АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - комплексное сооружение, использующее внутриядерную (атомную) энергию для выработки электроэнергии. Первая в мире атомная электростанция электрической мощностью 5 тыс. кет была введена в эксплуатацию 27 июня 1954 в СССР (Г. Обнинск). В АНГЛИИ (Колдер - Холл) в октябре 1956 была пущена Атомная электростанция электрической мощностью 35 тыс. кВт; в декабре 1957 в США начала эксплуатироваться Шиппингпортская Атомная электростанция электрической мощностью 60 тыс. кВт; в сентябре 1958 в СССР пущена первая очередь атомной электростанции в Сибири электрической мощностью 100 тыс. кВт; к 1963 общая электрическая мощность эксплуатируемых Атомных электростанций во всем мире составила свыше 3000 тыс. кВт. В СССР ведется строительство крупных атомных электростанций. (Ново-Воронежская — электрическая мощность первого блока 210 тыс. кВт; Белоярская — электрическая мощность первого блока 100 тыс. кВт). Для работы реакторов на атомной электростанции существенное значение имеют замедлитель и охладитель (теплоноситель); замедлитель необходим для уменьшения энергии нейтронов, образующихся в реакторе во время ценной реакции деления ядер урана или др. ядерного топлива (превращение быстрых нейтронов в медленные, или тепловые, нейтроны); назначение теплоносителя — отводить тепло, образующееся в реакторе во время цепной реакции деления ядер. На современных электростанциях в качестве замедлителей применяют в основном тяжелую и простую воду, а в качестве теплоносителей — простую воду, углекислый газ, жидкие металлы (натрий, калий, висмут, ртуть) и органические вещества (полифенилы).
Атомные электростанции классифицируются по энергии нейтронов (АЭС с реакторами на быстрых нейтронах и АЭС с реакторами на тепловых нейтронах) и по типу применяемого замедлителя и теплоносителя (АЭС с водо-водяными реакторами, графитогазовыми реакторами и пр.). Технологические схемы атомной электростанции определяются принятым теплоносителем; широкое распространение получили двухконтурные и одноконтурные технологические схемы и различные модификации этих схем. На ней показана принципиальная технологическая двухконтурная схема Атомной электростанции, а одноконтурная схема позволяет исключить или сократить дополнительное громоздкое оборудование (парогенераторы) и повысить параметры пара перед турбиной до 80—100 атм., но этот пар будет радиоактивным. Существующие атомные электростанции с графитогазовыми реакторами действуют по двухконтурной схеме, причем турбины работают на паре, перегретом до 400°С.
В дальнейшем возможен переход на одноконтурную схему с применением прямого газотурбинного цикла. На строящейся в СССР Белоярской АЭС устанавливаются графитоводяные реакторы, рассчитанные на получение пара с параметрами перед турбиной 90 атм. и 500°С; выработка насыщенного пара производится по двухконтурной схеме, а перегрев пара осуществляется непосредственно в каналах активной зоны реактора. В центре — энергетических реакторов тепловая мощность, которого 760 тыс. кВт. Реакторная установка состоит из 1 реактора и 6 циркуляционных петель. В каждой циркуляционной петле имеются: горизонтальный парогенератор; центробежный циркуляционный насос бессальникового типа; последовательно установленные задвижки с гидроприводом и электроприводом, позволяющие отключать любую из петель от работающего реактора, и трубопроводы наружным диаметром 550 мм. Вода, поступающая в реактор под давлением 100 am, проходит через активную зону реактора, нагреваясь с 250° до 275°С, и направляется по циркуляционным петлям в парогенераторы. Номинальный расход воды через активную зону около 28 000 м/ч скорость воды в трубопроводах 7—8 м/сек. Вода первого контура, охлаждаясь в парогенераторах с 275° до 250°С, отдает тепло воде второго контура, нагревая ее до кипения. Образующийся в парогенераторах влажный насыщенный пар давлением 32 am осушается в сепарационных устройствах, размещенных в верхней части парогенераторов, а затем направляется в турбогенераторы; к каждому турбогенератору мощностью по 70 тыс. кет подключаются по 2 парогенератора, общая электрическая мощность атомной электростанции (замедлитель и теплоноситель — простая вода), состоит из корпуса, активной зоны, размещаемой внутри корпуса, и системы управления и защиты, размещаемой на крышке корпуса.
Водо-водяной энергетический реактор, установленный на Ново-Воронежской стали. Для установки выемной корзины с активной зоной в корпусе реактора предусмотрена цилиндрическая шахта, закрепляемая на фланце корпуса. В нижней части этой шахты имеются трубы, в которых размещаются кассеты системы управления и защиты реактора, выводимые из активной зоны вниз. Активная зона реактора диаметром 3,0 м и высотой 2,5 м содержит кассеты с тепловыделяющими элементами.
