Как работает атомная электростанция

вКак это сделано / Свежее
Смоленская АЭС — атомная электрическая станция, расположена в 3 км от города Десногорск Смоленской области, и крупнейшее энергетическое предприятие северо-западного региона единой энергетической системы страны мощностью 3000 МВт. В период с 1982 по 1990 годы на Смоленской АЭС в строй вступили три энергоблока с реакторами РМБК-1000 улучшенной конструкции с целым рядом усовершенствованных систем, обеспечивающих безопасную эксплуатацию АЭС.
Как работает  атомная электростанция

На Смоленской АЭС эксплуатируются три энергоблока с реакторами РБМК-1000. Проектом предусматривалось строительство двух очередей, по два блока с общими вспомогательными сооружениями и системами в каждой, но в связи с прекращением в 1986 году (из-за Чернобыльской аварии)строительства четвертого энергоблока вторая очередь осталась незавершенной.

В Десногорск мы приехали на автобусе рано утром. С фотографированием все очень строго. Снимать можно только с определенных точек под присмотром сотрудников службы безопасности электростанции.
картинка 1426747851 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 2

Десногорск. О чем вам говорит это название? Для среднестатистического гражданина слово звучит также ярко, как Опочка, Выхино или Бологое – еще один населенный пункт на бескрайних просторах нашей необъятной родины. Жители Смоленской области знают (положение обязывает), что рядом с городом расположена Смоленская атомная электростанция. Но стоит вам произнести слово «Десногорск» в компании рыбаков и вы услышите хор одобрения, эмоциональные возгласы и радостные вопли. Для рыбака Десногорск, как для альпиниста Эверест, - место, куда он улетает в мечтах. Еще бы. Рядом с городом расположен пруд, площадью 44 квадратных километра, где вода никогда не замерзает – это водохранилище САЭС. Станция круглый год дает водоему тепло. Пруд изобилует рыбой. Лещ, карась, щука, белые и пестрые толстолобики, черные и белые амуры, карп, сом, африканская теляпия и даже пресноводная креветка - далеко не полный перечень обитателей водохранилища САЭС.

Энергоблоки с реакторами РБМК-1000 одноконтурного типа. Это означает, что пар для турбин вырабатывается непосредственно из воды, охлаждающей реактор. В состав каждого энергоблока входят: один реактор мощностью 3200 МВт (т) и два турбогенератора мощностью по 500 МВт (э) каждый. Турбогенераторы установлены, в общем для всех трех блоков турбинном зале длиной около 600 м, каждый реактор расположен в отдельном здании. Станция работает только в базовом режиме, ее нагрузка не зависит от изменения потребностей энергосистемы
картинка 1426747883 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 3

В России сегодня трудятся 10 атомных электростанций. Они несут свет, тепло и радость в дома. Думаете, что каждая АЭС берет на себя 1/10 часть этой позитивной работы? Ошибаетесь. Каждая станция сильна по-своему, например, Смоленская АЭС вырабатывает 1/7 часть всего «атомного электричества» России, ежегодно выдавая в энергосистему страны, в среднем, 20 млрд. кВт часов электроэнергии.
картинка 1426747930 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 4

Знаете, что писатели-фантасты занимают только второе место в рейтинге «Люди с самой кошмарной фантазией». Кто на первом месте? Специалисты, проектирующие системы безопасности для атомных электростанций. От них требуется не только придумать ситуацию, которой просто не может быть, а еще и разработать от нее защиту. При строительстве САЭС фантазия этих специалистов разыгралась не на шутку.

Все энергоблоки станции оснащены системами локализаций аварий, исключающими выброс радиоактивных веществ в окружающую среду даже при самых тяжелых авариях, связанных с полным разрывом трубопроводов контура охлаждения реактора. Все оборудование контура охлаждения размещено в герметичных железобетонных боксах, выдерживающих давление до 4,5 кгс на квадратный сантиметр. Это много или мало? Судите сами. Избыточное давление, создаваемое ударной волной атомного взрыва в зоне полных разрушений (зона, ближайшая к эпицентру взрыва атомной бомбы) почти в 10 раз меньше (0,5 кгс/см).
картинка 1426747924 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 5

Известно ли вам, что вокруг САЭС невидимым циркулем построена окружность радиусом 30 километров. Все, что внутри нее, зовется Зоной наблюдения. В этой зоне вы не встретите людей в штатском, нет там человекоподобных роботов и суперспецназовцев. Зоной наблюдения она называется потому, что в ней пристально анализируется воздух, вода и почва на предмет изменения радиационного фона. Автоматические датчики показывают, что фон соответствует естественным природным значениям.

