrat în funcțiune o centrală nucleară cu un reactor răcit cu apă (vezi Reactorul răcit cu apă) tip „fierbe” cu o capacitate de 50 MW, Reactorul este asamblat conform unui design cu un singur circuit, ceea ce facilitează amenajarea stației. În decembrie 1969, a fost lansată a doua unitate a NPP Novovoronezh (350 MW).

În străinătate, prima centrală nucleară în scop industrial cu o capacitate de 46 MW a fost pusă în funcțiune în 1956 la Calder Hall (Anglia) Un an mai târziu, o centrală nucleară cu o capacitate de 60 MWîn Shippingport (SUA).

O diagramă schematică a unei centrale nucleare cu un reactor nuclear răcit cu apă este prezentată în orez. 2 . Căldura eliberată în miezul (vezi miezul) reactorului 1 este preluată de apa (lichid de răcire (vezi lichid de răcire)) din primul circuit, care este pompată prin reactor de o pompă de circulație 2. Apa încălzită din reactor intră în schimbătorul de căldură (generatorul de abur) 3, unde transfera caldura obtinuta in reactor in apa din circuitul 2. Apa celui de-al doilea circuit se evaporă în generatorul de abur, iar aburul rezultat intră în turbină 4.

Cel mai adesea, la centralele nucleare se folosesc 4 tipuri de reactoare cu neutroni termici: 1) reactoare apă-apă cu apă obișnuită ca moderator și lichid de răcire; 2) grafit-apă cu lichid de răcire cu apă și moderator din grafit; 3) apă grea cu lichid de răcire cu apă și apă grea ca moderator; 4) grafit-gaz cu lichid de răcire cu gaz și moderator de grafit.

Alegerea tipului de reactor utilizat predominant este determinată în principal de experiența acumulată în construcția de reactoare, precum și de disponibilitatea necesarului echipament industrial, rezerve de materii prime etc. În URSS se construiesc în principal reactoare grafit-apă și apă-apă. La centralele nucleare din SUA, reactoarele cu apă sub presiune sunt cele mai utilizate. Reactoarele cu gaz grafit sunt folosite în Anglia. Industria nucleară din Canada este dominată de centrale nucleare cu reactoare cu apă grea.

În funcție de tipul și starea agregată a lichidului de răcire, se creează unul sau altul ciclu termodinamic al centralei nucleare. Alegerea limitei superioare de temperatură a ciclului termodinamic este determinată de temperatura maximă admisă a carcaselor elementelor de combustibil (vezi elementul de combustibil) (element de combustibil) care conține combustibil nuclear, temperatura admisă a combustibilului nuclear în sine, precum și proprietățile lichidului de răcire adoptat pentru un anumit tip de reactor. La centralele nucleare, al căror reactor termic este răcit cu apă, se folosesc de obicei cicluri de abur la temperatură joasă. Reactoarele răcite cu gaz permit utilizarea unor cicluri de abur relativ mai economice, cu presiune și temperatură inițială crescute. Circuitul termic al centralei nucleare în aceste două cazuri este cu 2 circuite: lichidul de răcire circulă în primul circuit, iar circuitul abur-apă circulă în al 2-lea circuit. Cu reactoare cu apă clocotită sau lichid de răcire cu gaz la temperatură înaltă, este posibilă o centrală nucleară termică cu un singur circuit. În reactoarele cu apă clocotită, apa fierbe în miez, amestecul rezultat de abur-apă este separat, iar aburul saturat este trimis fie direct la turbină, fie este mai întâi returnat la miez pentru supraîncălzire ( orez. 3 ). În reactoarele cu gaz grafit la temperatură înaltă, este posibil să se utilizeze un ciclu convențional de turbină cu gaz. Reactorul în acest caz acționează ca o cameră de ardere.

În timpul funcționării reactorului, concentrația de izotopi fisionali în combustibil nuclear scade treptat, adică barele de combustibil se ard. Prin urmare, în timp, acestea sunt înlocuite cu altele proaspete. Combustibilul nuclear este reîncărcat folosind mecanisme și dispozitive cu telecomandă. Tijele de combustibil uzat sunt transferate într-un bazin de combustibil uzat și apoi trimise spre reciclare.

Reactorul și sistemele sale de întreținere includ: reactorul însuși cu protecție biologică (vezi Protecția biologică), un schimbător de căldură și pompe sau unități de suflare a gazului care circulă lichidul de răcire; conducte și fitinguri ale circuitului de circulație; dispozitive pentru reincarcarea combustibilului nuclear; sisteme speciale ventilație, răcire de urgență etc.

