Атомные электрические станции относятся к числу тепловых станций, на которых в зависимости от режима работы могут быть установлены как конденсационные, так и теплофикационные турбины. В качестве источника энергии на этих станциях применяется ядерное топливо, перерабатываемое в атомных реакторах, в которых в результате цепной реакции деления ядер урана выделяется очень большое количество тепловой энергии. Количество энергии, выделяемой в реакторе в единицу времени, зависит от интенсивности происходящей в нем реакции. Регулирование скорости протекания реакции осуществляется специальными стержнями, расположенными з вертикальных рабочих каналах, из материала, обладающего способностью активно поглощать нейтроны.
На рис. 1.3 представлена упрощенная схема производственного процесса атомной станции. Выделяющаяся в рабочих каналах реактора тепловая энергия нагревает воду, протекающую по трубам первичного контура (реактор—парогенератор), до температуры 255—275° С. Из реактора нагретая вода поступает в теплообменный парогенератор. Здесь она отдает свое тепло воде вторичного контура и превращает се в пар с температурой 250— 260° С и давлением 12,5 ат. Из парогенератора охлажденная до 190° С вода возвращается при помощи циркуляционного насоса вновь в реактор. Чтобы вода не закипала при такой высокой температуре, ее вводят в реактор под давлением ризб=100 ат1. Вода первичного контура, циркулирующая непосредственно через реактор, приобретает радиоактивность, представляющую опасность для обслуживающего персонала. Поэтому оборудование этого контура размещается под землей в отдельных камерах с толстыми (до 1,5 м) бетонными стенками. Управление оборудованием осуществляется дистанционно. Образующийся в парогенераторе пар поступает по паропроводу в паровую турбину, которая вращает электрический генератор.
1 В настоящее время сооружаются атомные электростанции с еще более высокими параметрами пара.
Рис. 1.3. Упрощенная схема технологического процесса атомной электростанции
Второй замкнутый контур (парогенератор—турбина—конденсатор) не подвержен радиоактивности и не опасен для обслуживающего персонала. Дальнейший производственный процесс протекает так же, как на тепловых конденсационных или теплофикационных станциях. Отсюда видно, что атомные электрические станции отличаются от тепловых только тем, что вместо котельных агрегатов на них установлены атомные реакторы.
Атомные электрические станции имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами электрических станций:
- незначительный расход ядерного горючего (урана), требуемого для производственного процесса станции. Суточный расход урана на станции мощностью 5 тыс. кВт составляет всего лишь 30 а, в то время как станции той же мощности, работающей на угле, потребовалось бы 100 т топлива;
- возможность сооружения в любом месте, так как они не связаны с местом расположения естественных запасов топлива;
- отсутствие транспортных затруднений, связанных с доставкой большого количества топлива, а также строительства специальных сооружений для его хранения;
- отсутствие загрязнения наружного воздуха копотью и дымом.
Однако себестоимость электроэнергии этих станций все еще высока, поэтому они будут в основном строиться в местностях с недостаточными запасами топлива и воды.
