Тепловая схема аэс: 4.1. Тепловые схемы атомных станций

Тепловые схемы АЭС с водным теплоносителем

Страница 34 из 38

Тепловые схемы подразделяются на принципиальные и развернутые (полные). На принципиальной тепловой схеме показывается только основное оборудование и трубопроводы, его соединяющие. Независимо от количества установленных на АЭС агрегатов однотипное оборудование указывается однократно. Вспомогательное  оборудование — система воздушников, дренажей, система баков, арматура и другое на принципиальной схеме не указываются.

Принципиальные тепловые схемы могут составляться при решении различных вопросов. При проектировании новой станции  составляются различные принципиальные схемы с целью выбора наиболее оптимального варианта при предварительных проработках. Для выбранного варианта могут варьироваться мощность и параметры основных агрегатов, схема их включения в тепловую  схему АЭС.
На развернутой (полной) тепловой схеме указывается все оборудование, основное и вспомогательное, все трубопроводы, объединяющие это оборудование в единую схему. Развернутая тепловая  схема является основным документом для обучения обслуживающего персонала АЭС.

Иногда составляются так называемые расчетные тепловые схемы, занимающие промежуточное значение между принципиальной и развернутой тепловыми схемами. На расчетной схеме наряду с основным указывается и некоторое вспомогательное оборудование, связанное с распределением теплоты, потоков пара и конденсата по элементам тепловой схемы. Расчетная тепловая схема может составляться, например, при изменении в существующей схеме блока метода подготовки добавочной воды (вместо химического обессоливания вводится термическое), при изменении температуры охлаждающей воды в конденсаторе, при изменении схемы слива дренажей ПНД или СПП и в других случаях.
На двухконтурной АЭС с реактором ВВЭР-440 на один блок устанавливаются две турбины К-220-44/3000. Такие блоки установлены на третьей и четвертой очередях Нововоронежской АЭС, на Кольской, Ровенской, Армянской АЭС, на АЭС «Козлодуй» (НРБ), «Норд» (ГДР), «Пакш» (ВНР) и других АЭС.

Рис. 19.6 Принципиальная тепловая схема паротурбинной установки двухконтурной АЭС с ВВЭР-440

1 — стопорно-регулирующий клапан; 2 — уплотнение штоков клапанов, 3 — уплотнения вала турбины; 4 — ЦВД; 5 — СПП; 6 — ЦНД; 7 — подогреватели сетевой воды; 8 — насос теплосети; 9 — конденсатор, 10 — конденсатный насос первой ступени; 11 —  основной эжектор турбины; 12 — эжектор уплотнений, 13 — БОУ, 14 — конденсатный насос второго’ подъема, 15 — ПНД; 16 — дренажные насосы, 17 — охладитель дренажа, 18 — деаэратор; 19 — питательный насос; 20 — ПВД, 22 — коллектор пара собственных нужд; 23 — BFY—СН, 24 — ВРУ—К.

Двухконтурные АЭС с реакторами ВВЭР-1000 имеют различные  схемы турбоустановок. На V блоке Нововоронежской АЭС на один  блок с ВВЭР-1000 установлены две турбины К-550-60/1500. В настоящее время двухконтурные АЭС с ВВЭР-1000 строятся как моноблоки с установкой одной турбины К-1000-60/1500 или К-1000-60/3000. Такие блоки установлены на Южно-Украинской, Запорожской, Калининской, Ровенской, Балаковской и других АЭС.

На одноконтурных АЭС устанавливаются по две турбины. На один блок с реактором РБМК-1000 работают две турбины К-500-65/3000. Такие блоки установлены на Ленинградской, Чернобыльской, Курской, Смоленской АЭС.
Для реактора РБМК-1500 установлены две турбины К-750-65/3000. Такой блок работает на Игналинской АЭС.

На рис. 19.6 представлена схема турбоустановки К-220-44/3000. Турбина имеет 8 отборов пара: пять из ЦВД и три из ИНД. Между ЦВД и ЦНД установлен СПП, состоящий из сепаратора со сбросом сепарата в деаэратор и двухступенчатый промперегреватель. Первая ступень перегрева осуществляется отборным паром, вторая — свежим паром. Первые три отбора из ЦВД направляются соответственно на ПВД8, ПВД7 и ПВД6.