În funcție de proiectare, reactoarele au trăsături distinctive: în reactoarele din vas (vezi Reactorul de presiune), barele de combustibil și moderatorul sunt amplasate în interiorul vasului, care transportă întreaga presiune a lichidului de răcire; în reactoarele cu canal (vezi Reactorul canal) barele de combustibil, răcite de un lichid de răcire, sunt instalate în conducte speciale de canal care pătrund în moderator, închise într-o carcasă cu pereți subțiri. Astfel de reactoare sunt folosite în URSS (centrale nucleare din Siberia, Beloyarsk etc.).

Pentru a proteja personalul centralei nucleare de expunerea la radiații, reactorul este înconjurat de ecranare biologică, principalele materiale pentru care sunt betonul, apa și nisipul serpentin. Echipamentul circuitului reactorului trebuie să fie complet etanșat. Este prevăzut un sistem de monitorizare a locurilor de posibile scurgeri de lichid de răcire se iau măsuri pentru a se asigura că apariția scurgerilor și întreruperilor în circuit nu duce la emisii radioactive și contaminarea sediului centralei nucleare și a zonei înconjurătoare. Echipamentele circuitului reactorului sunt de obicei instalate în cutii sigilate, care sunt separate de restul incintelor CNE prin protecție biologică și nu sunt întreținute în timpul funcționării reactorului. Aerul radioactiv iar o cantitate mică de vapori de lichid de răcire, din cauza prezenței scurgerilor din circuit, este îndepărtată din încăperile nesupravegheate ale centralei nucleare printr-un sistem special de ventilație, în care sunt prevăzute filtre de curățare și rezervoare de gaz pentru a elimina posibilitatea de aer. poluare. Urmând regulile siguranța la radiații Personalul CNE este monitorizat de un serviciu de monitorizare a radiațiilor.

În cazul unor accidente în sistemul de răcire a reactorului, pentru a preveni supraîncălzirea și defectarea etanșărilor carcaselor barei de combustibil, se asigură suprimarea rapidă (în câteva secunde) a reacției nucleare; Sistemul de răcire de urgență are surse de alimentare autonome.

Prezența protecției biologice, a sistemelor speciale de ventilație și răcire de urgență și a unui serviciu de monitorizare a radiațiilor fac posibilă protejarea completă a personalului care operează CNE de efectele nocive ale radiațiilor radioactive.

Echipamentul camerei de turbine a unei centrale nucleare este similar cu echipamentul camerei de turbine a unei centrale termice. O trăsătură distinctivă a majorității centralelor nucleare este utilizarea aburului cu parametri relativ scăzuti, saturati sau ușor supraîncălziți.

În acest caz, pentru a preveni deteriorarea prin eroziune a palelor ultimelor trepte ale turbinei de către particulele de umiditate conținute în abur, în turbină sunt instalate dispozitive de separare. Uneori este necesar să se utilizeze separatoare la distanță și supraîncălzitoare intermediare cu abur. Datorită faptului că lichidul de răcire și impuritățile pe care le conține sunt activate la trecerea prin miezul reactorului, soluția de proiectare a echipamentului camerei turbinelor și a sistemului de răcire a condensatorului turbinei al centralelor nucleare cu un singur circuit trebuie să elimine complet posibilitatea scurgerilor de lichid de răcire. . La centralele nucleare cu dublu circuit cu parametri mari de abur, astfel de cerințe nu sunt impuse echipamentelor camerei turbinelor.

Cerințele specifice pentru amenajarea echipamentelor centralei nucleare includ: lungimea minimă posibilă a comunicațiilor asociate cu mediile radioactive, rigiditatea crescută a fundațiilor și a structurilor portante ale reactorului, organizarea fiabilă a ventilației incintei. Pe orez. prezintă o secțiune a clădirii principale a CNE Beloyarsk cu un reactor canal grafit-apă. Sala reactorului adăpostește un reactor cu protecție biologică, bare de combustibil de rezervă și echipamente de control. Centrala nucleară este configurată după principiul blocului reactor-turbină. Generatoarele cu turbine și sistemele lor de întreținere sunt amplasate în camera turbinelor. Între sălile motoarelor și reactorului sunt amplasate echipamente auxiliare și sisteme de control al centralei.

