Энергия и энергетика сегодня

Атомные электрические станции

Атомная энергетика в последние годы развивается быстрыми темпами. От первой Обнинской АЭС мощностью 5 МВт атомная энергетика прошла путь до АЭС мощностью 4000 МВт. Среди действующих - Ленинградская, Нововоронежская, Кольская, Курская, Смоленская, Игналинская, Белоярская и другие мощные АЭС.

В нашей стране удельный вес АЭС в суммарном производстве электроэнергии составляет 12%. Перспективы электроэнергетики на длительный период в европейской части страны строились на форсированном развитии атомных электростанций. Однако роковая авария на Чернобыльской АЭС в 1986г. сделала проблематичной эту ориентацию.

Атомные электростанции отличаются от обычной паротурбинной станции тем, что на АЭС в качестве источника энергии используется процесс деления ядер урана, плутония, тория и др. В результате расщепления этих материалов в специальных устройствах - реакторах - выделяется огромное количество тепловой энергии.

АЭС, могут выполняться одно и двухконтурными. В одноконтурных АЭС контуры теплоносителя (воды) и рабочего тела (пара) совпадают; в двухконтурных АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела разделены.

Принципиальная схема одноконтурной АЭС представлена на рис. 1.2, из которой видно, что все оборудование такой АЭС работает в радиационном режиме, что усложняет его эксплуатацию, хотя и упрощает процесс получения тепловой энергии.

Принципиальная схема двухконтурной АЭС представлена на рис. 1.3. В качестве регулятора скорости протекания реакции используют вертикально расположенные в реакторе стержни из графита, а в качестве теплоносителя - тяжелую воду или жидкий гелий (-190° С).

Выделяющаяся в каналах реактора тепловая энергия нагревает воду первичного контура до температуры 255-275° С.Нагретый пар поступает в парогенератор, где отдает свою теплоту воде вторичного контура и превращает ее в пар с температурой 250-260° С и давлением 1,25 МПа, который подается в турбину. Охлажденная вода из парогенератора при температуре 190°С и давлении 10 МПа подается циркуляционным насосом обратно в реактор. Эта вода, циркулирующая непосредственно через реактор, является радиоактивной, поэтому оборудование этого контура ограждают специальными железобетонными, чугунными, свинцовыми и другими конструкциями. Вторичный замкнутый контур «парогенератор-турбина - конденсатор» не представляет опасной радиоактивности и работает так же, как и в тепловых паротурбинных станциях.

В настоящее время себестоимость выработки 1 кВт-ч электроэнергии на АЭС, расположенных на европейской части СССР, меньше, чем на ТЭЦ на органическом топливе.

Атомные электростанции расходуют незначительное количество горючего, например, для выработки 1 млн. кВт ч электроэнергии расходуется около 400 г урана. Такие станции можно сооружать в любом месте, так как они не связаны с местом расположения естественных запасов топлива. Кроме того, окружающая среда не загрязняется дымом, золой, пылью и сернистым газом.

Back to Top