Рис. 19 7 Принципиальная тепловая схема турбоустановки К-500-60/1500 двухконтурной АЭС с ВВЭР-1000 (V блок Нововоронежской АЭС):

1 — уплотнения штока клапанов турбины; 2 — блок клапанов; 3 — уплотнения вала турбины; 4 — СПП, 5 — ЦВД и ЦСД, 6 — ЦНД; 7 — конденсатор турбины, 8 — подогреватели сетевой воды; 9 — насос теплосети; 10 — основной эжектор; 11 —  эжектор уплотнений; 12 — конденсатные насосы первого и второго подъемов; 13 — ПНД, 14 — дренажные насосы, 15 — охладители дренажей, 16 — деаэратор; 17 — турбопривод питательного насоса, 18 — питательный насос, 19 — регулятор давления в деаэраторе, 20 — ПВД; 21 —  BOU

В ПВД7 сбрасывается также конденсат греющего пара второй ступени СПП, конденсат греющего пара первой ступени поступает в ПВД5. Дренажи греющих паров ПВД сбрасываются каскадно с заводом из ПВД6 в деаэратор. Четвертый и пятый отборы из ЦВД поступают соответственно на ПНД5 и ПНД4. На ПНДЗ, ПНД2 и ПНД1 пар отбирается из ЦНД. ПНД объединены попарно с установкой одного дренажного насоса с заводом дренажей в основной поток конденсата. Дренаж первого ПНД сбрасывается в конденсатор.

В настоящее время установка конденсатоочистки (БОУ) является обязательной и для вторых контуров АЭС с ВВЭР, поэтому на схеме показаны две ступенггконденсатных насосов с установкой БОУ между ними. К четвертому и шестому отборам подключена теплофикационная установка, конденсат греющего пара из которых каскадно сливается в ПНД2. На схеме также показаны редукционные установки 24 и 23 для сброса пара в конденсатор и подвода к коллектору собственных нужд. Рабочим паром эжекторов уплотнений и турбины служит выпар деаэраторов. Конденсат рабочего пара эжекторов каскадно сливается в конденсатор.
Добавочная вода для восполнения утечек на всех АЭС подается в конденсатор, при этом она проходит дополнительную деаэрацию в деаэрационном устройстве конденсатора и дополнительную очистку на БОУ.

На рис. 19.7 представлена принципиальная тепловая схема турбоустановки К-500-60/1500.

Рис. 19.8 Принципиальная тепловая схема турбоустановки К-1000-60/1500 двухконтурной АЭС с ВВЭР-1000:

1 — уплотнения штоков клапанов, 2 — блок клапанов турбины; 3 — ЦВД, 4 — уплотнения вала турбины, 5 — СПП, 5 — отсечной клапан 7 — ЦНД; 8 — подогреватели сетевой воды; 9 — насос теплосети; 10 — конденсатор турбины; 11 —  конденсатный насос первой ступени; 12 — основной эжектор; 13 — эжектор уплотнений; 14 — БОУ; 15 — конденсатный насос второго подъема; 16 — ПНД; 17 — дренажные насосы; 18 — охладители дренажа; 19 — деаэратор; 20 — питательный насос с турбоприводом; 21 — ПВД; 22 — коллектор пара собственных нужд, 23 — БРУ—СН; 24 — БРУ—К

Турбина имеет семь отборов: четыре из ЦВД, один из ЦСД и два из ЦНД. Первые три отбора из ЦВД обеспечивают подогрев воды соответственно в ПВД7, ПВД6 и ПВД5. Дренажи греющих паров ПВД сбрасываются каскадно в деаэратор. Четвертый отбор из ЦВД направлен на ПНД4, куда сбрасывания также конденсат из сепаратора СПП. Часть выхлопного пара из ЦСД направляется на ПНДЗ. Остальные ПНД2 и ПНД1 снабжаются отборным паром из ЦНД. Все ПНД объединены попарно с установкой охладителей дренажей и заводом конденсата греющих паров дренажными насосами в основной поток конденсата. Между ЦНД и ЦСД установлен сепаратор и двухступенчатый промперегреватель. Первая ступень пароперегревателя обогревается отборным паром из первого отбора с сбросом дренажа этого пара в ПВД6. На вторую ступень пароперегревателя подается свежий пар со сбросом конденсата этого пара в ПВД7.

