NPP-2006: projekt novej generácie ruskej jadrovej elektrárne

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Napodiv, ale dnes sa jeden z najčistejších typov energie považuje za … atómovú! A vo všeobecnosti celkom opodstatnené. Áno, jadrové elektrárne produkujú nebezpečné druhy odpadu, ale ich množstvo je relatívne malé a ľudstvo sa už dávno naučilo, ako ich roztaviť na sklovitú hmotu, ktorá nekoroduje a môže sa skladovať v podzemných bunkroch tisíce rokov.

Ak porovnáme ich nebezpečenstvo s množstvom sadzí a oxidu uhoľnatého, ktoré do ovzdušia vypúšťajú tepelné elektrárne, potom je atóm jednoznačne bezpečnejší.

Nové projekty

Energetickí inžinieri na celom svete navyše neustále pracujú a vytvárajú elektrárne na atóme novej generácie. U nás bola napríklad v nie tak dávnej minulosti vyhlásená JE-2006. Ide o úplne nový projekt jadrovej elektrárne. Ak bude vývoj a implementácia úspešná, tak budeme mať možnosť postaviť oveľa výkonnejšie, no zároveň bezpečnejšie jadrové elektrárne. Za vývoj bol zodpovedný Ústav jadrovej energetiky, ktorého špecialisti si so svojou úlohou poradiliperfektné.

Dnes je s istotou známe, že nové elektrárne vzbudili veľký záujem potenciálnych zákazníkov v Iráne, ako aj v SAE. Vo všeobecnosti to nie je prekvapujúce, keďže tieto štáty majú dlhoročné skúsenosti so spoluprácou s našou krajinou.

Hlavné konštrukčné prvky

Všimnite si, že kľúčovými komponentmi každej jadrovej elektrárne typu AES-2006 sú dva „ostrovy“: tradičný a jadrový. Ten sa týka všetkých štruktúr a systémov, ktoré zabezpečujú premenu jadrovej energie na tepelnú energiu, ako aj elektroniky a iných zariadení, ktoré sú zodpovedné za bezpečnosť tohto procesu. V súlade s tým je tradičný „ostrov“všeobecným názvom pre mechanizmy a systémy, ktoré umožňujú premieňať teplo na elektrinu. Je rozdelená do troch sekcií:

• Turbínový generátor.
• Elektrotechnické.
• Vykurovanie.

Najdôležitejší je priestor turbíny a generátora JE-2006, pretože tam dochádza k premene tepelnej energie na elektrinu potrebnú pre človeka. V elektrotechnickom oddelení sú zvyšovacie a znižovacie transformátory, na ktorých sa „prerába“na hodnoty potrebné pre prepravu.

Vykurovací okruh nie je vyvinutý vo všetkých jadrových elektrárňach, ale tam, kde je, je zodpovedný za prenos tepelnej energie k spotrebiteľom (napríklad zásobovanie teplou vodou do mestskej vykurovacej siete). V súčasnosti všetky procesy prebiehajúce na tradičných a jadrových „ostrovoch“sú neustále monitorované modernými elektronickými systémami, ktoré dokážu automaticky vypnúť reaktor v prípade najmenšej poruchy.

Informácie o štruktúre „ostrovov“

Ako asi tušíte, ústredné miesto jadrového „ostrova“vždy zaberá reaktor. Je zapletený do chladičov, chladiacich systémov, elektronických riadiacich a ochranných systémov. Stav reaktora sa monitoruje každú sekundu, namerané hodnoty sa automaticky porovnávajú s normami. Ak sa aspoň niektoré z nameraných hodnôt dramaticky zmenia, elektronika okamžite odošle alarm do pohotovostnej ústredne.

V prípade tradičného „ostrova“je ústredným miestom strojovňa. Jeho hlavné inštalácie: turbogenerátor, cesta kondenzátu, teplárne a ďalšie pomocné jednotky. Sú veľmi dôležité, keďže JE-2006, súdiac podľa informácií dodávateľa, bude schopná zabezpečiť okolitým osadám nielen elektrinu, ale aj teplo.

Chladiaci systém

V skutočnosti pozostáva z reaktora a chladiva, ktoré komunikuje priamo s blokmi jadrového paliva. Pozostáva zo štyroch cirkulačných slučiek, ako aj jednej kondenzačnej jednotky. Existuje tiež niekoľko parných generátorov, chladničiek a ďalších pomocných prvkov. Ako asi tušíte, primárny okruh je rádioaktívny, pretože jeho chladivo je v priamom kontakte so zložkami paliva emitujúcimi žiarenie.

V súlade s tým je druhý okruh nerádioaktívny. toopäť parogenerátory, parovody, turbínové agregáty a kondenzačné agregáty s čerpadlami, ďalšie prvky. Produkty tohto okruhu nepredstavujú nebezpečenstvo pre personál elektrárne a životné prostredie, pretože neprichádzajú do priameho kontaktu s rádioaktívnym palivom alebo primárnym chladivom.