Главный корпус — сложное инженерное сооружение, в котором строит, конструкции работают не только на нагрузки от установленного оборудования, но и на большой собственный вес, температурные перепады, достигающие 80—120°С, а в некоторых случаях — и на внутреннее давление. В теле строительных конструкций (стены, перекрытия, полы) размещается до бетонирования большое количество закладных частей в виде металлических труб и коробов. Для возможности дезактивации загрязненного оборудования целый ряд помещений в реакторном отделении в других сооружениях первого контура полностью облицовывается нержавеющей или углеродистой сталью, пластиками или окрашивается химически стойкими красителями. Для крепления облицовки в теле строительных конструкций также до бетонирования устанавливаются профилированные металлические закладные части.
Состав сооружений на современной атомной электростанции делится в основном на две части: сооружения первого контура и сооружения второго контура. К сооружениям первого контура относятся: реакторное отделение, водоочистка с хранилищами для жидких и твердых радиоактивных отходов, вентиляционный центр, газгольдерная установка для выдержки загрязненного воздуха, прачечная и санпропускник, мойка для автомашин. В этих сооружениях строительные конструкции выполняются в основном из монолитного железобетона и частично из сборного железобетона (не обслуживаемые и полуобслуживаемые помещения) или из общепринятых строительных материалов с применением сборных железобетонных конструкций (обслуживаемые помещения). К сооружениям второго контура относятся: весь комплекс гидротехнических сооружений, связанных с техническим водоснабжением (береговая насосная станция, напорные и сбросные каналы и трубопроводы, а в отдельных случаях — плотины); открытые распределительные устройства 220 и 110 кв., химводоочистка и прочие вспомогательные сооружения. Все эти сооружения выполняются с широким применением сборных железобетонных конструкций.
Перекрытия имеют толщину от 500 до 1500 мм и выполняются монолитными или сборно-монолитными. Бетонная шахта реактора толщиной 3 м, металлический каркас шахты выполнен в виде жестких кольцевых форм с дополнительной гибкой арматурой. Шахта реактора с внутренней стороны, облицована углеродистой сталью, которая используется в качестве опалубки. Конструкция сборно-монолитного перекрытия, рассчитанного на избыточное давление 3 атм.; сборные железобетонные плиты одновременно используются в качестве опалубки при бетонировании перекрытий. Стены и перекрытия, как правило, формируются несущими металлическими фермопакетами и бетонируются обычным бетоном марки 300, с объемным весом не ниже 2300—2400 кг/м3.
В машинном отделении размещаются основное и вспомогательное оборудование второго контура атомной электростанции, а также оборудование системы обеспечения электроэнергией реакторной установки при обесточивании электростанции (дизель- генераторные установки с автоматическим пуском их в работу). Машинное отделение выполнено как самостоятельное здание, с монолитными ленточными фундаментами со сборными колоннами двутаврового сечения, с металлическими формами и подкрановыми балками. Ограждение стен — из армопенобетонных панелей с ленточным остеклением. Кровля выполнена из плит ПКЖ, отепленных слоем пенобетона.
В деаэраторном отделении размещается часть оборудования второго контура электростанции (деаэраторы, редукционные установки, баки технической воды), системы надежного питания (аккумуляторные батареи), оборудование и аппаратура собственных нужд электростанции, а также все щиты управления атомной электростанцией (главный щит управления, щит дозиметрического контроля, щит системы управления и защиты реактора и пр.). Деаэраторное отделение имеет перекрытия на отметках 0,00ч-+4,00,+8,00,+14,00, которые являются вкладными конструкциями между зданиями реакторного и машинного отделений. Деаэраторное отделение полностью выполнено в сборном: железобетоне с 15-метровыми ригелями, по которым уложены междуэтажные плиты ПМЖ. Внутренние стены между помещениями деаэраторного отделения - кирпичные.
К вентиляционным устройствам на атомной электростанции предъявляются, по сравнению с тепловыми электростанциями, очень высокие требования. Во всех помещениях, где проходят трубопроводные коммуникации с активной средой, вентиляционной системой создается постоянное разрежение, а воздух перед выбросом в атмосферу подвергается тщательной очистке в специальных фильтрах. Персонал, работающий во время ремонтных работ в защитных костюмах со скафандрами, обеспечивается чистым воздухом в отделе вентиляционной установки. В вентиляционном центре размещаются все вытяжные и приточные системы атомной электростанции, а выброс воздуха осуществляется в вентиляционную трубу; в трубе установлены приборы для беспрерывного контроля выбрасываемого воздуха; показания приборов вынесены на щит дозиметрии.
