Физический пуск реактора Приборы контроля и ключи управления тренажером БН Атомные электростанции Авария на Чернобыльской АЭС безопасность реакторной установки энергоблока АЭС с РБМК

Атомные электростанции

Атомные электростанции по принципу своей работы также можно отнести к ТЭС, с тем лишь отличием, что в качестве топлива используется радиоактивное топливо (обогащенный уран). АЭС проектируются и сооружаются с реакторами различного типа на тепловых и быстрых нейтронах по одноконтурной, двухконтурной или трехконтурной схеме. АЭС могут производить как электрическую, так и тепловую энергию.

Упрощенная схема двухконтурной АЭС.

Процесс полураспада радиоактивного топлива сопровождается выделением большого количества тепловой энергии, которая и используется для получения перегретого пара. Для обеспечения радиационной изоляции используются раздельные контуры теплоносителей. Теплоноситель, соприкасающийся с радиоактивным топливом, в первом контуре не вступает в непосредственный контакт с водой циркулирующей во втором контуре. Передача теплоты происходит в теплообменных аппаратах.

Оборудование второго контура включает турбину Тб и конденсатор К и является аналогичным основному оборудованию ТЭС. Первый радиоактивный контур содержит реактор Р, парогенератор ПГ и питательный насос ПН. В качестве расщепляющего материала на АЭС обычно используют уран 235U в виде концентрата закиси-окиси урана U3О8. Поглощая один нейтрон, уран 235U делится на две части с выделением энергии. При расщеплении 1 кг урана 235U выделяется энергия эквивалентная энергии, выделяющейся при сгорании примерно 2900 тонн угля.

Особенности АЭС:

1. Могут сооружаться в любом географическом месте, в том числе и труднодоступном.

2. Требуют малого количества топлива.

3. Слабо загрязняют атмосферу.

 

Газотурбинные электростанции

В основе газотурбинной электростанции лежит газотурбинная установка (ГТУ), по принципу работы схожая с авиационным газотурбинным двигателем. Рабочим телом ГТУ являются продукты сгорания топлива.

Упрощенная схема газотурбинной установки.

Процесс осуществляется следующим образом: воздух нагнетается из окружающей среды с помощью компрессора в камеру сгорания. Туда же подается топливо. В камере сгорания происходит воспламенение и горение топлива. То есть химическая энергия горения преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания. Температура продуктов сгорания составляет 800 °С. Далее продукты сгорания с высоким давлением и температурой поступают в турбину, где, расширяясь и охлаждаясь, отдают энергию колесу турбины, приводя его во вращение. Часть механической энергии вращения колеса турбины затрачивается на привод воздушного компрессора и топливного насоса, но основная передается генератору для преобразования в электрическую. Пусковой двигатель М необходим для начального разгона и запуска газотурбинной установки.

Коэффициент полезного действия газотурбинных установок с агрегатами 25-100 МВт составляет 29-34%. Они используются в энергосистемах в качестве резервных автономных источников энергии, а также в качестве источников для покрытия пиковой части графиков нагрузки. Так как отработанный газ из турбины имеет высокую температуру, то его обычно используют для целей теплофикации.

Не устранимым опасным свойством ядерных реакторов в реакторных установках (РУ) всех АЭС, в том числе действующих на территории России, с использованием в качестве ядерно-делящихся материалов (ЯДМ) урана-235, плутония-239 и их изотопов, является интенсивная наработка техногенной радиоактивности. Наи-большая активность образуется в активной зоне реактора в виде продуктов деле-ния ядер ЯДМ на осколки и в остальных компонентах реактора вследствие облу-чения их потоком нейтронов, излучаемым из активной зоны реактора.
Государственная система промышленных приборов (ГСП) и средств автоматизации