Ako to celé funguje?

Keď teda chladivo v primárnom okruhu prechádza aktívnou zónou reaktora, ohrieva sa a potom prechádza štyrmi dodatočnými slučkami výmeny tepla. V tomto čase sa teplo prenáša do druhého okruhu. Po prechode cez výmenníky tepla ide primárne chladivo opäť do aktívnej zóny reaktora na ohrev. Cirkulácia vody je nútená pomocou čerpadiel.

Hlavné rozdiely nového typu elektrární

Aký je rozdiel medzi projektmi nového typu jadrovej elektrárne a tradičnými typmi takýchto elektrární? Najdôležitejším rozdielom je úplná všestrannosť. Elektrárne sú úplne unifikované pre všetky typy terénu a klimatických podmienok. Výstavba sa očakáva na skalnatých základoch aj na mäkkých pôdach, a to aj v tých oblastiach, kde sa pravidelne zaznamenáva seizmická aktivita.

Ak je potrebné postaviť jadrovú elektráreň novej generácie, kde sú zaznamenané agresívne vonkajšie vplyvy (morská voda, seizmická nestabilita), tak sa v projekte jednoducho urobia vopred predpokladané zmeny. Samotný dizajn sa nijako nemení.

Opatrenia na ochranu životného prostredia

Nové projekty JE zahŕňajú značné množstvo opatrení,zamerané na minimalizáciu rizika kontaminácie životného prostredia žiarením. To sa dosahuje použitím veľkého počtu ochranných systémov. Počas výstavby sa pozornosť sústreďuje na objekty ako:

• Reaktorový priestor.
• Pomocná budova pre oddelenia rezervného reaktora.
• Núdzová rozvodňa pre napájanie staničných systémov.
• Súprava hlavného turbínového generátora.

Reaktorová budova je hlavná, okolo nej sa buduje celá infraštruktúra jadrového „ostrova“. Práve tam sa nachádza zariadenie na výrobu pary, ako aj chladiace jednotky a ďalšie zariadenia. Projekt okrem toho počíta s inštaláciou záložných generátorov na kvapalné palivo, ktoré sú zodpovedné za napájanie obehových čerpadiel v prípadoch, keď už samotná elektráreň v dôsledku nejakej havárie nevyrába elektrinu, ale stále je potrebné ochladiť jadro reaktora. Bezpečnosť jadrových elektrární novej generácie je teda na prvom mieste.

Ďalšie preventívne opatrenia

Reaktor a všetky priľahlé bloky sú chránené masívnym dvojitým plášťom, ktorý zabraňuje úniku produktov rozpadu a zložiek jadrového paliva z reaktora v prípade havárií a iných nepredvídaných situácií.

Okrem toho sú v špeciálnych technických miestnostiach systémy na hĺbkové čistenie vody, pary, odpadu. Všetky inštalácie ventilácie a parného generátora sú opakovane duplikované, aby sa minimalizovala pravdepodobnosť nehôd a iných nepríjemných pocitovincidentov. Jadrová elektráreň (v tomto materiáli je aj fotografia) je vo všeobecnosti objekt, ktorého bezpečnosť môžu závidieť aj armádne jednotky a základne.

Na prvom mieste sú rezervy

Všetky prvky aktívnej bezpečnosti sú napojené na záložné zdroje energie, aby ani v núdzových podmienkach nebola narušená stabilita ich práce. Budovy v nových projektoch domácich jadrových elektrární sú umiestnené v maximálnej možnej vzdialenosti od seba, aby sa ani v prípade havárie lietadla nestalo nič nezvratné. To je to, čo odlišuje JE-2006, projekt, ktorý sme práve zhodnotili vo všeobecnosti.

Osobité vlastnosti reaktorového priestoru

V prípade najnovších domácich jadrových elektrární je použitý reaktor značky (RU) V-392M. Samozrejme k tomu nepatria len samotná prevádzka, ale aj kondenzátory, parogenerátory, čerpacie stanice a ďalšie dôležité technologické komponenty. Ak to všetko porovnáme s predchádzajúcimi modelmi staníc, ako aj s vývojom zahraničných inžinierov, potom domáce riešenie má niekoľko dôležitých výhod naraz:

• Účinnosť sa výrazne zvýšila použitím nového typu paliva, no zároveň môžu nové reaktory dobre fungovať so starým.
• Na poskytovanie informácií o stave každého uzla sa používajú najnovšie interaktívne diagnostické systémy.
• Systémy riadenia aktívnej zóny reaktora sa tiež výrazne zlepšili.
• Životnosť hlavného zariadenia bola zvýšená na minimálne 60 rokov.
• Maximálna hodnota vyhorenia atómupalivo sa okamžite zvýšilo na 70 MW.
• Prestoje sú obmedzené na minimum.

Ruská jadrová energetika má teda k dispozícii nový silný nástroj, ktorý ešte viac posilní energetickú nezávislosť našej krajiny.