Для поддержания качества воды (теплоносителя) в главном циркуляционном контуре реактора и предотвращения повышения активности этой воды за счет наведенной активности продуктов коррозии и солей, находящихся в воде, производится беспрерывная продувка воды из контура; продувочная вода очищается в выпарных аппаратах или фильтрах и возвращается обратно в цикл. Перегрузка кассет с тепловыделяющими элементами осуществляется два раза в год под защитным слоем воды, наливаемой в перегрузочный бассейн; загрязненная в бассейне вода очищается в выпарных аппаратах и хранится в отдельных емкостях до следующей перегрузки. Вода, использованная для стирки загрязненной спецодежды и белья обслуживающего персонала, а также для дезактивации загрязненного оборудования и помещений, сливается в отдельные баки, очищается затем в выпарных аппаратах и хранится в чистых баках для повторного ее использования. Вода из душевых установок, предназначенных для обслуживающего персонала, проходит тщательную очистку в выпарных аппаратах и фильтрах и сбрасывается в фекальную канализацию; повторное использование этой воды не допускается. Все выпарные установки размещены в специальном здании — водоочистке. Плотный (кубовый) осадок, остающийся после выпарки в выпарных аппаратах, сбрасывается в хранилища жидких отходов по специальным трубопроводам.
Здание водоочистки примыкает непосредственно к реакторному отделению и вентиляционному центру и отделено от последних осадочным температурным швом. Здание выполнено до отметки 38,00 в монолитном железобетоне, а выше — в сборном железобетонном каркасе с кирпичными стенами. Внутренняя планировка, подчиненная технологическому процессу, сложна и не имеет закономерности и повторяемости. Монолитные железобетонные конструкции выполнялись с несущими арматурными фермопакетами из бетона марок 200 и 300 с объемным весом не менее 2300—2400 т/м3. Арматура перекрытий в здании водоочистки выполнялась в виде несущих арматурных форм, сваренных ванным способом и рассчитанных на вес сырого бетона и эксплуатационные нагрузки.
В здании прачечной и санпропускнике размещается оборудование для стирки и обработки загрязненной спецодежды, костюмов и обуви, которые доставляются в стальных контейнерах. Прачечная совмещена с санпропускником; вход во все помещения первого контура возможен только через санпропускник; после возвращения обслуживающий персонал проходит в санпропускнике (после душа) дозиметрический контроль. Здание прачечной расположено с торца главного корпуса и соединяется переходным мостиком на отметке 8,00 с деаэраторным и реакторным отделениями; имеет 4 этажа и выполнено в кирпиче со сборными железобетонными перекрытиями. Здание, предназначенное для мойки автомашин, делит территорию электростанции на две зоны: чистую и условно грязную. Автомашины из грязной зоны в чистую могут попасть только через мойку, где они подвергаются дозиметрическому контролю, а если это требуется, и специальной обработке (дезактивации).
В здании химводоочистки размещено оборудование для приготовления обессоленной воды, необходимой для первоначального заполнения циркуляционной системы реактора и для восполнения постоянных потерь пара и конденсата во втором контуре электростанции. Здание химводоочистки, состоящее из одноэтажной и четырехэтажной частей, выполнено со сборным железобетонным каркасом, армопенобетонными стенами в одноэтажной части и с кирпичными стенами со сборными железобетонными перекрытиями в четырехэтажной части.
Здание объединенного вспомогательного корпуса — одноэтажное в производственной части и двухэтажное в части бытовых, служебных и складских помещений, оно выполнено со сборным железобетонным каркасом, с заполнением стен крупными армопенобетонными панелями с междуэтажными и кровельными перекрытиями из крупных сборных железобетонных плит. В объединенно-вспомогательном корпусе размещаются мастерские для ремонта оборудования, складские помещения электростанции, электролизерная установка для приготовления водорода, необходимого для охлаждения генераторов. Здание береговой насосной станции, в котором размещается оборудование для обеспечения электростанции технической водой, выполнено в основном из монолитного железобетона с армированием армопакетами. Надземная часть выполнена в кирпиче со съемными сборными железобетонными кровельными плитами.
В служебном (административном) здании размещаются персонал дирекции и чистые лаборатории. Оно обычно располагается с постоянного торца главного корпуса и соединяется переходным мостиком на отметке 8,00 с машинным отделением. Здание четырехэтажное и выполнено в кирпиче со сборными железобетонными перекрытиями. Открытое распределительное устройство для выдачи электроэнергии на напряжениях 220 и 110 кВт выполнено из сборных железобетонных конструкций. Список литературы: Энциклопедия современной техники строительство, главный редактор В. А. Кучеренко, издательство «Советская энциклопедия», Москва 1964
от: MarinaF,
Скрыть комментарии (0)
Похожие темы:
|