А еще в зоне наблюдения сотрудниками САЭС восстановлено и благоустроено 11 родников, пользующихся славой святых источников.
картинка 1426747882 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 6

Попасть на станцию не так просто. В начале сотрудник прикладываем магнитный пропуск к специальному считывающему устройству. Далее заходит в отсек, где должен ввести пароль и снять отпечатки ладони, также производится взвешивание (допустимое расхождение не более 10 кг) и сверка фотографии. Только после всех этих процедур сотрудник идет в раздевалку или на медицинский осмотр.
картинка 1426747918 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 7

Всем выдаются специальные носочки, ботинки, халаты, шапочки, перчатки, бируши и каски.
картинка 1426747922 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 8

На выходе сотрудник проходит 2 уровня радиационного контроля.
картинка 1426747901 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 9
картинка 1426747954 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 10
картинка 1426747922 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 11

На грудь вешают специальный датчик радиации.
картинка 1426747901 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 12

Машинный зал. На энергоблоках Смоленской АЭС установлены турбины К-500 65-3000 с генераторами ТВВ-500 мощностью 500 МВт. Все роторы цилиндров турбины и генератора объединены в один вал. Частота вращения вала- 3000 мин -1. Общая длина турбогенератора - 39м, его масса-1200т, суммарная масса роторов - около 200т.
картинка 1426747972 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 13
картинка 1426747924 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 14
картинка 1426747964 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 15
картинка 1426747974 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 16
картинка 1426747937 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 17

Главные циркуляционные насосы предназначены для создания циркуляции теплоносителя в первом контуре АЭС. Контроль за работой ГЦН ведется дистанционно с блочного щита управления АЭС. Корпус насоса соединен сваркой с главным циркуляционным контуром реакторной установки. Корпус имеет 3 цапфы для подсоединения замков с вертикальными и горизонтальными раскрепляющими устройствами, которые служат для восприятия сейсмических нагрузок.
картинка 1426747951 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 18
картинка 1426747994 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 19
картинка 1426747955 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 20

Центральный реакторный зал. Реактор размещается в железобетонной шахте размерами 21,6х21,6х25,5 м. Масса реактора передается на бетон через металлоконструкции, которые служат одновременно защитой от радиационных излучений и вместе с кожухом реактора образуют герметичную полость - реакторное пространство. Внутри реакторного пространства располагается графитовая кладка цилиндрической формы диаметром 14 и высотой 8 м, состоящая из собранных в колонны блоков размерами 250х250х500 мм с вертикальными отверстиями для установки каналов в центре. Для предотвращения окисления графита и улучшения передачи тема от графита к теплоносителю реакторное пространство заполнено азотно-гелиевой смесью.
картинка 1426747975 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 21

В качестве топлива в реакторах РБМК используется двуокись урана U235. В природном уране содержится 0,8% изотопа U235. Для уменьшения размеров реактора содержания U235 в топливе предварительно до 2 или 2,4% на обогатительных комбинатах.
картинка 1426747980 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 22

Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) представляет собой циркониевую трубу высотой 3,5 м и толщиной стенки 0,9 мм с заключенными в нее 88 мм, толщину стенки 4 мм и Управление реактором осуществляется равномерно распределенными по реактору 211 стержнями, содержащими поглощающий нейтроны Вода подается в каналы снизу, омывает с ТВЭлы Топливная кассета устанавливается в технологический канал. Количество технологических каналов в реакторе – 1661.

картинка 1426748032 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 23

Вертикальные зеленые трубки (18 стержней диаметром 15 мм) это и есть таблетки с топливом.

Вода подается в каналы снизу, омывает с ТВЭлы и нагревается, причем часть ее при этом превращается в пар. Образующаяся пароводяная смесь отводится из верхней части канала. Для регулирования расхода и нагревается, причем часть ее Технологические каналы, предназначенные для установки топливных при этом превращается в пар. Образующаяся пароводяная смесь отводится из верхней части канала. Для регулирования расхода воды на входе в каждый канал предусмотрены запорно-регулирующие клапаны.
картинка 1426748053 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 24

Преимуществом РБМК перед реакторами корпусного типа, замена отработанных топливных кассет, в которых требует останова реактора, является возможность перегрузки кассет при работе реактора на номинальной мощности.

Перегрузки производятся разгрузочно-загрузочной машиной (РЗМ), которая управляется дистанционно. Машина герметично стыкуется с верхней частью технологического канала, давление в ней уравнивается с давлением в канале, затем отработанная топливная кассета извлекается и на ее место устанавливается свежая. Конструкция РЗМ обеспечивает надежную биологическую защиту от излучений, во время перегрузки радиационная обстановка в центральном зале почти не изменяется.

При эксплуатации реактора на номинальной мощности в сутки загружаются одна-две свежие топливные кассеты. Отработанное топливо помещается сначала в специальные бассейны выдержки, расположенные в центральном зале, а затем, по мере их заполнения, будет транспортироваться в отдельное сооружение-хранилище отработанного ядерного топлива. Замкнутый контур отвода тепла от реактора называется контуром многократной принудительной циркуляции (КМПЦ). Он состоит из двух независимых петель, каждая из которых охлаждает половину реактора.
картинка 1426748055 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 25
картинка 1426747984 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 26

На 2-ти метровой глубине видно синее свечение. Это эффект Вавилова-Черенкова - свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей.
картинка 1426747987 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 27

Блочный щит управления. Тут я все прослушал, поэтому только картинки.
картинка 1426748014 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 28
картинка 1426748002 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 29
картинка 1426747990 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 30
картинка 1426748070 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 31
картинка 1426748064 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 32
картинка 1426748015 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 33
картинка 1426748045 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 34
картинка 1426748097 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 35
картинка 1426748117 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 36
картинка 1426748045 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 37
картинка 1426748098 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 38
картинка 1426748092 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 39
картинка 1426748055 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 40
картинка 1426748118 kak rabotaet atomnaya elektrostanciya 41

Всё, спасибо bow
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
vk odnoklassniki facebook mailru google yandex

Войти через:
vk odnoklassniki facebook mailru google yandex