Utilizarea energiei nucleare în centralele nucleare a fost posibilă prin descoperirea reacției de fisiune a nucleelor de elemente grele sub influența neutronilor și crearea reactoarelor nucleare pentru o reacție nucleară controlată în lanț.
Energia nucleară transformă energia nucleară în alte tipuri - termice, electrice, mecanice etc.
Majoritatea țărilor lumii operează în principal reactoare termice cu neutroni termici cu uraniu slab îmbogățit sau natural, tip apă-apă, în care apa este folosită ca agent de răcire și moderator. Acestea reprezintă 75% din flota reactorului, inclusiv 55% din reactoarele de tip "apă sub presiune", inclusiv MRE-1000 (figura 2.3).
Fig. 2.3. Reactor apa-apă În VVER-1000:
1 - capacul detașabil al carcasei; 2 - tuburi de ghidare pentru caroserii și acționări CPS; 3 - cilindrul; 4,5 - carcasa deconectată; 6 - o conductă de ramificație a unei intrări a suportului de căldură 7 - apăsarea unei plăci; 8 - centura de limitare; 9 - vasul reactorului; 10 - casete cu elemente de combustibil; 11 coș de bază; 12 - protecția termică a carcasei; 13 - placă suport (pentru casete) 14 - izolație termică; 15 - protecție termică; 16 - paranteze și suport pentru susținerea corpului; 17 - tija pentru controlul CPS; 18 etanșare inelară și foaie de compensare; 19 - stabilirea camerei; 20 - Coperți pentru acționarea sistemelor de comandă; Aer de răcire cu 21 de intrări; 22 - ieșirea aerului de răcire.
Partea principală a reactorului nuclear este zona activă în care are loc reacția în lanț a fisiunii de combustibil nuclear sub formă de elemente de combustibil (elemente de combustibil). TVEL Diametru - 9,1 mm, cu diametrul de pelete (la cuptor UO2 pulbere) -. 7,53 mm, încărcare greutate bare de combustibil bioxid de uraniu de elemente de combustibil g 1565 sunt combinate în cartuș de combustibil care conțin bare de combustibil 317 în ghidajul 12 și tijele de control. Numărul de casete din miez este de 163, din care 61 sunt tije de control. Înlocuirea casetelor care au fost arse se face într-un reactor oprit. Anual, aproximativ 33% din casetele de lucru și pomparea aceleiași cantități de combustibil sunt descărcate.
În Fig. 2.4. Se prezintă schema și principiul funcționării unei centrale nucleare pe neutronii termici cu utilizarea unui moderator și a unui agent de răcire (apă obișnuită) în așa-numitul circuit primar.
Fig. 2.4. Schema unei centrale termoelectrice nucleare:
1 - tije (tuburi) 2 - apă; 3 - tije de reglare; 4 - încălzitor cu bobină; 5 - țeavă de lucru de abur; 6 -turbina; 7 - generator de curent electric; 8 - turnul de răcire; 9 - conducta de abur a aburului epuizat; 10 - condensatorul; 11 - carcasa din beton.
Constitui un miez de reactor tije (tuburi) 1 combustibil nuclear sub formă de bare de combustibil și tije de reglare C (cadmiu, bor). Aceste tije 2 sunt spălate cu apă (sub presiune ridicată la o temperatură de până la 300 ° C), care este, după cum sa menționat mai sus, atât moderatorul de neutroni și a lichidului de răcire. Această apă creează primul circuit închis: zona activă - bobina încălzitorului 3. Este radioactiv, acea parte a reactorului și încălzește carcasa din beton limitată 11, care protejează mediul de radiații nocive ale miezului radioactiv.
