Обычные и атомные электростанции

ОБЫЧНЫЕ И АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ [c.197]

Обычно козловые краны имеют грузозахватное приспособление в виде крюка и предназначаются для работы на складах, для загрузки и разгрузки транспортных средств, для производства строительных и монтажных работ. Мост козлового крана имеет достаточно большую скорость передвижения. Строительство мощных гидро-, тепловых и атомных электростанций с применением конструкций из сборного железобетона связано с монтажом крупногабаритных элементов большой массы. Козловые краны, используемые на этих работах, имеют грузоподъемность,, превышающую 200 т при пролетах до 100 м и высоте подъема крюка до 50 м. Имеются также козловые краны грузоподъемностью 800 т, применяемые в судостроении. [c.40]

Инженеры и исследователи сталкиваются с задачами, связанными с движением двухфазных систем в проточной части низкого давления обычных конденсационных паровых турбин и в проточной части турбин атомных электростанций, работающих на насы-щенно.м паре, в парогенераторах и атомных реакторах, в различных теплообменных аппаратах. [c.6]

Ограниченность запасов угля, ценность его как химического сырья, неблагоприятное воздействие вредных продуктов сгорания на окружающую среду ускорят замену его ядерным топливом. Однако из-за низкой эффективности топливного цикла в реакторах па тепловых нейтронах (о чем говорилось выше) окончательное вытеснение атомными электростанциями обычных угольных ТЭС начнется после перехода на реакторы на быстрых нейтронах с воспроизводством топлива. После 2000 г. может начаться введение в эксплуатацию термоядерных электростанций. Одновременно планируются все большая электрификация энергетики и централизация распределения энергии через ЕЭС [29, 31, НО]. [c.152]

В настоящее время атомные электростанции с реакторами, типа ВВЭР-получили распространение во многих странах мира. Использование обычной воды в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов значительно упрощает технологическую схему активной зоны реактора. [c.170]

Проектные проработки и опыт эксплуатации первых АЭС показывают, что несмотря на то, что удельная стоимость строительства атомных электростанций выше удельной стоимости крупных конденсационных тепловых электростанций в 1,5—2,5 раза, себестоимость производства электроэнергии на АЭС практически одинакова или даже ниже, чем на обычных ГРЭС, расположенных в центральных районах европейской части СССР. Это объясняется тем, что топливная составляющая в себестоимости электроэнергии при ядерном горючем более чем в 2 раза ниже по сравнению с тепловой электростанцией на органиче- [c.187]

Такие аварии заставляют конструкторов и проектировщиков отказываться от самоуспокоенности, вызываемой предыдущей благополучной статистикой. Имея дело со столь сложной и потенциально опасной техникой, приходится быть в высшей степени осторожным. Защита атомных электростанций неизмеримо более сложна, чем защита обычных станций. [c.212]

Контуры будущей энергетики видны уже сегодня. Могучие атомные электростанции будут производить большую часть потребной человечеству энергии. В XXI веке к ним, наверное, присоединятся электростанции термоядерные, не загрязняющие атмосферу и Землю, использующие в качестве топлива обычную воду. Они надолго смогут обеспечить человечество любым необходимым ему количеством энергии. [c.220]

Пока все эти возможности мирного использования ядерной энергии кажутся несколько преувеличенными. Мы еще далеки от того, что предсказывалось совсем недавно. Например, что если ведро угля может обогреть одну семью в течение вечера, то такое же количество полностью расщепленного урана могло бы в течение года обеспечить теплом и светом целый город с населением в миллион человек. Дело в том, что существующие ныне атомные электростанции пока лишь способны использовать небольшой процент энергии уранового топлива. Эта и другие трудности, касающиеся получения тепла и последующего его превращения в электричество, привели к тому, что потребовалось целых два десятилетия, прежде чем ядерная энергия только еще начала соперничать с обычной энергией. В будущем, по-видимому, мы будем свидетелями все более эффективного и разнообразного использования ядерной энергии, которое уже, буквально на наших глазах, начинает влиять на мировое потребление энергии и аграрно-индустриальное развитие. [c.14]

