Рус Eng
   

Атомная электростанция — комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений, предназначенный для производства электрической энергии. В качестве топлива станция использует уран-235. Наличие ядерного реактора отличает АЭС от других электростанций.

Физические основы

На АЭС происходит три взаимных преобразования форм энергии: ядерная энергия переходит в тепловую, тепловая — в механическую, механическая — в электрическую.

1.

Основой станции является реактор — конструктивно выделенный объем, куда загружается ядерное топливо и где протекает управляемая цепная реакция. Уран-235 делится медленными (тепловыми) нейтронами. В результате выделяется огромное количество тепла.

2.
Теплоносителем может быть вода или расплавленный металл,например, натрий

Тепло отводится из активной зоны реактора теплоносителем — жидким или газообразным веществом, проходящим через ее объем. Эта тепловая энергия используется для получения водяного пара в парогенераторе.

3.

Механическая энергия пара направляется к турбогенератору, где она превращается в электрическую и дальше по проводам поступает к потребителям.

 

Тепловые схемы атомной электростанции

В зависимости от типа реактора на АЭС могут быть 1, 2 или 3 контура работы теплоносителя. В России эксплуатируется несколько типов реакторов: РБМК, ЭГП, ВВЭР и БНБ.

В настоящее время в России действует 5 одноконтурных АЭС
 

Одноконтурная АЭС

  1. Для одноконтурной АЭС теплоноситель – паровая смесь – образуется в самом реакторе. Вода проходит через технологические каналы реактора и нагревается до кипения.
  2. Получившаяся пароводяная смесь поступает в барабан-сепаратор , где разделяется на пар и воду. Вода возвращается в реактор, а пар идет на турбину .
  3. Механическая энергия пара вращает ротор турбины, который жестко связан с ротором электрогенератора. Вырабатывается электроэнергия.
  4. Отработавший пар поступает в конденсатор , в конденсаторе пар конденсируется, и вода с помощью насосов возвращается в реактор. Охлаждение конденсатора осуществляется водой из пруда-охладителя с помощью насоса.
Тепловая схема энергоблока
Наведите на схему
В настоящее время в России действует 5 двухконтурных АЭС
 

Двухконтурная АЭС

  1. Контур теплоносителя работает в радиационных условиях и называется первым контуром. Теплоноситель - вода под давлением без кипения - подается главным циркуляционным насосом  в реактор, где он нагревается и далее поступает в парогенератор. Вода первого контура, проходя через активную зону реактора, где находится ядерное топливо, становится радиоактивной. Поэтому все оборудование первого контура находится в защитной оболочке.
  2. В парогенераторе теплоноcитель нагревает пар, котороый направляется на турбогенератор. Контур пара нерадиоактивен и называется вторым контуром.
  3. Механическая энергия пара в турбогенераторе превращается в электрическую и дальше поступает к потребителям.
  4. После турбогенератора пар попадает в конденсатор, где конденсируется и насосом конденсат попадает в парогенератор. Потом конденсат охлаждается в оборотной системе охлаждения. Такие системы бывают разных видов – с градирнями , прудами-охладителями или брызгальными бассейнами.


 

Что представляет из себя АЭС?

Атомная станция представляет собой комплекс зданий, в которых размещено технологическое оборудование. Основным является главный корпус, где находится реакторный зал. В нем размещается сам реактор, бассейн выдержки ядерного топлива, перегрузочная машина (для осуществления перегрузок топлива), за всем этим наблюдают операторы с блочного щита управления (БЩУ).

Основным элементом реактора является активная зона. Она размещена в бетонной шахте. Обязательными компонентами любого реактора являются система управления и защиты, позволяющая осуществлять выбранный режим протекания управляемой цепной реакции деления, а также система аварийной защиты – для быстрого прекращения реакции при возникновении аварийной ситуации. Все это смонтировано в главном корпусе.

Есть также второе здание, где размещается турбинный зал: парогенераторы , сама турбина . Далее по технологической цепочке следуют конденсаторы и высоковольтные линии электропередач, уходящие за пределы площадки станции. На территории находятся также корпус для перегрузки и хранения в специальных бассейнах отработавшего ядерного топлива, административные здания. Кроме того, станции комплектуются, как правило, какими-то элементами оборотной системы охлаждения – градирнями (бетонная башня, сужающаяся кверху), прудом-охладителем (это либо естественный водоем, либо искусственно созданный) или брызгальными бассейнами (большие бассейны с разбрызгивающими устройствами).

Аксонометрический вид двухконтурного энергоблока