Школа электрика


Плавучая атомная электростанция

Содержание:

  1. Где будет использоваться
  2. Из чего состоит энергетический комплекс
  3. Корпус станции: конструкция и плавучесть
  4. Энергетические компоненты ПАТЭС
  5. Секция с паровой турбиной
  6. Мероприятия с ядерным топливо и радиоактивными отходами
  7. Видео

В последнее время все чаще упоминаются атомные электростанции малой мощности, как одно из перспективных направлений в области энергетики. Одним из таких вариантов выступает плавучая атомная электростанция.

Где будет использоваться

В основном малые станции используются в военной, космической и других узкоспециальных сферах. Российские энергетики Росатома планируют использование таких установок не только в нашей стране, но и за рубежом. По прогнозам, плавучие электростанции позволят решить проблемы энергоснабжения и пресной воды в удаленных районах Южной Америки, Африки и многих азиатских регионов. ПАТЭС «Академик Ломоносов» станет наглядным примером и обоснованием целесообразности использования подобных систем.

Закладка автономного энергоблока произошла в 2007 году на машиностроительном предприятии «Севмаш» оборонного значения, находящегося в Архангельской области, в г. Северодвинск. Окончание основных работ планировалось на 2010 год. Однако сроки выполнения неоднократно переносились и в августе 2008 года создание станции было поручено АО «Балтийский завод» города Санкт-Петербурга. Уже в мае следующего года на предприятие был доставлен первый реактор КЛТ-40с, а второй – в августе того же года.

В ноябре 2018 года сотрудниками концерна «Росэнергоатом» успешно запущен реактор на плавучей установке. В данный момент весь комплекс был отбуксирован в Мурманск для заправки его ядерным топливом. Одновременно запланировано проведение комплексных испытаний во всех возможных режимах с целью подтверждения технических и эксплуатационных характеристик. На 2019 год плавающая станция будет доставлена на Чукотку, где конечным пунктом определен населенный пункт Певек.

В самом Певекском порту, где будет располагаться плавающая электростанция, сооружаются специальные объекты гидротехнического назначения, молпричал, обозначены границы береговой площадки и других мест, обеспечивающих безопасное пребывание комплекса и работу энергетического моста.

Плавучая ядерная установка придет на смену технически устаревшим Билибинской АЭС и Чаунской ТЭЦ. После подключения к местным электрическим сетям, она приобретет статус наиболее приближенной к северу электростанцией в мировой практике. Возможности комплекса позволяют легко снабдить электричеством город с населением до 100 тысяч жителей.

Из чего состоит энергетический комплекс

Плавучая атомная тепловая электростанция (ПАТЭС) создана в рамках проекта 20870 и относится к маломощным установкам.

В состав комплекса плавающей электростанции входят:

  • Несамоходное судно с энергоблоком, включающим в себя две реакторные установки КЛТ-40с и 2 паротурбинные установки ТК35/38-3.4с.
  • Различные типы сооружений гидротехнического характера для качественной установки и раскрепления станции. Они же обеспечивают передачу на берег тепла и электричества, выработанных станцией.
  • Береговые сооружения. Передают тепло и электричество, полученные с борта, в наземные электросети, где они распределяются среди потребителей.

Реакторы и паровые турбины установлены внутри корпуса. Рядом с ними оборудованы хранилища под складывание свежих тепловыделяющих сборок (СТВС) и отработанных тепловыделяющих сборок (ОТВС). Сюда же складируются твердые (ТРО) и жидкие (ЖРО) отходы ядерного топлива. Внутренняя компоновка предполагает размещение электрической части энергетической системы (ЭЭС), автоматической системы управления (АСУ), помещений служебного, рабочего и жилого назначения.

На период транспортировки и при вводе в действие переходного или аварийного режима, на станции имеются автономные источники энергии, требующие заправки органическим топливом. Для системы автозапуска предусмотрены стартерные аккумуляторы, поставляемые в двойном комплекте. На автоматический запуск тратится примерно 10 секунд. Производительность резервного источника питания позволяет ввести в действие один ядерный и один паротурбинный агрегат.

Корпус станции: конструкция и плавучесть

Конструктивно, плавающая станция является плоскодонным и гладкопалубным судном, рассчитанным на долговременные стоянки у причалов. Из-за очень редких передвижений обводы корпуса были спроектированы почти прямоугольными, а надстройка получилась высокая, с многочисленными ярусами.

Класс регистра заявлен КЕ2А2, что соответствует несамоходному плавучему сооружению, у которого первичные двигатели имеют суммарную мощность 100 киловатт и выше. Двойка обозначает степень плавучести. Если затоплены два смежных отсека, судно все равно останется на плаву, сохраняя остойчивость. Обозначение А2 соответствует такой степени автоматизации механического оборудования, что для его эксплуатации достаточно всего лишь одного оператора, находящегося в помещении центрального пункта управления.