Более полное описание основных типов ядерных реакторов будет дано в следующей главе, а пока отметим, что в сегодняшних атомных электростанциях просто заменены обычные печи, сжигающие уголь или нефть, другим источником тепла. Принцип же использования источника тот же — получение пара, приводящего в движение турбогенераторы. В будущих реакторах, в которых будет происходить прямое преобразование ядерной энергии в электрическую, потребуется, очевидно, гораздо более совершенная технология. Над ней уже кропотливо работают ученые и инженеры, исследующие возможность получения энергии, и в частности из ядерных реакций синтеза в термоядерных реакторах. Уже имеются реальные предложения по созданию ядерных реакторов, в которых ядерная печь , скажем, в 10 или 20 раз горячее, чем в современных реакторах (однако гораздо холоднее тех печей , на которых будут работать в далеком будущем термоядерные реакторы). И поскольку температура плавления твердотопливных стержней (или, вернее, их сборок) ограничивает возможности сегодняшних ядерных реакторов, то был выдвинут ряд предложений о постройке реакторов, работающих на жидком или газообразном ядерном топливе. [c.67]

Гигантские ядерные реакторы, применявшиеся в первых атомных электростанциях, были прямыми потомками реактора Ферми в них использовались тот же тип ядерного топлива (природный уран) и тот же замедлитель (графит). Однако в отличие от атомного котла назначение этих реакторов было вполне мирным в качестве атомных печей они заменили в тепловых электростанциях обычные печи, работающие на угле или нефти. На рис. 24 схематически (в разрезе) представлен один из таких реакторов, в котором тепло от тепловыделяющих элементов — урановых стержней диаметром около 25 мм —отводится с помощью циркулирующего газа. Нагретый в реакторе до высоких температур газ поступает в теплообменники, где отдает свою тепловую энергию, а затем вновь возвращается в реактор. В качестве теплоносителя используется сжатый углекислый газ, поскольку он вполне безопасен, дешев, не слишком поглощает нейтроны и эффективен как теплоноситель. Чтобы предохранить неядерные части реакторной установки от радиоактивного заражения и исключить возможное химическое воздействие на урановое топливо со стороны горячего газа, тепловыделяющий элемент заключался в прочную оболочку, имеющую ребристую поверхность для более эффективной передачи тепла углекислому газу . [c.80]

Очень важная группа насосов, появившаяся в последнее время — насосы для перекачки горячих металлических расплавов. Это в основном теплоносители для атомных электростанций, жидкий чугун и сталь в литейных цехах и на металлургических заводах. В таких насосах обычно нет движущихся деталей. Перекачка осуществляется благодаря взаимодействию электрических и магнитных полей, возбуждаемых в элементах насоса и в самой перекачиваемой жидкости. [c.164]

На рис. 1-5 показана двухконтурная схема атомной электростанции с водоводяными реакторами. В первом контуре происходят нагрев воды в реакторной установке и передача тепла в парогенераторы, пар которого используется так, как это предусматривается схемой обычной тепловой электростанции. [c.11]

Рассмотренное оборудование применяется для тех же целей, что и котлы барабанного и прямоточного типа обычных электростанций. Но конструктивное оформление атомных электростанций, отличается от оформления обычных электростанций. Кроме того, в первых невозможен пережог труб парогенераторов, не наблюдается вялой циркуляции воды, отсутствуют малые тепловые нагрузки на теплопередающих поверхностях и т. д. Имеется несколько разновидностей схем атомных электростанций, в которых в качестве теплоносителя в реакторных установках используются вода, жидкие металлы, угольная кислота и органические вещества. [c.12]

Для исследования коррозии под напряжением применялись известные в котельной практике индикаторы агрессивности (11,11], конструкция которых позволяет испытать материал в условиях, соответствующих возникновению неплотностей в вальцовочных соединениях обычных котельных установок. В парогенераторах атомных электростанций при возникновении неплотностей в местах соединений перепад давления будет меньшим. Однако данные настоящего исследования могут быть использованы для сопоставления коррозионной стойкости различных марок сталей в водных средах разного состава и при разных давлениях. Индикаторы агрессивности или включаются в какой-либо из котельных контуров. [c.75]

Парогенераторы первой атомной электростанции в СССР Первая в мире АЭС работает по двухконтурной тепловой схеме с графито-водяным реактором в первом контуре и обычным энергетическим оборудованием во втором контуре. Греющим теплоносителем в парогенераторах является вода первого контура, передающая тепло воде и пару второго контура [102]. [c.46]