Рис. 19 9 Принципиальная тепловая схема турбоустановки КА 000-60/3000 двухконтурной АЭС с ВВЭР-1000

1 — блок стопорно регулирующих клапанов; 2 — ЦВД. 3 — сепаратор; 4 — промперегреватель; 5 — отсечной клапан. 6 — ЦНД, 7 — насос закачки конденсата сепаратора, 8 —насос закачки конденсата промперегревателя; 9 — конденсатор турбины, 10 — сетевые подогреватели; 11 — конденсатный насос первого подъема, /2 —БОУ; 13— основной эжектор, 14 — эжектор уплотнений, 15 — смешивающие подогреватели; 16 — конденсатный насос второго подъема,  17  — поверхностные ПНД; 18 — дренажный насос; 19 — деаэратор; 20 — бустерный насос; 21 — основной питательный насос; 22 — турбопривод, 23 — конденсатор турбопривода; 24 — ПВД; 25 — ионообменная установка на продувочной воде парогенератора; 26 — доохладитель; 27 — регенеративный теплообменник; 28 — расширитель продувки; 29 — парогенератор

Особенностью этой схемы является применение в качестве привода питательного насоса турбопривода 17. На приводную турбину отбирается перегретый пар после СПП. Турбопривод имеет свой конденсатор с заводом конденсата с помощью конденсатного насоса в основной конденсатор. Теплофикацирнная установка подключена к четвертому и пятому отборам пара с каскадным сбросом дренажей греющих паров в ПНД1. Между первой и второй ступенями конденсатных насосов установлена БОУ и охладители пара эжекторов турбины и уплотнений.

На рис. 19.8 представлена схема турбоустановки К-1000-60/1500. За основу тепловой схемы этой турбоустановки принята тепловая схема турбоустановки К-500-60/1500.
Турбина имеет семь отборов пара: три из ЦВД и четыре из ЦНД. Первые три отбора подсоединяются сответственно к ПВД7, ПВД6 и ПВД5, в ПВД6 сбрасывается также конденсат греющего пара первой ступени пароперегревателя, а в ПВД6 — конденсат второй ступени пароперегревателя. Питательный насос имеет турбопривод, питаемый перегретым паром после СПП, конденсат после конденсатора приводной турбины сбрасывается в основной конденсатор турбины. Все ПНД имеют отборный пар из ЦНД. Как и у турбины К-500-60/1500 все ПНД объединены попарно с установкой охладителя дренажа и заводом конденсата греющих паров в основной поток конденсата. К 4—6 отборам подключены сетевые подогреватели с каскадным сливом дренажей греющих паров в конденсатор. Между двумя ступенями конденсатных накосов установлены БОУ и охладители рабочего пара  эжекторов турбины и уплотнений со сбросом конденсата в конденсатор. Рабочим паром эжекторов является выпар деаэратора.

На рис. 19.9 представлена схема турбоустановки К-1000-60/3000.
Особенностью тепловой схемы является использование первых двух подогревателей смешивающего типа. По этой причине вторая ступень конденсатных насосов установлена после ПНД2. Турбина имеет восемь отборов. Первые два питают паром ПВД7 и ПВД6. Третий отбор подсоединен к деаэратору и сетевому подогревателю. Отборы 4—6 подсоединены к подогревателям ПНД5, ПНД4 и ПНДЗ. Дренаж греющих паров ПНД5 и ПНД4 дренажным насосом подается в основной поток конденсата, а из ПНДЗ — в смешивающий ПНД2.

Турбопривод питательного насоса питается перегретым паром после СПП. После конденсатора приводной турбины конденсат перекачивается в основной конденсатор турбины. Турбина имеет  одну ступень сепарации и одну ступень промперегрева (только свежим паром). Конденсат промперегревателя насосом закачивается в основной поток питательной воды после ПВД7. Это позволяет повысить температуру питательной воды до 214 °С. Конденсат  сепаратора специальным насосом закачивается в основной поток конденсата после ПНД4. Принята одноподъемная схема питательного насоса с установкой бустерного насоса.