Конструкция корпуса выполнена цельносварной, разделенной на несколько отсеков с помощью переборок. Они же формируют блоки технологического и жилого назначения. В первом из них смонтированы реакторные и паротурбинные установки, дополнительные системы и оборудование вспомогательного назначения.

Реакторные отсеки и хранилища специального топлива расположены в центре судна и отделяются от других помещений непроницаемыми переборками, обеспечивающими защиту в физическом и биологическом плане. Жилой сектор включает в себя спальни и бытовые отсеки, где может одновременно находиться примерно 140 человек.

Плавучая атомная электростанция имеет длину судна 140 метров, ширину – 30 метров, высоту бортов – 10 метров, высоту надстройки – до 30 м. Корпус имеет осадку 5,5 м, водоизмещение – 21,5 тыс. тонн. Он оборудован защитой от ледового воздействия и приспособлениями для транспортировки среди льдов.

Энергетические компоненты ПАТЭС

Вся энергетика станции условно состоит из двух частей или блоков – основного, ядерного и вспомогательного, неядерного.

Конструкция ядерного блока состоит из двух установок КЛТ-40с по 150 МВт тепловой мощности и двух паротурбинных установок. Величина электрической мощности одной ПТУ составляет 35 МВт. Они размещаются попарно относительно правого и левого борта, функционируют в независимом друг от друга режиме.

В упрощенном варианте работа ядерного блока осуществляется в следующем порядке:

  • Парогенератор реактора вырабатывает пар, поступающий затем в паровую турбину.
  • Турбина приходит в движение и передает крутящий момент электрическому генератору, вырабатывающему ток.
  • Отработанный пар поступает в теплообменник, обеспечивая отопление и горячее водоснабжение.

Предварительно в главном конденсаторе производится его конденсация холодной морской водой. Полученный конденсат специальным насосом закачивается в деаэратор, где из него удаляются растворенные газы, особенно кислород. Далее эта вода вновь закачивается в парогенератор реактора и происходит повторение предыдущего цикла.

В состав энергетического блока вспомогательного назначения входят резервные дизельные электростанции в количестве 4-х агрегатов по 800 кВт и аварийные установки по 200 кВт. Оборудование дополняет вспомогательная котельная установка.

Секция с паровой турбиной

Как уже отмечалось, плавучая электростанция оборудована двумя паротурбинными установками типовой модификации ТК-35/38-3.4с. Данные турбины относятся к теплофикационному типу. Они вырабатывают тепло и приводят в движение электрические генераторы.

Для нормальной работы турбины требуется свежий пар в количестве 220 т/ч, разогретый до температуры 285 градусов. Агрегат оборудован тремя отборами пара, из которых 1 и 3 являются нерегулируемыми и подогревают питательную воду. Регулируется лишь второй отбор, пар из которого не только греет питательную воду, но и подогревает воду в промежуточном контуре.

Регулировка отпуска тепла на промежуточный контур осуществляется в диапазоне от 0 до 100%. При этом нагрузка на генераторных клеммах должна быть не ниже 30% от номинала. С подобным ограничением охлаждаются последние ступени турбины. Если электрические нагрузки находятся в диапазоне 30-100% от номинала, в этом случае регулировка отпуска тепла и электроэнергии происходит в независимом режиме.

При необходимости дополнительного отпуска тепла, турбина может выдавать его с помощью пиковых подогревателей промежуточного контура. Для этих целей существует так называемый острый пар, отбираемый непосредственно перед турбиной. Несмотря на то что электрическая мощность от этого снижается, такие включения часто требуются в зимнее время года, чтобы перекрыть пиковые тепловые нагрузки.

Мероприятия с ядерным топливо и радиоактивными отходами

Проектная документация плавающей маломощной АЭС предусматривает межремонтные периоды эксплуатации на протяжении 10-12 лет. На протяжении этого срока трижды производится перезарядка реакторных установок. 1 и 2 осуществляются в процессе работы, а третья – при выполнении плановых ремонтных работ в заводских условиях.

Следовательно, хранилище установки все время загружено активными веществами. Среди них одни – свежей консистенции – готовые к перезарядке, а другие – отработанные – по окончании перезарядки. Заправка реакторных установок производится специальным крановым или перегрузочным оборудованием, установленным с использованием защитного ограждения. Это же оборудование используется в операциях, соединенных с транспортировкой и складированием отработанного топлива.

Все виды жидких и твердых радиоактивных отходов в установленные сроки переносятся из хранилищ станции в специальные транспортировочные контейнеры и направляются для переработки.



Дизельные электростанции
Солнечные батареи для дома
Коэффициент трансформации трансформатора
Измерение напряженности магнитного поля

Интересное об электричестве и не только
Ремонт квартир
Ремонт квартир в Москве
Электро схемы

***
Услуги электрика в Москве и области. Электромонтаж квартир и домов. тел. +7 909 926 36 83

Electric-220.ru © Copyright 2011 - 2019
 
Вход | Реклама | ВакансииКонфиденциальность
X