Схема атомной электростанции

Принципиальная схема блока АЭС с графитно-водяным канальным реактором типа РБМК – 1000 приведена на рис.3.13.

Атомная электростанция предназначена для выработки электроэнергии за счет тепла ядерной реакции деления урана. Контур охлаждения реактора включает в себя рабочие каналы 2, в которых размещены ТВЭЛ, четыре главных циркуляционных насоса 3, два барабана – сепаратора 4, соединенных коллекторами и трубопроводами. Расход теплоносителя – воды регулируется специальными вентилями 13. Пар из барабанов – сепараторов с давлением 6,6 МПа и температурой 557 К направляется к ступени высокого давления турбины 5 мощностью 500 МВт. При расширении влажность пара увеличивается и он поступает в пароперегреватель 6, где происходит отделение влаги и подогрев пара до 538 К при давлении 0,31 МПа. Перегретый пар направляется в ступень низкого давления 7 турбины. Пар из турбины поступает в конденсатор 9 и далее конденсат насосом 10 подается в деаэратор 11.

Питательным насосом конденсат направляется в сепаратор 4.

1 – реактор; 2 – охлаждаемые каналы; 3 – главные циркуляционные насосы; 4 – барабан-сепаратор; 5 – ступень высокого давления турбины; 6 – пароперегреватель; 7 – ступень низкого давления турбины; 8 – электрогенератор; 9 – конденсатор; 10 – конденсатный насос; 11 – деаэратор; 12 – питательный насос.

Рис. 3.13-принципиальная схема атомной электростанции.

Контрольные вопросы.

1. Какие вещества являются горючими элементами в органическом топливе?

2. Что такое условное топливо?

3. Какой пар (влажный, сухой, перегретый) вырабатывает котельная установка?

4. Какое топливо применяется на газотурбинных установках?

5. За счет чего вырабатывается холод в воздушной компрессорной холодильной машине?

6. Какое химическое вещество используется в абсороционной холодильной машине в качестве рабочего тела?

7. В чем принцип действия МГД – генератора?

8. Что используется в качестве топлива на атомных электростанциях?

9. Что такое коэффициент размножения нейтронов и какова должна быть его величина для предотвращения нерегулируемой цепной реакции в ядерных реакторах?

10. Что такое ТВЭЛы, применяемые на атомных электростанциях и из чего они состоят?

4 Экологические вопросы энергетики

Тепловая энергетика.

Отрасли общественного производства являются важнейшими источниками загрязнения и трансформации окружающей среды. Каждая из них имеет специфические особенности влияния на природу и человека.

Среди всех отраслей производства размерами воздействия, приобретающими в настоящее время глобальный характер, выделяется энергетика. Энергетика дает более 20% выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, и почти 50% объема сброса сточных вод. Тепловая энергетика (занимающая в России 1-е место по доле вырабатываемой энергии) среди всех отраслей промышленности выделяется максимальным негативным воздействием на воздушный бассейн и значительными масштабами загрязнения водного бассейна.

Воздействие тепловых угольных станций сказывается на загрязнении атмосферы, водных источников, земельных угодий. Особую опасность представляют выбросы оксидов углерода, серы и азота. При нагревании земной поверхности солнечными лучами часть тепла в виде инфракрасного излучения отражается обратно в мировое пространство. Отраженное тепло частично перехватывается газами, поглощающими инфракрасное излучение. Если это явление происходит в тропосфере, то наблюдающийся рост температуры может приводить к климатическим изменениям – “парниковому эффекту”. Именно выбросы диоксида углерода в значительной степени определяют процесс потепления климата.

Сжигание углеродосодержащих топлив приводит к появлению окислов серы, они поступают в атмосферу и после реакции с парами воды в облаках создают серную кислоту, которая с осадками падает на землю. Так возникают кислотные осадки с серной кислотой.

