Article

2.3. Работа основного технологического оборудования АЭС

На рис. 2.2 показано основное технологическое оборудование АЭС. Сердцем АЭС является реактор 1. Для АЭС по рис. 2.2a активная зона охлаждается пароводяной смесью; реакторы АЭС по рис. 2.2б, в охлаждаются однофазной жидкостью — вода под давлением (рис. 2.2б), жидкий натрий (рис. 2.2в). Однофазность теплоносителя вызывает необходимость включения в состав АЭС компенсатора объема (давления) 7, задачу которого в одноконтурной АЭС выполняет барабан-сепаратор. Обязательным агрегатом АЭС по рис. 2.2б, в является парогенератор 8.

Циркуляция теплоносителя в реакторе обеспечивается главным циркуляционным насосом 6. Для всех схем,

изображенных на рис. 2.2, двигателем является паровая турбина 2, но ее параметры и соответственно конструктивная схема различаются — для водного теплоносителя это турбина насыщенного пара среднего давления; для жидкометаллического — турбина перегретого пара высокого давления. В связи с этим в первом случае возникает необходимость таких элементов, как междуцилиндровый сепаратор и промежуточный пароперегреватель. Для схемы, изображенной на рис. 2.2а, пар на турбину поступает из реактора; для схем, показанных на рис. 2.2б, в — из парогенераторов.

Отработавший в турбине пар конденсируется в конденсаторе 4 и насосом возвращается в парообразующий аппарат — реактор (рис. 2.2а) или парогенератор 8 (рис. 2.2б, в).

Таким образом, технологический процесс производства электроэнергии на АЭС включает в себя: повышение температуры конденсата до температуры насыщения и получение из него пара; расширение пара в турбине со снижением давления и температуры от начального значения перед турбиной до значения, отвечающего вакууму в конденсаторе. Суммарное протекание этих процессов определяет термодинамический цикл АЭС, особенности которого рассматриваются в гл. 3. При этом выявляется необходимость дополнения реальных тепловых схем АЭС рядом вспомогательных элементов, имеющих важное значение для повышения экономичности и надежности работы АЭС.

Во введении были указаны преимущества развития атомной энергетики. В качестве одного из ее преимуществ указывалось на значительную чистоту воздушного бассейна вокруг АЭС в сравнении с обстановкой вокруг ТЭС. Из табл. 2.1 следует, что даже в отношении к долгоживущим радионуклидам обстановка в воздушном бассейне для ТЭС хуже, чем для АЭС, так как с золой органических топлив в атмосферу выбрасываются радиоактивные изотопы радия. В наибольшей степени радиоактивные выбросы имеют место при сжигании в котлах горючих сланцев. Однако АЭС будет сохранять свои преимущества в отношении чистоты воздушного бассейна только при условии нормального выброса из вентиляционной трубы, причем существующие нормы, к сожалению, не требуют повседневного контроля этого выброса, требуя только соблюдения ежемесячных норм выброса для короткоживущих радионуклидов и годовых норм — для долгоживущих радионуклидов. Это противоречит совершенно бесспорному требованию, приведенному во Введении, высказанному Президентом МЭК М. Буатэ, согласно которому реактор должен автоматически выключаться при любом нарушении, независимо от действий персонала.

Таблица 2.1. Годовые выбросы от ТЭС мощностью 1000 МВт