Рис. 19.10. Принципиальная тепловая схема турбоустановки К-500-65/3000 одноконтурной АЭС с РБМК-1000:

1 — питательный насос; 2 — деаэратор, 3 — регулятор давления в деаэраторе; 4 — испаритель; 5 — уплотнения штоков клапанов турбины; 6 — блок клапанов; 7 — ЦВД; 87 —   СПП; 9 — уплотнения вала турбины, 10 — ЦНД; И — отсечной клапан; 12 — теплообменники (подогреватели) промконтура теплосети; 13 — насос промконтура теплосети 14 — конденсатор; 15 — конденсатный насос первой ступени; 16 — основной эжектор;   17 —  эжектор уплотнений; 18 — БОУ; 19 — конденсатный насос второй ступени; 20— ПНД

На одноконтурных АЭС моноблочная схема пока не реализована. На АЭС с РБМК-1000 и РБМК-1500 на один реактор устанавливают по две турбины. Турбины используются быстроходные с числом оборотов 50 с-1.

На рис. 19.10 представлена тепловая схема турбоустановки К-500-65/3000.
Особенностью тепловых схем турбоустановок одноконтурных АЭС является отсутствие ПВД и наличие испарителя для выработки слабо радиоактивного пара на уплотнения турбины. Турбина К-500-65/3000 имеет 7 отборов пара. Из первого отбора ЦВД пар направляется на первую ступень промперегревателя со сбросом конденсата греющего пара в деаэратор. Второй отбор из ЦВД обеспечивает подогрев воды в деаэраторе и испарителе. Третий и четвертый отборы из ЦВД и 5, 6 и 7 отборы из ЦНД подсоединены соответственно к ПНД5—ПНД1. Все ПНД имеют охладители дренажей для уменьшения потери тепловой экономичности при каскадном сливе дренажей ПНД с заводом их в конденсатор. В конденсатор же сливается конденсат из промежуточного сепаратора турбины, предварительно охлажденный основным потоком конденсата.  

Рис. 19.11. Принципиальная тепловая схема турбоустановки К-750-30/3000 одноконтурной АЭС с РБМК-1500.

1 — уплотнения штоков клапанов; 2 — блок клапанов турбины; 3 — ЦВД; 4 — уплотнения вала турбины; 5 — сепаратор; 6 — промперегреватель; 7 — отсекающий клапан; 8 — ЦНД; 9 — теплообменник  парогенератора; 10 — компенсатор давления, промконтура парогенератора, 11 —  парогенератор; 12 — теплообменник промконтура теплосети; 13 — насос промконтура теплосети, 14 — дренажный насос теплообменников теплосети; 15 — конденсатор; 16 — конденсатный насос первого подъема, 17 — основной эжектор уплотнений; 18 — эжектор уплотнений, 19 — БОУ; 20 — конденсатный насос второго подъема, 21 — ПНД; 22 — дренажные насосы; 23 — механический фильтр; 24 — испаритель; 25 — деаэратор; 26 — электромагнитный фильтр; 27 — питательный насос; 28 — насос закачки конденсата греющего пара промперегревателя; 29 — приводная водяная турбина; 30 — коллектор пара собственных нужд, 31 — БРУ-СН; 32 — БРУ-К

Завод дренажей ПНД и сепаратора непосредственно в конденсатор снижает тепловую экономичность АЭС, но сделано это из-за стремления снизить количество примесей в конденсате путем пропуска его через БОУ. Блочная очистная установка включает в себя механический фильтр (обычный катионитовый фильтр) для удержания взвешенных форм примесей и фильтр смешанного действия (ФСД), в котором в смешанном слое катионита и ионита происходит ионный обмен. Основной примесью, содержащейся в дренажах ПНД и сепаратора, являются продукты коррозии конструкционных материалов пароводяного контура, большая часть которых находится в виде взвеси (шлама), при прохождении конденсата через БОУ они в основном задерживаются на механическом фильтре, увеличивая его гидравлическое сопротивление и ухудшая работу конденсатных насосов. Вероятно, есть смысл очищать эти потоки отдельно с установкой только механических фильтров, что и сделано для турбины К-750-65/3000. Такая схема очистки снижает мощность БОУ.

Ко 2, 3 и 4 отборам подсоединена теплофикационная установка. Поскольку отборный пар является радиоактивным, то отпуск теплоты потребителю осуществляется по трехконтурной схеме.  Дренаж греющих паров теплофикационной установки после каскадного слива заводится в ПНД2.
Питательной водой испарителя является вода из деаэраторного бака. Выработанный в испарителе пар направляется на уплотнения турбины. Рабочим паром для эжекторов уплотнений и турбины является выпар деаэратора.