Тепловая энергетика дает около 50% выбросов окислов азота в атмосферу. Они также являются источником кислотных осадков и возникают в топках ТЭС при высоких температурах (при обычных температурах азот не взаимодействует с кислородом атмосферы). Далее эти окислы поступают в атмосферу, вступают в реакцию с парами воды в облаках и создают азотную кислоту, которая вместе с осадками попадает на землю. Так возникают кислотные осадки с азотной кислотой.

В каменном угле и летучей золе содержатся значительные количества радиоактивных примесей. Годовой выброс в атмосферу в районе расположения ТЭС мощностью 1 ГВт приводит к накоплению на почве радиоактивности в 10-20 раз превышающей радиоактивность годовых выбросов АЭС такой же мощности.

Атомная энергетика.

Быстро растущие потребности в электроэнергии, трудности, связанные с наращиванием производства на тепловых станциях, и экологические проблемы, возникающие при их работе, вызвали необходимость создания атомной энергетики.

Атомные электростанции имеют ряд преимуществ по сравнению с тепловыми, особенно работающими на угле.

Особенно существенно различаются потребности в топливе. Для работы АЭС мощностью в 1000 МВт требуется 1,5 т обогащенного урана. Для тепловой станции той же мощности, работающей на угле, необходимо 3,5 млн. т угля в год.

- АЭС могли бы решить проблемы кислотных осадков, парникового эффекта, создаваемые тепловыми станциями, так как они не выбрасывают углекислого газа, двуокиси серы, оксидов азота.

Выбросы радиоактивных элементов при нормальной работе ядерных установок невелики. В атмосферу попадают, в основном, инертные радиоактивные газы. При применении средств газоочистки активность газовых выбросов на АЭС оказывается ниже санитарных норм. Эти преимущества долгое время позволяли считать АЭС экологически чистыми.

Однако и в нормальном, безаварийном режиме работы у АЭС имеются существенные недостатки. Атомная станция для охлаждения реактора требует в 1,5 раза больше воды, чем тепловая. Поэтому и тепловое загрязнение водоёмов оказывается намного сильнее.

Более существенным, чем в тепловой энергетике, является и изъятие земель для строительства прудов-охладителей, санитарно-защитных зон. Повышенные землеёмкость и водоёмкость АЭС особенно ощущаются при размещении станций в районах дефицитных по воде и высоким потенциальным плодородием сельскохозяйственных угодий.

Использование ядерного топлива не создаёт на АЭС двуокиси углерода, т.е. не способствуют развитию парникового эффекта, а также не создаёт окислов серы и азота, приводящих к кислотным осадкам. Теплотворная способность ядерного топлива примерно в 2млн. раз выше, чем углесодержащего топлива.

Гидроэнергетика.

Гидроэлектростанции являются давно используемым источником электроэнергии. При их строительстве река перегораживается платиной, выше неё создаётся водохранилище, а вода по трубам направляется к турбинам. Вращающиеся турбины приводят в движение роторы синхронных трёхфазных генераторов. На зажимах статора возникает напряжение, а электрическая энергия по линиям электропередачи направляется к потребителям.

Однако работа ГЭС имеет ряд недостатков.

1) Затопление земель, пригодных для сельского хозяйства;

2) Изменение климата в зонах водохранилищ;

3) Нарушение условий существования и нереста рыбы, сокращение рыбных запасов;

4) Строительство ГЭС приводит к наведенной сейсмичности, в частности в США и Индии возникали землетрясения, разрушившие ГЭС.

Мощные гидроэнергетические сооружения несут потенциальную опасность крупных катастроф. Воздействие на окружающую среду оказывают не только электростанции, но и высоковольтные линии электропередачи. Известно, что сильное электромагнитное поле, образующее около ЛЭП 750, оказывает значительное воздействие на насекомых - они не могут находиться в зоне влияния ЛЭП. ЛЭП 1150, проходящие через реки, сильно изменяют традиционные пути рыб на нерест. Медицинские исследования показывают, что имеется вероятность заболевания раком и лейкемией детей, проживающих вблизи высоковольтных линий электропередачи.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: