Развитие атомной энергетики. Строительство и эксплуатация энергоблоков

Сети
Курсовая

АЭС

ТОЭ
Графика

Основное оборудование АЭС и его характеристики

Реакторная установка ВВЭР-1200.

Водо-водяной энергетический реактор ВВЭР-1200 предназначен для выработки тепловой энергии в составе реакторной установки и представляет собой вертикальный сосуд высокого давления, внутри которого на опорной конструкции размещается комплекс ТВС, образующий активную зону. Корпус реактора изготовлен из высокопрочной теплостойкой легированной стали. В качестве ядерного топлива используется двуокись урана. Теплоносителем и замедлителем в реакторе является химически обессоленная вода с борной кислотой, концентрация которой изменяется в процессе эксплуатации. В качестве интегрированного выгорающего поглотителя используется гадолиний в виде оксида гадолиния () с естественным содержанием изотопов. [8]

Основные проектные характеристики первого контура при работе РУ на номинальной мощности приведены в таблице 1. На рисунке 2 представлен реактор. [8]

Таблица 1 – Основные характеристики первого контура с РУ ВВЭР-1200

Наименование

Значение

Номинальная мощность реактора,

3200

Давление первого контура на выходе из АЗ,

Температура теплоносителя на входе в реактор,

Температура теплоносителя на выходе из реактора,

Расход теплоносителя через реактор,

Количество топливных кассет, шт

163

Количество твэлов в ТВС, шт

312

Количество органов регулирования, шт

121

Рисунок 2 – Реактор

2.2 Парогенератор.

Парогенератор предназначен для отвода тепла от теплоносителя первого контура и генерации сухого насыщенного пара. Тип парогенератора - горизонтальный однокорпусной с погруженной поверхностью теплообмена из горизонтально расположенных труб, системой раздачи основной и аварийной питательной воды, погруженным дырчатым листом и паровым коллектором. Внутри корпуса парогенератора размещены внутрикорпусные устройства, трубный пучок коридорной компоновки с двумя коллекторами первого контура. [8]

Проектные характеристики парогенератора представлены в таблице 2. На рисунке 3 представлен общий вид парогенератора.

Таблица 2 – Основные характеристики ПГВ-1000МК

Наименование

Значение

Паропроизводительность в номинальном режиме,

1600+112

Давление пара на выходе (абс), МПа

Температура пара в корпусе ПГ,

Температура питательной воды,

Влажность пара на выходе из ПГ, %

0,2

Расход непрерывной продувки,

25

Рисунок 3 – Парогенератор

В настоящее время в России функционирует 10 атомных электростанций, на которых эксплуатируется 31 энергоблок установленной мощностью 23242 МВт, из них 15 реакторов с водой под давлением - 9 ВВЭР-1000 (водо-водяной энергетический реактор корпусного типа), 6 - ВВЭР-440, 15 канальных кипящих реакторов - 11 РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный) и 4 ЭГП-6 (энергетический графитовый петлевой реактор), 1 реактор на быстрых нейтронах. В России существует большая национальная программа по развитию атомной энергетики, включающей строительство 28 ядерных реакторов в ближайшие год. Россия занимает 4-е место в мире по установленной мощности АЭС.

Турбина K-1200-6,85/3000. Турбина электрической мощностью не менее 1160 МВт с числом оборотов 3000 об/с, предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТЗВ-1200-2УЗ, монтируемого на общем фундаменте с турбиной. Турбина устанавливается в моноблоке с реактором ВВЭР-120

Составление расчетной принципиальной тепловой схемы блока Тепловая схема объединяет технологические системы второго контура АЭС с реакторной установкой ВВЭР-1200. Различают принципиальную и развернутую (полную) тепловые схемы станции. Принципиальная тепловая схема включает в себя только основные установки - реакторную, парогенераторную, паротурбинную, конденсационную и деаэрационно-питательную. На эту схему наносят основные трубопроводы, соединяющие эти установки в единую технологическую схему. На линиях стрелками указывают направления потоков пара и конденсата.