На рис. 19.11 представлена схема турбоустановки К-750-65/3000. Особенностями тепловой схемы турбоустановки К-750-65/3000 по сравнению с К-500-65/3000 являются: использование деаэратора более высокого давления (вместо 0,7 МПа принято 1 МПа) и применение после деаэратора смесителя дренажа пароперегревателя и питательной воды, благодаря чему температура воды возросла с 165° до 190°С.
В качестве привода насоса для закачки конденсата греющего пара перегревателя принята водяная турбина, работающая на питательной воде.

В отличие от схемы рис. 19.10 для К-750-65/3000 принят однократный перегрев пара только свежим паром. Дренажи ПНД попарно, как и турбины К-1000-60/1500, закачиваются дренажными насосами в основной поток конденсата с очисткой их на механических фильтрах. Это повышает тепловую экономичность АЭС по сравнению со схемой рис. 19.10. Очистка конденсата может идти за счет установки электромагнитного фильтра после деаэратора. В этом случае почти все потоки конденсата проходят через фильтр и механические фильтры на потоках дренажей ПНД можно не ставить. Электромагнитные фильтры (ЭМФ) достаточно компактны, так как фильтрацию воды можно производить с большими скоростями (до 1000 м/ч). Но при работе при повышенных температурах возникают проблемы с охлаждением электрообмоток ЭМФ. В схеме турбоустановки К-750-65-3000 имеется парогенератор для выработки нерадиоактивного пара по трехконтурной схеме и теплофикационная установка, также работающая по трехконтурной схеме.

• Назад
• Вперёд

Принципиальная Тепловая Схема Аэс — tokzamer.ru

Экономичность АЭС с двухконтурной тепловой схемой при прочих равных условиях всегда меньше, чем одноконтурной. ПНД объединены попарно с установкой одного дренажного насоса с заводом дренажей в основной поток конденсата.

Рекомендуемые материалы:

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

Острый пар — пар после барабана сепаратора, направляемый, в частности, в сепаратор пароперегреватель.

Такую схему можно применять как в сочетании с отбором теплоты от турбины, так и при турбинах чисто конденсационного типа. Введение фильтра в работу предусматривает закрытие задвижек 4 и 6, открытие задвижек 2 и 5 и закрытие задвижки 7. Если все насосы работают в нормальном режиме, то их напор D P одинаков и давление после всех насосов P2 одинаково.

Рабочее тело — это среда, совершающая работу, преобразуя тепловую энергию в механическую.

В качестве теплоносителей могут использовать очищенную воду, либо жидко-металлический, либо газовый. Более правильным является раздельная очистка этих потоков, показанная на рис.

Иногда составляются так называемые расчетные тепловые схемы, занимающие промежуточное значение между принципиальной и развернутой тепловыми схемами. Тепло, передаваемое в конденсаторе охлаждающей воде, безвозвратно теряется. С ростом мощности АЭС удельные капиталовложения в неё стоимость установленного квт снижаются более резко, чем это имеет место для ТЭС.

Принципиальная тепловая схема является основой для теплового расчета АЭС, для решения различных задач, например, выдачи турбостроительному заводу технического задания на проектирование новой машины, выбора мощности и параметров основных агрегатов, установления тепловой экономичности АЭС в условиях иного в сравнении с заводским расчетом вакуума в конденсаторе и др. Эта тепловая энергия затрачивается на перемещение зарядов в магнитном поле, то есть превращается в кинетическую энергию токопроводящей струи, а кинетическая энергия — в электрическую. В реактор двухконтурной АЭС извне поступает небольшое количество подпиточной воды, а продукты коррозии имеют своим источником ограниченный первый контур, выполняемый из нержавеющих аустенитных сталей.

Чтобы повысить экономичность топливного цикла, следует: увеличить глубину выгорания ядерного топлива; поднять коэффициент воспроизводства плутония. В фильтр загружаются мягкомагнитные шарики диаметром 6 мм. Графито-газовые реакторы применяются в Англии. Назначение теплоносителя на АЭС — отводить тепло, выделяющееся на реакторе.

энергетика простыми словами

Концы трубок завальцованы в двух вертикальных коллекторах теплоносителя.

В связи с тем что теплоноситель и содержащиеся в нём примеси при прохождении через активную зону реактора активируются, конструктивное решение оборудования машинного зала и системы охлаждения конденсатора турбины одноконтурных АЭС должно полностью исключать возможность утечки теплоносителя. По сравнению с другими рассмотренными выше типами реакторов они имеют существенно больший коэффициент воспроизводства, близкий к единице.

