Отчёт о поездке на КолАЭС. Часть первая.
Sunday, 12 December 2010 22:06![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
ludenУважаемые читатели, что вы знаете про атомную энергетику?
Наверное, хотя бы некоторые из вас читали книги, посвящённые этой отрасли.
Например, я – читал.
Много и разных.
Даже пытался понять физические аспекты процессов, происходящих внутри атомного реактора.
Но моего уровня подготовки оказалось недостаточно, к сожалению.
Впрочем, речь не об этом.
Хочу спросить вас, уважаемые читатели, а кто из вас был на атомной электростанции (АЭС)?
Почему-то мне кажется, что таких людей будет очень мало. Единицы.
Так вот я на атомной станции недавно был.
И сейчас я расскажу вам об увиденном.
В комментариях можно (да и, наверное, стоит) задавать вопросы, которые заинтересуют именно вас, но не будут отражены в этом посте.
Я постараюсь ответить на них.
Или в комментариях, или отдельным постом (если вопрос будет этого требовать).
Я хотел бы затронуть следующие основные темы:
1) Что такое АЭС, зачем она нужна и как она устроена (на примере Кольской АЭС)?
2) Кольская АЭС (КолАЭС) вчера и сегодня.
Итак, начнём.
Как следует из названия, АЭС – предприятие, в первую очередь ориентированное на производство электричества.
Например, КолАЭС производит более 10 миллиардов(!) кВт/ч электроэнергии в год.
Это приблизительно половина всей электроэнергии, которую потребляет Мурманская область.
И это не предел.
По данным ОАО «Концерн Росэнергоатом», КолАЭС загружена только на 80% от своей мощности.
Это означает, что в случае необходимости станция может на 20% увеличить выработку электроэнергии, что будет востребовано в процессе развития региона.
То есть с тем, зачем же она нужна мы разобрались, для выработки большого количества электроэнергии.
Но почему бы не использовать вместо атомной энергии, например газ?
Дело в том, что для получения одного и того же количества электроэнергии нужно 30 килограмм урана, или 40 железнодорожных цистерн мазута, или 60 вагонов угля.
То есть первый плюс использования ядерной энергетики это радикальное сокращения количества требуемого топлива.
Но это не всё.
Гораздо более важным преимуществом ядерной энергетики является её экологичность.
Дело в том, что для того, чтобы на теплоэлектростанции (ТЭС) получить энергию, нужно сжечь какое-либо топливо.
Например, мазут, уголь или газ.
Вот тут и начинается самое интересное.
Дело в том, что для выработки, к примеру, 1000 МВт энергии надо израсходовать 8 миллионов тонн кислорода (и соответственное количество топлива).
При этом выделяется огромное количество вредных веществ.
Для ТЭС на газе, то есть для самой «чистой» из ТЭС, суммарный объём выбросов может достигать 13000 тонн в год на каждые 1000 МВт мощности.
АЭС не тратит кислород и не выбрасывает вредных веществ вообще.
Кстати, важное дополнение, угольные ТЭС выбрасывают довольно большое количество… радиоактивных газов.
Удивлены?
А зря. В угле содержится некоторое количество радиоактивного изотопа углерода. И удалить его из угля или из продуктов горения не представляется возможным.
А угля надо много.
Как результат, уровень радиоактивного излучения около угольной ТЭС выше чем около АЭС.
Вот так :)
Таким образом второй плюс ядерной энергетики – её экологичность.
С тем, зачем ядерная энергетика нужна, разобрались.
Теперь перейдём к устройству АЭС.
Я буду рассказывать устройство АЭС на примере КолАЭС.
Так будет нагляднее :)
Это общая схема любой АЭС на водо-водяном реакторе (ВВЭР по-русски или PWR по-английски).
«Сердцем» КолАЭС являются четыре реактора ВВЭР-440.
ВВЭР – аббревиатура, которая описывает сам реактор.
Она расшифровывается как Водо-Водяной Энергетический Реактор.
Это означает, что в реакторе не образуется пар.
Вода просто сильно нагревается.
Сильно – это порядка 300 градусов по Цельсию.
440 – цифры, обозначающие мощность, которую можно получить с генераторов, подключенных к данному реактору. То есть 440 МВт/ч
Вот так реактор и выглядит.
Оранжевый холм - металлическая крышка, закрывающая реактор.
Вид на перегрузочную машину одного из реакторов.
(Внимание вопрос: зачем на ней спасательный круг?)
Как же вода в реакторе не кипит, спросите вы.
Ответ прост.
Вода в реакторе находится под давлением в 12,5 МПа (это в 125 раз больше нормального атмосферного давления).
Чтобы эта вода не вырвалась наружу, требуются особая конструкция реактора и так называемого первого контура, то есть теплообменников, труб и насосов, по которым идёт вода, непосредственно охлаждающая реактор.