Перечень материалов, используемых в обычной электроэнергетике, сравнительно невелик. Для изготовления деталей и оборудования, испытывающих нагрузки, применяют стали, там, где необходимы проводники электрического тока, используют медь или алюминий, а в качестве изоляционных материалов выбирают органические соединения или керамику. Появление на энергетическом рынке атомных электростанций (АЭС) значительно расширило круг используемых материалов. В активной зоне реактора находятся делящиеся и воспроизводящие материалы, представляющие собой либо металлы (уран, плутоний и торий), либо их окислы или карбиды. В качестве конструкционных материалов активной зоны применяют магний и цирконий, в качестве замедлителя— графит. В системах управления и защиты реакторов используют такие материалы, как бор, гафний и редкоземельные металлы, в качестве теплоносителей ядерных энергетических установок могут быть использованы, например, углекислый газ, гелий, натрий. [c.6]

Существующие методики расчета атомных электростанций недостаточно полны, они не дают решения задач, подобных рассматриваемой, с приемлемой точностью, так как термодинамический расчет ведется обычно для идеальных процессов, а тепловыми, гидравлическими и прочими потерями либо пренебрегают, либо задаются и в дальнейшем их не уточняют. Подобный подход в какой-то мере может быть оправдан только для получения результатов по давно известным схемам с хорошо изученными рабочими телами в других случаях он может привести к неверным результатам. [c.94]

В прежние годы покрытие переменной части графика электрических нагрузок осуществлялось за счет ГЭС и мелких ТЭС с устаревшим оборудованием. По мере ввода мощных энергоблоков, особенно на сверхкритических параметрах, покрытие переменной части графика становится все более затруднительным. С массовым вводом атомных электростанций, которые пока работают лишь в базисной части графика нагрузок, еще более обостряется проблема покрытия минимума нагрузок в ночные часы и выходные дни. Технико-экономические расчеты показали, что покрытие этого минимума нагрузок путем кратковременных остановок специальных энергоблоков выгоднее, чем глубокая разгрузка обычных блоков. Таким образом, необходимо создание оборудования, приспособленного к ежедневному пуску и останову. [c.43]

На атомных электростанциях в настоящее время применяют, как правило, турбины на насыщенном водяном паре н ядерные реакторы, использующие обычную воду в качестве замедлителя и теплоносителя (типа ВВЭР), с двухконтурной схемой. В Советском Союзе получили также распространение уран-графитовые реакторы с водяным теплоносителем и одноконтурной схемой. [c.46]

На паросиловых ТЭС в конденсатор ПТ поступает до 2 кг отработавшего пара на 1 кВт-ч произведенной электроэнергии. Это значение примерно вдвое больше на атомных электростанциях [ d 4 кг/(кВт ч)]. В обоих случаях на ТЭС обычно используют поверхностные конденсаторы и различные системы технического водоснабжения (прямоточные, оборотные с градирнями или прудом-охладителем). [c.377]

Назначение показателей безопасности на основе уровня, существующего в смежных (в частности, конкурирующих) отраслях. Этот способ широко используют при составлении норм надежности оборудования атомных электростанций, поскольку они вызывают озабоченность как потенциальный источник повышенной опасности. Основой для сравнения обычно служат традиционные тепловые и гидравлические электростанции [85]. Обычно назначают показатели риска примерно на порядок меньше, чем в конкурирующих отраслях. [c.264]

Позиция США несколько изменилась лишь после международной конференции, посвященной использованию атомной энергии в мирных целях, состоявшейся 8—20 августа 1955 г. в Женеве. На этой конференции США и другие страны убедились в том, какой громадный шаг вперед был сделан за последние годы Советским Союзом в области атомной энергетики. Женевская конференция положила начало международному сотрудничеству в этой области. Широкий обмен информацией позволил сильно ускорить строительство мощных атомных электростанций. На конференции выяснилось также, что этот вопрос стал сейчас особенно важным в связи с быстрым истощением обычных энергетических ресурсов, которыми располагает человечество. [c.255]

Наиболее характерным примером являются пульсации температур в прямоточных парогенераторах обычных и атомных электростанций в зоне перехода к ухудшенному теплообмену. При этом происходит смена режимов течения пароводяной среды (или кризис теплообмена второго рода [14]). Дисперснокольцевой режим течения, при котором по стенке трубы течет вьтаривающая-ся пленка жидкости, а в ядре потока — пароводяная смесь, сменяется дисперсным режимом. Этот переход сопровождается изменением теплоотдачи и происходит на определенном участке парогенерирующей трубы, где возникают пульсации температур поверхности вследствие попеременного ее охлаждения либо перемещающимися ручейками жидкой пленки, либо паром (см., например, flO, 11, 20,27.47,50,51]). [c.6]

Если давление и температура достаточно далеки от критических, то в жидкостях, прошедших очистку, которая применяется в современных тепловых и атомных электростанциях, парообразование на уже готовых зародышах, снимающее метастабильность среды, предотвращает образование глубоко метастабильной, т. е. сильно перегретой жидкости с 100 К, когда только и может стать заметным образование паровых зародышей за счет термофлуктуаций. В указанных жидкостях (а это обычно вода) возможные перегревы составляют АГ 10 К даже в таких быстрых процессах, как истечение при разгерметизации сосудов высокого давления, и термофлуктуационное зародышеобразованпе не успевает проявиться. [c.133]

Тепловые и атомные электростанции по-1 требляют значительное количество воды для конденсации пара в конденсаторах паровых турбин, обеспечиваемое техническим водоснабжением электростанции. Потребителями технической воды являются также маслоохладители главных турбин и вспомогательного оборудования, охладители водорода и конденсата статоров электрогенераторов, охладители воздуха возбудителей, система охлаждения подшипников механизмов и т. п. На ТЭС, сжигающих твердое топливо, техническая вода используется в системе гидротранспорта золы и шлака, для гидроуборки в тракте топ-ливоподачи. На АЭС потребителями воды технического водоснабжения являются, кроме того, различные элементы реакторной установки, теплообменники системы расхолаживания и др. Сырая вода для химической водоочистки электростанции обычно поступает из системы технического водоснабжения. Ниже показано соотношение между потребителями технической воды [c.231]

Есть все основания полагать, что для достижения этой цели потребуется не так уж много времени. Наш оптимизм базируется на новейших достижениях в области разработки высокоэффективных солнечных элементов. Так, в 1989 г. фирмой Боинг (г. Сиэтл, США) создан двухслойный элемент, состоящий из двух полупроводников — арсенида и антимонида галлия — с коэффициентом преобразования солнечной энергии в электрическую, равным 37 %. В обычных кремниевых элементах инфракрасное излучение не используется, в то время как в новом элементе в первом прозрачном слое (арсенид галлия) поглощается и преобразуется в электричество видимый свет, а инфракрасная часть спектра, проходя через этот слой, поглощается и преобразуется в электричество во втором слое (антимонид галлия),в итоге КПД составляет 28 %-1-9 % =37 %, что вполне сопоставимое КПД современных тепловых и атомных электростанций. По прогнозу через 3 года эти солнечные элементы найдут применение в космосе, а в течение 10 лет их стоимость снизится настолько, что станет вполне экономически обоснованным их применение в наземных системах, при этом себестоимость вырабатываемой энергии составит 0,1 долл/(кВт-ч). [c.21]

МПД-генераторы перспективны для больших энергетич. установок. Предполагается применение таких генераторов, как высокотемпературных приставок в тепловых и атомных электростанциях [3] — МПД-генератор может использовать перепад температур от 25 0 С — ЗССЮ° С до 1700 С — 15С0° С. Остальная часть тепла используется в обычной тепловой схеме. [c.28]

В СССР, как и во многих других странах, во все возрастающем количестве ведется строительство атомных электростанций, вырабатывающих электрический ток и тепло для производственных и бытовых нужд. Атомные энергетические установки, заменяющие обычные паросиловые агрегаты и двигатели внутреннего сгорания, вводятся на морских транспортных судах и на кораблях военно-морского флота. Мощные источники ядерных излучений — ядерные реакторы и ускорители заряженных частиц — все шире используются в исследовательской практике и в промышленности для эффективного проведения технологических процессов. Широкое распространение получили радиоактивные изотопы, используемые как источники тепла в специальных генераторах электрического тока и как источники излучений в различных промышленных, исследовательских и медицинских приборах, аппаратах и установках. Не менее широко распространены стабильные изотопы ( тяжелая вода, изотопы урана, бора, азота, неона и многих других химических элементов), применяемые во многих областщ научных исследований, в промышленности и в медицинской практике. [c.161]

В электроэнергетике капиталоемкость будет расти гораздо медленнее, чем в топливной промышленности, несмотря на значительное увеличение в структуре вводимых мош ностей доли атомных электростанций, стоимость которых выше стоимости станций на органическом топливе. Основными факторами, сдерживающ,ими удорожание электроэнергетического строительства в ближайшие двадцать лет, станут дальнейшее укрупнение единичной мош ности основного и вспомогательного оборудования и станций в целом, ввод более дешевых маневренных электростанций, внедрение новых технологических решений, дальнейшая индустриализация и повышение производительности труда в строительстве станций и сетей. Однако в конце XX в. еш,е ош,утимее будет влияние факторов, повышающ,их капиталоемкость электроэнергетики усложнение условий выбора плош адок для крупных электростанций, продвижение энергетического строительства в северные районы, ужесточение норм выброса вредных веп ,еств в атмосферу, увеличение затрат в природоохранные мероприятия в обеспечение надежности и безопасности АЭС и т. д. На ускорении роста удельных капиталовложений может сказаться распространение в начале следуюш,его столетия реакторов-размножителей, а также гибридных термоядерных реакторов, которые, как ожидается, будут дороже обычных атомных станций. [c.24]

Таким образом, следует признать, что в конце концов дейтерий как топливо необычайно дешев и практически неисчерпаем. Кроме того, продуктами его сгорания являются новое топливо (тритий) и гелий, практическое применение которого широко известно . Наконец, дейтерий не оставляет после себя радиоактивного пепла — нежелательного побочного продукта атомных электростанций (обычно эти отходы в герметичной упаковке зарывают на сотни лет под землю, пока не исчезнет их губительная радиация). Все эти явные преимущества термоядерного источника энергии вызвали многочисленные попытки обуздать грозную энергию водородной бомбы, которые в последние десятилетия привели к некоторым успехам. Однако грандиозная идея укрош,ения водородной бомбы чрезвычайно сложна, и на пути ее воплощения стоят определенные трудности. [c.103]

В связи с этим во всех развитых странах развернуты и реализуются энергетические программы, предусматриваюш ие расширенный ввод в эксплуатацию атомных электростанций о тепловыми реакторами освоенных типов (в первую очередь реакторов с обычной водой под давлением). Значительное место в программах уделяется вопросам ускоренного развития новых типов реакторов, прежде всего реакторов-размножителей на быстрых нейтронах. В последние годы в энергетические программы развитых стран, как обязательный элемент, включаются исследования, направленные на поиски путей создания реактора термоядерного синтеза. [c.7]

Уже много раз писалось о применении манипуляторов в космосе и под водой, на атомных электростанциях и под землей — всюду, где пребывание человека опасно или нежелательно. Широко известны биоманипулятор-ные протезы для инвалидов, управляемые биотоками. Появилась даже возможность управлять манипуляторами посредством движений глаз. Эту идею подробно обосновал эстонский ученый А. О. Лаурингсон. Дело в том, что врачи-окулисты разработали надежные способы слежения за поворотом глазного яблока. Соответственно выделенный сигнал нужно усилить и использовать в цепи управления. Эксперименты показали, что глазное яблоко может поворачиваться с угловой скоростью до 30° в секунду и следить за целью довольно точно. По сравнению с обычной системой управления глаз—мозг— рука такой способ оказывается и быстрее и точнее. По-видимому, он мог бы пригодиться опять-таки космонавтам в условиях перегрузок, когда трудно пошевелить рукой. Последний крик манипуляторостроения — это так называемая Рука Эрнста , построенная швейцарским аспирантом Генрихом Эрнстом под руководством известных кибернетиков Клода Шеннона и Марвина Минского. Оснащенная фотоэлементами и контактными датчиками, спаренная с электронной вычислительной машиной Рука Эрнста может самостоятельно собрать кубики, разбросанные на полу, и сложить их в коробку. [c.288]

Наряду с водо- водяными реакторами в некоторых странах (Англия, Франция) получили широкое распространение АЭС с газовым теплоносителем. Такие АЭС имеют ряд преимуществ во-первых, газовый теплоноситель мало активизируется во-вторых, даже при небольших давлениях в первом контуре (р< <20 Kz j M ) во втором контуре можно получить пар с перегревом и обеспечить промежуючный перегрев, т. е. представляется возможность использовать паровые турбины на высокие начальные параметры. Атомные электростанции с газовыми теплоносителями выполняются только двухконтурными, в первом контуре обычно используется углекислота, а в качестве замедлителя применяется графит. Для циркуляции газового теплоносителя применяется газодувка, которая устанавливается на входной стороне реактора и приводится во вращение турбоприводом. Следует отметить, что определенными преимуществами в качестве теплоносителя обладают гелий и азот. [c.203]

Наряду с небольшими успешно работающими АЭС с газовым теплоносителем в Англии сейчас сооружается мощная атомная электростанция с предполагаемым к. п. д. более 41% [Л. 83]. На этой станции устанавливаются два реактора электрической мощностью по 600 Мет каждый. Реактор имеет четыре парогенератора, каждый со своей га-зодувкой. В отличие от прежних станций здесь принято самое большое давление углекислоты в первом контуре — 31,6 кгс1сл1 . При это.м температура теплоносителя перед активной зоной равна 320 °С, а поел- активной зоны — 675 °С. Высокая температура теплоносителя позволяет получить на входе в турбину пар с давлением 163 кгс/слг -и температурой 565 °С. Поэтому на станции установлены обычные турбины мощностью 600 Мет с промпе-регревом. Промежуточный перегрев осуществляется при давлении [c.204]

Классификация атомных электростанций и состав их оборудования. По назначению атомные электростанции, так же как и обычные, подразделяются на атомные КЭС (АКЭС) и атомные ТЭЦ (АТЭЦ). Последние хотя и находятся в стадии проектирования, являются весьма перспективными. [c.265]

На зарубежных атомных электростанциях с водоохлаждаемыми реакторами катастрофический характер приняло КР труб прямоточных парогенераторов в двухконтурных реакторах и трубопроводов главных циркуляционных контуров в кипящих реакторах. Разрушению подвергается не только обычная сталь AISI 304 (типа 12Х18Н 9), но и аустенитный высоконикелевый сплав инко-нель 600 (типа ХН70), из которого изготавливают трубы прямоточных парогенераторов. Сквозные трещины проявляются уже через 1—5 лет эксплуатации [1.68, 1.73—1.75]. [c.108]

Обычно время t при оценке риска исчисляют в годах. В этом случае h (i) имеет смысл годового риска. Введем также средний годовой риск h (Т) = Н (Т)1Т. Пусть, например, h = onst = = 10-5 1/Род. 7 = 50 лет. Тогда Я (Т) = 0,5-Ю , S (Т) = 0,9995. Показатели риска типа Я (t), h (f) и h (t) широко используют в гражданской авиации [61, 124]. В последние годы их начали применять при нормировании безопасности оборудования атомных электростанций [85]. [c.220]

Статистическая теория для оценки показателей безопасности и риска конструкции была предложена, по-видимому, впервые автором (1959 г.) применительно к сейсмическому риску. Пусть потенциальным источником аварийной ситуацьи служат случайные события, например сильные землетрясения, ураганы или штормы. Разобьем эти события на классы Фх. .. Ф, , которые могут отличаться, например, уровнем интенсивности воздействия. Так, при описании сейсмических воздействий интенсивность обычно задают с точностью до 0,5—1 балл. Нормы расчета сооружений и оборудования предусматривают расчет на два или три типа сейсмических воздействий различной интенсивности (например, проектное землетрясение и максимальное расчетное землетрясение в нормах проектирования атомных электростанций). В зависимости от уровня воздействия по-разному назначают область допустимых состояний и соответствующие расчетные схемы, что служит дополнительным аргументом в пользу разбиения событий на классы. Кроме того, события могут иметь различные источники или различную физическую природу. [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...