Установка парогенератора осуществляется на специальных опорах с системой гидроамортизаторов, которые обеспечивают: восприятие весовых и сейсмических нагрузок, перемещение при термическом расширение трубопроводов и корпуса, а также восприятие усилий при возникновении разрыва трубопроводов с условным диаметром до мм.

До этого энергия атомного ядра использовалась преимущественно в военных целях. Нейтроны входят в состав всех атомных ядер, кроме ядра водорода.

Статья по теме: Электролаборатория измерительная

Параметры пара в отборах турбины могут быть взяты по рис. На рис. Термоэмиссионные преобразователи ТЭП позволяют получать электроэнергию в результате эмиссии электронов с нагретого до высоких температур катода рис.

Применяются также схемы, при которых на входе в турбину пар немного перегрет. Выбор верхней температурной границы термодинамического цикла определяется максимально допустимой температурой оболочек тепловыделяющих элементов ТВЭЛ , содержащих ядерное горючее, допустимой температурой собственно ядерного горючего, а также свойствами тенлоносителя, принятого для данного типа реактора. Рабочее тело — это среда, совершающая работу, преобразуя тепловую энергию в механическую. Поделись с друзьями. Особенности тепловой схемы одноконтурной АЭС связаны с радиоактивностью паров.

Очистка конденсата может идти за счет установки электромагнитного фильтра после деаэратора. Контур теплоносителя — первый контур, контур рабочего тела — второй.

Базовая схема и работа атомной электростанции

В атомной электростанции тепловая энергия вырабатывается ядерной реакцией, называемой ядерным делением . Ядерное деление тяжелых элементов, таких как уран или торий, осуществляется в специальном аппарате, называемом ядерным реактором . В результате ядерного деления образуется большое количество тепловой энергии. Остальные части атомной электростанции очень похожи на обычные тепловые электростанции. Установлено, что при расщеплении всего 1 кг урана выделяется столько тепловой энергии, сколько может быть получено из 4500 тонн высококачественного угля. Это значительно снижает затраты на транспортировку топлива, что является основным преимущество атомных электростанций . Кроме того, во всем мире имеются большие запасы ядерного топлива, и, следовательно, атомные электростанции могут обеспечить непрерывное снабжение электроэнергией в течение тысяч лет. Около 10% всей электроэнергии в мире вырабатывается на АЭС.

Тяжелые элементы, такие как уран (U ²³⁵ ) или торий (Th ²³² ), подвергаются ядерной реакции деления в ядерном реакторе. В результате деления вырабатывается большое количество тепловой энергии, которая передается теплоносителю реактора. Теплоносителем может быть вода, газ или жидкий металл. Нагретый теплоноситель пропускается через теплообменник, в котором вода превращается в высокотемпературный пар. Полученный пар затем приводится в действие паровой турбиной. Пар после выполнения своей работы снова превращается в воду и возвращается в теплообменник. Паровая турбина соединена с генератором переменного тока, который вырабатывает электричество. Генерируемое электрическое напряжение затем повышается с помощью трансформатора для передачи на большие расстояния.

На изображении ниже показаны основные компоненты и макет атомной электростанции .

Основные компоненты атомной электростанции

Ядерный реактор

Ядерный реактор — это специальный аппарат, используемый для осуществления ядерного деления. Поскольку ядерное деление радиоактивно, реактор закрыт защитным экраном. Деление ядер тяжелых атомов называется ядерным делением, при котором выделяется огромное количество энергии. Деление ядер происходит путем бомбардировки ядер тяжелых элементов медленными нейтронами. Когда ядра распадаются, они высвобождают энергию, а также больше нейтронов, которые в дальнейшем вызывают деление соседних атомов. Следовательно, это цепная реакция, и ее необходимо контролировать, иначе она может привести к взрыву. Ядерный реактор состоит из топливных стержней, регулирующих стержней и замедлителя. Топливный стержень содержит небольшие круглые топливные поддоны (урановые поддоны). Стержни управления изготовлены из кадмия, поглощающего нейтроны. Они вставляются в реактор и могут перемещаться внутрь или наружу для управления реакцией. Замедлителем могут быть графитовые стержни или сам теплоноситель. Замедлитель замедляет нейтроны, прежде чем они бомбардируют топливные стержни.

