енергетичним реактором. Енергія, що виділяється в активній зоні реактора, передається теплоносію першого контуру (теплоносій - рідка або газоподібна речовина, що проходить через обсяг активної зони). Далі теплоносій надходить у теплообмінник (парогенератор), де нагріває до кипіння воду другого контуру. Отриманий при цьому пара надходить у турбіни, обертаючі електрогенератори. На виході з турбін пара надходить у конденсатор, де охолоджується великою кількістю води, що надходять з водосховища.
Компенсатор тиску являє собою досить складну і громіздку конструкцію, яка служить для вирівнювання коливань тиску в контурі під час роботи реактора, що виникають за рахунок теплового розширення теплоносія. Тиск в 1-му контурі може доходити до 160 атмосфер.
Рис. 1
Крім води, в різних реакторах як теплоносій можуть застосовуватися також розплави металів: натрій, свинець, сплав свинцю з вісмутом та ін. Використання рідкометалевий теплоносіїв дозволяє спростити конструкцію оболонки активної зони реактора (на відміну від водяного контуру , тиск у рідкометалевий контурі не перевищує атмосферний), позбутися компенсатора тиску.
У разі неможливості використання великої кількості води для конденсації пари, замість використання водосховища вода може охолоджуватися в спеціальних охолоджувальних вежах (градирнях), які завдяки своїм розмірам зазвичай є найпомітнішою частиною атомній електростанції
Таким чином, на АЕС відбувається трьох взаємних перетворення форм енергії: ядерна енергія перетворюється на теплову, теплова - в механічну, механічна - в електричну.
. 2 Класифікація
В залежності від типу реактора, використовуваного теплоносія, складу обладнання енергетичної установки та інших факторів теплова схема АЕС може бути одно-, дво- і трехконтурной. Одноконтурні та двоконтурні схеми застосовують на АЕС з реакторами на теплових нейтронах, трьохконтурні - на АЕС з реакторами на швидких нейтронах.
У одноконтурній схемі (Мал. 2 а) пар виробляється безпосередньо в реакторі і надходить у парову турбіну, вал якої з'єднаний з валом генератора. Відпрацьована пара в турбіні конденсується в конденсаторі, і поживним насосом подається знову в реактор. Таким чином, в цій схемі теплоносій є одночасно і робочим тілом. Перевагою одноконтурних АЕС є їх простота і менша вартість устаткування в порівнянні з АЕС, виконаними за іншими схемами, а недоліком - радіоактивність теплоносія, що висуває додаткові вимоги при проектуванні та експлуатації паротурбінних установок АЕС.
Рис. 2 а - одноконтурна; б - двоконтурна; в - триконтурна; 1 - реактор; 2 - парова турбіна; 3 - електричний генератор; 4 - конденсатор; 5 - живильний насос; 6 - циркуляційний насос; 7 - компенсатор об'єму; 8 - парогенератор; 9 - проміжний теплообмінник
У двоконтурної теплової схемі АЕС (Рис. 2 б) контури теплоносія і робочого тіла розділені. Контур теплоносія, що прокачується через реактор і парогенератор циркуляційним насосом, називають першим або реакторним, а контур робочого тіла - другим. Обидва контури замкнуті, і обмін теплотою між теплоносієм і робочим тілом здійснюється в парогенераторі. Турбіна, що входить до складу другого контуру, працює в умовах відсутності радіаційної активності, що спрощує її експлуатацію. У реакторах на швидких нейтронах виключається використання матеріалів, добре уповільнюють нейтрони, тому в якості теплоносія застосовується не вода, а розплавлений натрій, який в дуже малому ступені уповільнює нейтрони і, володіючи хорошими теплофізичними властивостями, забезпечує ефективну передачу теплоти. До недоліків натрію як теплоносія його підвищене хімічну взаємодію з водою і парою і велика наведена активність при опроміненні нейтронами в реакторі. Тому, щоб виключити контакт радіоактивного натрію з водою або парою, створюють проміжний контур.
У трьохконтурних схемах АЕС (Рис. 2в) радіоактивний теплоносій першого контуру (рідкий натрій) насосом прокачується через реактор і проміжний теплообмінник, в якому він віддає теплоту Нерадіоактивні теплоносію, прокачувати по проміжному контуру теплообмінник - парогенератор. Контур робочого тіла аналогічний двоконтурною схемою АЕС. Другий контур виключає можливу взаємодію радіоактивного натрію з водою при появі нещільностей в теплообмінних стінках парогенератора. Введення цього контуру призводить до додаткового збільшення капітальних витрат на 15 - 20%, однак підвищує надійність і безпеку роботи станції.
. 3 Відомі атомні електростанції
Балаковська АЕС - атомна електростанція, розташована в 8 км від міста Балаково Саратовської області, на лівому березі Саратовського водосховища. Є найбільшою АЕС у Росі...