Построение рабочего процесса расширения пара в турбине

Определение параметров пара и воды в элементах системы

Пароперегреватель (первая и вторая ступени)

Определение расхода пара на турбопривод ПН

Выбор вспомогательного оборудования АЭС Регенеративные подогреватели. В схеме предусмотрено четыре ступени регенерации низкого давления. Горизонтальные подогреватели поверхностного типа ПНД-1, уста­навливаются в верхней части каждого корпуса конденсатора и работают параллельно по пару и основному конденсату и без отключения по пару и конденсату. Вертикальный цельносварной подогреватель ПНД-2 - смешивающе­го типа с деаэрирующим устройством, не отключаемый по пару. Вертикальные подогреватели поверхностного типа ПНД-3 и ПНД-4 - выносные, однокорпусные, с П-образными трубками имеют отключение по водяной стороне и по пару.

Деаэратор термический повышенного давления производительностью 6300 т/ч. Деаэратор предназначен для удаления коррозионно-агрессивных газов из питательной воды, подогрева питательной воды в номинальном, пусковых и переходных режимах работы энергоблока, а также для создания запаса питательной воды, обеспечивающего питание парогенераторов в переходных ре­жимах и устойчивую работу питательных насосов.

Компоновка оборудования в главном здании АЭС Здание реактора определяет расположение всех зданий и сооружений АЭС. В состав здания реактора входят: внутренняя защитная герметичная оболочка (11) и помещения внутри защитной герметичной оболочки; наружная защитная оболочка (12), помещения межоболочечного пространства, помещения оборудования и грубо проводов системы пассивного отвода тепла от защитной оболочки (6) (СПОТ ЗО) и системы пассивного отвода тепла через парогенераторы (9) (СПОТ ПГ).

ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ За исключением небольшого числа опытных реакторов, все установленные в настоящее время в мире ядерные реакторы основаны на использовании тепла, освобождаемого в результате цепной реакции деления изотопа урана 235U. Чаще всего эта реакция происходит следующим образом.

Кроме водо-водяных и кипящих реакторов на атомных электростанциях различных стран мира применяются или разрабатываются и другие типы реакторов.

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Топливным элементом называется гальванический элемент, преобразующий химическую энергию реагирующих между собой веществ в электрическую энергию, но отличающийся от первичного гальванического элемента тем, что реагенты вводятся в него постоянно, по мере расходования.

МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ  ГЕНЕРАТОРЫ В 1970-ые и 1980-ые годы в мире (наиболее интенсивно в США и в Советском Союзе) исследовались и испытывались возможности непосредственного преобразования энергии, возникающей при сгорании топлива, в электрическую энергию при помощи магнитогидродинамических (МГД-) генераторов, основанных на возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в ионизированном газовом потоке, когда этот поток проходит через сильное постоянное магнитное поле.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ  ТУРБИНЫ Гидротурбина преобразовывает кинетическую энергию воды в механическую энергию вращения.

Ветряная турбина (ветродвигатель) преобразовывает кинетическую энергию ветра в механическую энергию вращения. На современных ветряных электростанциях находят применение, главным образом, два вида ветряных турбин:

крыльчатые турбины (с горизонтальной осью вращения),

карусельные турбины (с вертикальной осью вращения).

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

К фотоэлектрическим преобразователям относятся

вентильные фотоэлементы,

вакуумные и газонаполненные (ламповые) фотодиоды,

фототранзисторы и фототиристоры,

электрохимические (жидкостные) фотоэлементы.

Фотоэлектрический эффект (в электропроводящей жидкости) открыл в 1839 году молодой французский физик Александр Эдмонд Беккерель (Alexandre Edmond Becquerel, 1820–1891). В 1877 году английские физики Уильям Грильс Адамс (William Grylls Adams, 1836–1915) и Р. Э. Дей (R. E. Day) изготовили первый (селеновый) вентильный фотоэлемент, и в 1883 году американский изобретатель Чарлз Фриттс (Charles Fritts) добился на нем кпд около 1 %.

Проектирование

На главную