Eficiența unei centrale nucleare este determinată de principalii săi indicatori tehnici: puterea unitară a reactorului, eficiența, intensitatea energetică a miezului, arderea combustibilului nuclear, rata de utilizare a capacității instalate a centralei nucleare pe an. Odată cu creșterea capacității centralei nucleare, investițiile de capital specifice în aceasta (costul instalației kW) scad mai puternic decât este cazul centralelor termice. Acesta este motivul principal al dorinței de a construi centrale nucleare mari cu unități mari de putere. Este tipic pentru economia centralelor nucleare ca ponderea componentei combustibilului în costul energiei electrice generate este de 30-40% (la centralele termice 60-70%). De aceea centrale nucleare mari sunt cele mai frecvente în zonele industrializate cu provizii limitate de combustibil convențional și centralele nucleare de putere redusă în zonele greu accesibile sau îndepărtate, de exemplu, centralele nucleare din sat. Bilibino (Republica Socialistă Sovietică Autonomă Iakut) cu putere electrică a unei unități standard 12 MW O parte din puterea termică a reactorului acestei centrale nucleare (29 MW) este cheltuită pentru furnizarea de căldură. Pe lângă generarea de energie electrică, centralele nucleare sunt folosite și pentru desalinizarea apei de mare. Astfel, CNE Shevchenko (RSS Kazah) cu o capacitate electrică de 150 MW concepute pentru desalinizare (prin metoda de distilare) pe zi până la 150.000 T apa din Marea Caspică.

În majoritatea țărilor industrializate (URSS, SUA, Anglia, Franța, Canada, Germania, Japonia, Germania de Est etc.), conform previziunilor, capacitatea centralelor nucleare existente și în construcție va crește la zeci până în 1980. Gvt. Potrivit Agenției Atomice Internaționale a ONU, publicată în 1967, capacitatea instalată a tuturor centralelor nucleare din lume va ajunge la 300 până în 1980. Gvt.

Uniunea Sovietică implementează un program amplu de punere în funcțiune a unităților energetice mari (până la 1000 MW) cu reactoare cu neutroni termici. În 1948-49, au început lucrările la reactoare cu neutroni rapidi pentru centralele nucleare industriale. Caracteristicile fizice ale unor astfel de reactoare permit reproducerea extinsă a combustibilului nuclear (factor de reproducere de la 1,3 la 1,7), ceea ce face posibilă utilizarea nu numai a 235 U, ci și a materiilor prime 238 U și 232 Th. În plus, reactoarele cu neutroni rapizi nu conțin un moderator, sunt relativ mici ca dimensiuni și au o sarcină mare. Aceasta explică dorința de dezvoltare intensivă a reactoarelor rapide în URSS. Pentru cercetarea reactoarelor rapide, au fost construite succesiv reactoare experimentale și pilot BR-1, BR-2, BR-Z, BR-5 și BFS. Experiența dobândită a dus la trecerea de la cercetarea asupra centralelor model la proiectarea și construcția de centrale nucleare industriale cu neutroni rapidi (BN-350) în Shevchenko și (BN-600) la CNE Beloyarsk. Cercetările sunt în desfășurare asupra reactoarelor pentru centrale nucleare puternice, de exemplu, un reactor pilot BOR-60 a fost construit la Melekess.

De asemenea, se construiesc mari centrale nucleare într-un număr de țări în curs de dezvoltare (India, Pakistan etc.).

La a 3-a Conferință științifică și tehnică internațională privind utilizările pașnice ale energiei atomice (1964, Geneva), s-a remarcat că dezvoltarea pe scară largă a energiei nucleare a devenit problema cheie pentru majoritatea țărilor. A 7-a Conferință Mondială a Energiei (WIREC-VII), desfășurată la Moscova în august 1968, a confirmat relevanța problemelor de alegere a direcției de dezvoltare a energiei nucleare în etapa următoare (condițional 1980-2000), când centralele nucleare vor deveni unul dintre principalii producători de energie electrică.

Lit.: Câteva probleme legate de energia nucleară. sat. Art., ed. M. A. Styrikovici, M., 1959; Kanaev A. A., Atomic centrale electrice, L., 1961; Kalafati D.D., Cicluri termodinamice ale centralelor nucleare, M.-L., 1963; 10 ani de la prima centrală nucleară din lume a URSS. [Sam. Art.], M., 1964; Știința și tehnologia atomică sovietică. [Colecție], M., 1967; Petrosyants A. M., Energie nucleara din zilele noastre, M., 1968.

S. P. Kuznetsov.

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Sinonime:

Vedeți ce este „centrală nucleară” în alte dicționare:

O centrală electrică în care energia atomică (nucleară) este convertită în energie electrică. Generatorul de energie de la o centrală nucleară este un reactor nuclear. Sinonime: Centrală nucleară Vezi și: Centrale nucleare Centrale electrice Reactoare nucleare Dicționar financiar... ... Dicţionar financiar

- Centrală electrică (NPP) în care energia nucleară (nucleară) este transformată în energie electrică. La o centrală nucleară, căldura eliberată într-un reactor nuclear este folosită pentru a produce abur de apă care rotește un generator cu turbină. Prima centrală nucleară din lume cu o capacitate de 5 MW a fost... ... Dicţionar enciclopedic mare