Два типа широко используемых ядерных реакторов —

1. Водо-водяной реактор (PWR) —
   Этот тип реактора использует обычную воду в качестве теплоносителя. Хладагент (вода) держится под очень высоким давлением, чтобы он не закипал. Нагретая вода передается через теплообменник, в котором вода второго контура теплоносителя превращается в пар. Таким образом, вторичный контур полностью свободен от радиоактивного материала. В PWR сама охлаждающая вода действует как замедлитель. Благодаря этим преимуществам чаще всего используются реакторы с водой под давлением.
2. Реактор с кипящей водой (BWR) —
   В этом типе реактора присутствует только один контур теплоносителя. В реакторе дают закипеть воде. Пар образуется, когда он выходит из реактора, а затем проходит через паровую турбину. Одним из основных недостатков BWR является то, что охлаждающая вода вступает в прямой контакт с топливными стержнями, а также с турбиной. Таким образом, существует вероятность того, что радиоактивный материал мог быть помещен на турбину.

Теплообменник

В теплообменнике первичный теплоноситель передает тепло вторичному теплоносителю (воде). Таким образом, вода из вторичного контура превращается в пар. Первичная система и вторичная система имеют замкнутый контур, и их нельзя смешивать друг с другом. Таким образом, теплообменник помогает защитить вторичную систему от радиоактивных веществ. В кипящих реакторах теплообменник отсутствует.

Паровая турбина

Генерируемый пар проходит через паровую турбину, которая работает за счет давления пара. По мере того как пар проходит через лопатки турбины, давление пара постепенно уменьшается, и он расширяется в объеме. Паровая турбина соединена с генератором переменного тока через вращающийся вал.

Генератор переменного тока

Паровая турбина вращает вал генератора переменного тока, вырабатывая электроэнергию. Электрическая мощность генератора переменного тока подается на повышающий трансформатор для передачи на большие расстояния.

Конденсатор

Пар, выходящий из турбины, после того, как она выполнила свою работу, снова превращается в воду в конденсаторе. Пар охлаждается, проходя через третий контур холодной воды.

Из каких компонентов состоит атомная электростанция?

Подробно — 19 декабря 2014 г.

Вот рисунок с элементами атомной электростанции наиболее распространенного типа с водо-водяным реактором (PWR):

Компоненты атомной электростанции

Охлаждение вода берется из реки, водохранилища или моря и используется для сжижения водяного пара в конденсаторе

Компонент первичного контура охлаждения, в котором ступени жидкости и пара уравновешены в условиях насыщения, чтобы контролировать давление .

Стальной корпус, в котором находится ядерный реактор, основной компонент атомной электростанции, на которой производится цепной реактор деления. Его ядро ​​состоит из топливных элементов.

Материал, в котором происходят реакции деления. Наиболее распространенным материалом является обогащенный оксид урана. Он используется одновременно как источник энергии и нейтронов для поддержания цепной реакции. Он представлен в твердом состоянии в виде цилиндрических гранул, заключенных в металлические стержни высотой около 4 метров.

Это элементы управления реактором, действующие как поглотители нейтронов. Их изготавливают из карбида индия-кадмия или бора, что позволяет постоянно контролировать нейтронную населенность и реактивность реактора, делая ее критической во время работы и подкритической во время остановок.

Тепловые пригородные поезда, в которых охлаждающая вода первичного цикла, циркулирующая внутри перевернутых U-образных труб, отдает свою энергию воде вторичного контура и превращает ее в водяной пар.

Здание, в котором находится система охлаждения реактора, а также несколько вспомогательных систем. Он действует как экран при нормальной работе и предотвращает утечку загрязняющих веществ наружу. Наряду с другими системами защиты она несет функциональную ответственность за предотвращение выброса продуктов деления в атмосферу в случае аварии.

Устройство, получающее водяной пар от парогенераторов, энергия которых преобразуется с помощью лопастей в механическую мощность вращения. Существуют различные секции для расширения пара. Его ось прочно прикреплена к оси генератора.

Устройство, производящее электроэнергию путем преобразования механической энергии вращения турбины в энергию средней мощности и высокой интенсивности.

Устройство, повышающее напряжение электроэнергии, вырабатываемой генератором переменного тока, с целью минимизации потерь при ее транспортировке к пунктам потребления.

Вода, взятая из реки, водохранилища или моря и используемая для сжижения водяного пара в конденсаторе.