Слайд 12011 год
Атомные электростанции
(АЭС)
Слайд 2История АЭС
Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт
была запущена 27 июня 1954 в СССР, в городе Обнинск,
расположенном в Калужской области. В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт, впоследствии полная проектная мощность была доведена до 600 МВт. В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 350 МВт запущен в декабре 1969. В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС.
Слайд 4АЭС за педелами СССР
За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения
мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 в
Колдер-Холле (Великобритания).Через год вступила в строй АЭС (англ.)русск. мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США)
Слайд 6Атомные электростанцим (АЭС)
Атомные электростанции предназначенны для выработки электрической энергиипредназначенны для
выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной
реакции.
Станции реакции деления
Станции реакции синтеза (еще не существуют)
Слайд 7Классификация АЭС по виду отпускаемой энергии
Атомные электростанции по виду
отпускаемой энергии можно разделить на:
Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки
только электроэнергии
Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию
Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию
Слайд 8Классификация АЭС по типу реакторов
Атомные электростанции классифицируются в соответствии с
установленными на них реакторами:
Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители
для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива
Реакторы на лёгкой воде
Графитовые реакторы
Реакторы на тяжёлой воде
Реакторы на быстрых нейтронах
Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов
Термоядерные реакторы
Слайд 9 Получение электроэнергии на АЭС
На АЭС электроэнергия вырабатывается
посредством электромашинных генераторов, приводимых во вращение паровыми турбинами.
Пар получается
за счет деления изотопов урана или плутония в ходе управляемой цепной реакции, протекающей в ядерном реакторе.
Теплоноситель, циркулирующий через охлаждающий тракт активной зоны реактора, отводит выделяющуюся теплоту реакции и непосредственно либо через теплообменники используется для получения пара, который подается на турбины.
Слайд 10Принцип работы АЭС
Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю
первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенераторЭнергия, выделяемая
в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбиныЭнергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторыЭнергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель подаётся насосами в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.
Слайд 12Характеристики ВВЭР-1000
Тепловая мощность реактора - 3000 МВт
К. п. д., 33,0
%
Давление пара перед турбиной - 60,0 атм
Давление в первом контуре
- 160,0 атм
Температура воды:
- на входе в реактор - 289 °С
- на выходе из реактора - 324 °С
Диаметр активной зоны - 3,12 м
Высота активной зоны - 3,50 м
Диаметр ТВЭЛа - 9,1 мм
Число ТВЭЛов в кассете - 312
Загрузка урана - 66 т
Среднее обогащение урана - 3,3 - 4,4 %
Среднее выгорание топлива – 40 МВт-сут/кг
Слайд 13Атомная станция теплоснабжения
Россия — единственная страна, где серьёзно рассматриваются варианты
строительства атомных станций теплоснабжения. Объясняется это тем, что в России
существует централизованная система водяного отопления зданий, при наличии которой целесообразно применять атомные станции для получения не только электрической, но и тепловой энергии. Первые проекты таких станций были разработаны ещё в 70-е годы XX века, однако из-за наступивших в конце 80-х гг экономических потрясений и жёсткого противодействия общественности, до конца ни один из них реализован не был. Исключение составляют Билибинская АЭС небольшой мощности, снабжающая теплом и электричеством посёлок Билибино в Заполярье (10 тыс. жителей) и местные горнодобывающие предприятия, а также оборонные реакторы (главной задачей которых является производство плутония)
Слайд 14Достоинства атомных станций
Достоинства атомных станций:
Сравнительный объем топлива, используемого за год
одним реактором типа ВВЭР-1000Небольшой объём используемого топлива и возможность его
повторного использования после переработки (для сравнения, ежедневно одна только Троицкая ГРЭС мощностью 2000 МВт сжигает за сутки два железнодорожных состава угля);
Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
Возможность размещения в регионах, расположенных вдали от крупных водоэнергетических ресурсов, крупных месторождений угля, в местах, где ограничены возможности для использования солнечной или ветряной электроэнергетики.
При работе АЭС в атмосферу выбрасывается некоторое количество ионизированного газа, однако обычная тепловая электростанция вместе с дымом выводит еще бо́льшее количество радиационных выбросов, из-за естественного содержания радиоактивных элементов в каменном угле.
Слайд 15Недостатки атомных станций
Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер
по переработке и хранению;
Нежелателен режим работы с переменной мощностью
для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;
С точки зрения статистики и страхования крупные аварии крайне маловероятны, однако последствия такого инцидента крайне тяжёлые;
Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.
Слайд 16Безопасность АЭС
Надзор за безопасностью российских АЭС осуществляет Ростехнадзор.
Охрана труда регламентируется
следующими документами:
Правила охраны труда при эксплуатации тепломеханического оборудования и тепловых
сетей атомных станций ОАО «Концерн Энергоатом». СТО 1.1.1.02.001.0673-2006
Ядерная безопасность регламентируется следующими документами:
Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-88/97 (ПНАЭ Г-01-011-97)
Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций. ПБЯ РУ АС-89 (ПНАЭ Г — 1 — 024 — 90)
Радиационная безопасность регламентируется следующими документами:
Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-03)
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)
Правила радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций (ПРБ АС-99)
Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)
Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
Слайд 17Действующие АЭС России
Балаковская
Белоярская
Билибинская
Волгодонская
Калининская
Кольская
Курская
Ленинградская
Нововоронежская
Смоленская
Слайд 18Проектируемые атомные станции
Нижегородская
Плавучая
Калининградская
Северская
Тверская
Слайд 19БИЛИБИНСКАЯ АТОМНАЯ ТЕПЛО-ЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ. Магаданская область. Машинный зал
Слайд 22
Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются: США (836,63 млрд
кВт·ч/год), Франция (439,73 млрд кВт·ч/год), Япония (263,83 млрд кВт·ч/год), Россия
(160,04 млрд кВт·ч/год), Корея (142,94млрд кВт·ч/год) и Германия (140,53 млрд кВт·ч/год). В мире действует 441 энергетический ядерный реактор общей мощностью 374,692 ГВт[1], российская компания «ТВЭЛ» поставляет топливо для 76 из них (17% мирового рынка).