Cel de-al doilea circuit de apă (protejat de elementele radioactive) este apa din conducta de încălzire 3. de abur și condensatorul 10. Acesta este un alt circuit închis. Apa acestui contur, încălzit la o temperatură ridicată, sub presiune ridicată în încălzire, este transformată în abur prin conducta de abur și dirijat către turbina, care antrenează generatorul electric 7. Astfel, energia nucleară este mai întâi transformată în energie internă a aburului, care efectuează lucru mecanic . rotirea rotorului generatorului electric și, în cele din urmă - în energia curentului electric. Aburul de evacuare din turbina curge într-un condensator care este conectat printr-un circuit cu un corp deschis de apă și a turnului de răcire 8. Pentru a reduce radiația la un nivel sigur și de a crea condiții normale de lucru a ecranului biologic scut reactor, care include întârzietor neutroni „rapid“. Acestea pot fi apă, plumb, fier sau beton care conțin minereu de fier.
Energia nucleară nu este numai centrale nucleare, ci și un complex de întreprinderi care sunt necesare pentru a le furniza combustibil. mine în cazul în care ea minat minereu de uraniu, instalațiile de îmbogățire și îndepărtarea oxidului de uraniu, întreprinderea în care izotopii de uraniu sunt concentrate si de a crea elemente de combustibil. După ce aceste elemente sunt utilizate la centralele nucleare, acestea sunt transportate într-o instalație unde produsele de fisiune și combustibilul neutilizat sunt separate de combustibilul uzat. Acest ciclu se termină cu înmormântarea resturilor de separare și a altor elemente radioactive.
Astăzi, pe baza cercetării, sarcina utilizării complexe a centralelor nucleare pentru producția de energie electrică și termică a devenit o realitate. Prin urmare, acestea se află în apropierea orașelor și a complexelor industriale. Deoarece nu există practic o problemă de transport al combustibilului pentru centrala nucleară, ele pot fi amplasate în zone cu un balanțe strânse de combustibil și energie. Singura condiție esențială este necesitatea construirii lor din surse de apă pentru a asigura răcirea reactoarelor.
Hidrocentrale este foarte importantă pentru funcționarea stabilă a sectorului energetic ucrainean - (. Figura 2.5), numai CHE și PSP (stația de alimentare acumulare prin pompare) furnizează sarcini de vârf de acoperire și de reglare automată a frecvenței și puterii în sistemul de putere al Ucrainei Unite.
Fig. 2.5. Vedere generală a centralei hidroelectrice:
1 - apă (provenind din rezervor) 2 - lame de turbină; 3 - generator de energie; 4 - rețeaua de curent alternativ; 5 - exces de apă; 6 - turbină cu apă; 7 - poarta gateway-ului; 8 - baraj; 9 - plutitor.
Având în vedere durata lungă de viață a centralelor hidroelectrice existente (Dneproges - 70, alții - 40-50 ani), aspectele legate de creșterea fiabilității și eficienței utilizării echipamentelor instalate sunt de o importanță capitală.
Forța motrice a centralei hidroelectrice este un curent de apă râu, care conduce o hidroturbină combinată cu un generator electric (figura 2.6).
Unele stații hidroelectrice utilizează metoda unui rezervor de stocare în vrac sau hidroacumulare. În timpul zilei, apa trece de la nivelul cel mai înalt al rezervorului până la hidroturbinele cu rotație inferioară. Pe timp de noapte, atunci când consumul de energie este nesemnificativ, pompele, care sunt alimentate cu exces de energie din centrala hidroelectrică, pompează apă de la nivelul inferior la cel mai înalt. Excesul de apă este drenat prin intersecție.
plante pompate de putere de stocare (PSPP) sunt incluse într-o rețea energetică regională cu alte centrale electrice și acționează ca un amortizor - se consumă energie electrică atunci când este din abundență, și a revenit la rețea atunci când nu este suficient. Mașini electrice pompate de stocare poate funcționa ca o pompă de apă, atunci când pompa în rezervor superior, și ca generator hidraulic de putere a turbinei, când apa curge din rezervorul superior în cel inferior. Prima centrală de pompare din URSS a fost construită în 1971 pe malul drept al Mării Kievului. capacitatea sa este de 225 MW, capul - 65 m, lungimea rezervorului - 275 m.
Fig. 2.6. Turbina hidro:
1 - axul turbinei; 2 - rotor generator; 3 - conductă spirală; 4 - lame; 5 - debitul de apă.
Trimiteți-le prietenilor: