Как ни странно, но на сегодняшний день одним из самых чистых видов энергии считается… атомная! И, в общем-то, довольно оправданно. Да, АЭС дают опасные виды отходов, но их количество сравнительно невелико, и человечество уже давно научилось их переплавлять в стеклоподобную субстанцию, которая не подвергается коррозии и может тысячелетиями храниться в подземных бункерах.
Если сравнить их опасность с теми объемами сажи и угарного газа, которые выбрасывают в воздух ТЭЦ, то атом явно безопаснее.
Новые проекты
Кроме того, энергетики во всем мире непрестанно работают, создавая электростанции на атоме нового поколения. У нас, к примеру, в не столь далеком прошлом была анонсирована АЭС-2006. Это проект совершенно новой ядерной электростанции. Если разработка и внедрение пройдут успешно, то у нас появится возможность строить значительно более мощные, но при этом безопасные АЭС. За разработку отвечал институт ядерной энергетики, специалисты которого справились со своей задачей идеально.
На сегодняшний день точно известно, что новые электростанции вызвали пристальную заинтересованность потенциальных заказчиков в Иране, а также ОАЭ. В общем-то, это неудивительно, так как у этих государств давний опыт работы с нашей страной.
Основные конструкционные особенности
Отметим, что ключевыми составляющими любой ядерной электростанции типа АЭС-2006 являются два «острова»: традиционный и ядерный. Под последним подразумеваются все конструкции и системы, обеспечивающие преобразование атомной энергии в тепловую, а также электроника и прочее оборудование, которое отвечает за безопасность данного процесса. Соответственно, традиционный "остров" – это обобщающее название механизмов и систем, которые позволяют переводить тепло в электричество. Он делится на три участка:
- Турбогенераторный.
- Электротехнический.
- Теплофикационный.
Наиболее важен турбогенераторный отсек АЭС-2006, так как именно там происходит преобразование тепловой энергии в необходимое человеку электричество. В электротехническом отделе расположены повышающие и понижающие трансформаторы, на которых оно «переделывается» под нужные для транспортировки значения.
Теплофикационный контур развит не на всех АЭС, но там, где он есть, отвечает за передачу тепловой энергии потребителям (подача горячей воды в городскую отопительную сеть, например). В настоящее время все процессы, проходящие в традиционном и ядерном "островах", находятся под постоянным контролем современных электронных систем, которые могут автоматически заглушить реактор при возникновении малейших неполадок.
Сведения об устройстве «островов»
Как нетрудно догадаться, центральное место ядерного "острова" всегда занимает реактор. Он опутан системами теплоотводов, охлаждения, электронными системами контроля и защиты. Состояние реактора ежесекундно контролируется, показания сравниваются с нормативами в автоматическом порядке. Если хоть какие-то показания резко изменяются, электроника сразу подает сигнал тревоги на пульт дежурного персонала.
В случае традиционного "острова" центральное место занимает машинный отсек. Основные его установки: турбогенератор, конденсационный тракт, установки теплофикации и прочие вспомогательные узлы. Они очень важны, так как АЭС-2006, судя по сведениям подрядчика, будет способна обеспечивать близкорасположенные населенные пункты не только электричеством, но и теплом.
Охладительная система
Собственно, она состоит из реактора и теплоносителя, непосредственно сообщающегося с блоками ядерного топлива. В ее состав входят четыре циркуляционные петли, а также один конденсационный блок. Также здесь есть несколько парогенераторов, холодильников, прочих вспомогательных элементов. Как нетрудно догадаться, первый контур – радиоактивный, так как его теплоноситель непосредственно контактирует с излучающими радиацию компонентами топлива.
Соответственно, второй контур является нерадиоактивным. Это снова парогенераторы, паропроводы, турбоагрегаты и конденсационные установки с насосами, прочие элементы. Продукты работы этого контура не представляют опасности для персонала станции и окружающей среды, так как напрямую с радиоактивным топливом или теплоносителем первого контура не контактируют.
Как это все работает?
Итак, когда теплоноситель в первом контуре проходит через активную зону реактора, она нагревается, а затем проходит через четыре дополнительные теплообменные петли. В это время происходит передача тепла второму контуру. После прохода через теплообменники первичный теплоноситель снова идет в активную зону реактора для нагрева. Циркуляция воды – принудительная, посредством насосов.
Основные отличия нового типа электростанций
Чем отличаются проекты АЭС нового типа от традиционных разновидностей такого рода станций? Самое важное отличие – полная универсальность. Электростанции полностью унифицированы для всех типов местностей и климатических условий. Предполагается возведение как на скальных основаниях, так и на мягких грунтах, в том числе и в тех регионах, где регулярно фиксируется сейсмическая активность.
Если необходимо возвести АЭС нового поколения там, где фиксируются агрессивные внешние воздействия (морская вода, сейсмическая нестабильность), то в проект просто вносятся заранее предусмотренные изменения. Сама конструкция при этом никак не изменяется.
Меры по защите окружающей среды
Новые проекты АЭС предусматривают немалое количество мер, направленных на минимизацию риска заражения окружающей среды радиаций. Это достигается за счет использования большого количества защитных систем. При строительстве основное внимание уделяется таким объектам, как:
- Реакторный отсек.
- Вспомогательное здание для резервных реакторных отсеков.
- Аварийная подстанция для электроснабжения систем станции.
- Основная турбогенераторная установка.
Реакторное здание – основное, вокруг него возводится вся инфраструктура ядерного "острова". Именно там располагается парогенераторная установка, а также холодильные установки и прочая аппаратура. Кроме того, проектом предполагается монтирование резервных генераторов на жидком топливе, которые отвечают за питание циркуляционных насосов в тех случаях, когда сама станция по причине какой-то аварии электричество уже не вырабатывает, но при этом охлаждать активную зону реактора все равно необходимо. Так что безопасность атомных станций нового поколения находится на высоте.
Прочие предосторожности
Реактор и все прилегающие к нему узлы защищены массивной двойной оболочкой, которая препятствует выходу продуктов распада и компонентов ядерного топлива из реактора в случаях аварий и прочих непредвиденных ситуаций.
Кроме того, в специальных подсобных помещениях располагаются системы глубокой очистки воды, пара, отходов. Все вентиляционные и парогенераторные установки многократно дублированы, чтобы свести к минимуму вероятность аварий и прочих неприятных происшествий. Вообще атомная станция (фото есть в этом материале) – объект, безопасности которого могут позавидовать даже армейские части и базы.
Резервы - прежде всего!
Все активные элементы безопасности подключаются к резервным источникам энергии, чтобы даже в условиях ЧП стабильность их работы не нарушалась. Здания в новых проектах отечественных АЭС располагаются на максимально возможном удалении друг от друга, так, чтобы даже в случае падения самолета ничего необратимого не произошло. Вот чем отличается АЭС-2006, проект которой мы только что рассмотрели в общих чертах.
Отличительные черты реакторного отсека
В случае новейших отечественных ядерных электростанций используется реактор марки (РУ) В-392М. Конечно, сюда относится не только сама установка, но также конденсаторы, парогенераторы, насосные станции и прочие важные технологические компоненты. Если сравнивать все это с предшествующими моделями станций, а также с разработками иностранных инженеров, то отечественное решение отличается сразу несколькими важными преимуществами:
- Был значительно повышен КПД за счет использования нового типа топлива, но при этом новые реакторы вполне могут работать и со старым.
- Использованы новейшие системы интерактивной диагностики, позволяющие получать информацию о состоянии каждого узла.
- Системы контроля над активной зоной реактора также были значительно усовершенствованы.
- Срок эксплуатации основного оборудования повышен минимум до 60 лет.
- Максимальное значение величины выгорания атомного топлива удалось увеличить сразу до 70 МВт.
- Время простоя сведено к минимуму.
Таким образом, ядерная энергетика России получила в свое распоряжение новый мощный инструмент, который позволит еще более упрочить энергетическую независимость нашей страны.