Одна из нескольких десятков шпилек, которыми крепится крышка реактора.
Это единственный радиоактивный контур АЭС.
Дело в том, что сама вода в крайне малой степени может стать радиоактивной.
Поэтому основными излучающими компонентами теплоносителя являются примеси, которые в эту воду попадают тем или иным образом.
Чтобы избежать заражения второго контура (который питает паром электрогенераторы), но при этом передать тепло, используют специальные парогенераторы.
Парогенератор представляет собой (в сильно упрощённом виде) бочку, сквозь которую проходят трубы первого контура.
Так как трубы выполнены из металла, они очень хорошо передают энергию теплоносителя воде второго контура, а так как они герметичны, радиоактивные примеси не попадают во второй контур.
Таким образом, вода второго контура не может представлять опасность для персонала станции, а так же не может сделать опасными трубы и агрегаты станции.
Фактически, если мы заменим парогенератор обычным газовым котлом, то наша станция будет просто обычной ТЭС, только очень мощной и требующей много топлива (и соответственно выбрасывающей много углекислого газа).
Вид на машинный зал. Видны турбины, которые вращают генераторы электроэнергии.
Ещё один вид на машинный зал. Видно, что он уходит на несколько этажей вниз.
Одна из секций турбины. Просто для того, чтобы понять насколько тут всё большое.
Но на АЭС, использующих реакторы типа ВВЭР, существует ещё одна ступень защиты.
Это третий контур АЭС.
Несмотря на то, что вода во втором контуре нерадиоактивна, разработчики АЭС решили минимизировать воздействие станции на окружающую среду.
Поэтому второй контур АЭС тоже герметичен.
Он охлаждается водой, которая забирается из крупнейшего в северной Европе озера – Имандра.
Станция нагревает воду в среднем на десять градусов.
Конечно, управление таким сложным комплексом требует не только знаний, но и практических умений, а также понимания процессов, происходящих внутри реактора и прочих узлов.
Вид на Главный Щит Управления. Отсюда управляется реактор.
А это один из операторов. Он постоянно следит за ситуацией.
Поэтому на КолАЭС основная масса работников имеет специальное высшее образование.
Более того, новые работники, приходя на станцию, начинают свой путь с самых низов, что позволяет им максимально эффективно использовать свои знания и накапливать практические навыки.
Для тренировки работников КолАЭС существует специальный учебный комплекс. В его составе множество различных тренажеров и учебных материалов.
В том числе специальный тренажер оператора реактора, полностью имитирующий все процессы, происходящие в настоящем реакторе.
Блоггеры фотографируют пульт тренажера оператора АЭС
Изображая грозного начальника смены
Это позволяет заранее промоделировать различные внештатные ситуации и подготовить персонал к их предотвращению и ликвидации.
С устройством АЭС разобрались. Об истории и нынешнем положении дел на КолАЭС я расскажу в следующем посте на эту тему.
А то выходит довольно много, а я не хочу утомлять вас.
Я хочу поблагодарить:
• ОАО «Концерн Росэнергоатом» за возможность самому посетить настоящую атомную станцию
• компанию «Редкая Марка» за организацию тура на КолАЭС
• лично Юлию Бутякову за то, что она смогла нас всех собрать и решить все организационные вопросы, возникающие в процессе подготовки поездки
Наверное, хотя бы некоторые из вас читали книги, посвящённые этой отрасли.
Например, я – читал.
Много и разных.
Даже пытался понять физические аспекты процессов, происходящих внутри атомного реактора.
Но моего уровня подготовки оказалось недостаточно, к сожалению.
Впрочем, речь не об этом.
Хочу спросить вас, уважаемые читатели, а кто из вас был на атомной электростанции (АЭС)?
Почему-то мне кажется, что таких людей будет очень мало. Единицы.
Так вот я на атомной станции недавно был.
И сейчас я расскажу вам об увиденном.
В комментариях можно (да и, наверное, стоит) задавать вопросы, которые заинтересуют именно вас, но не будут отражены в этом посте.
Я постараюсь ответить на них.
Или в комментариях, или отдельным постом (если вопрос будет этого требовать).
Я хотел бы затронуть следующие основные темы:
1) Что такое АЭС, зачем она нужна и как она устроена (на примере Кольской АЭС)?
2) Кольская АЭС (КолАЭС) вчера и сегодня.
Итак, начнём.
Что же такое АЭС, зачем она нужна и как она устроена (на примере КолАЭС)?
Как следует из названия, АЭС – предприятие, в первую очередь ориентированное на производство электричества.
Например, КолАЭС производит более 10 миллиардов(!) кВт/ч электроэнергии в год.
Это приблизительно половина всей электроэнергии, которую потребляет Мурманская область.
И это не предел.
По данным ОАО «Концерн Росэнергоатом», КолАЭС загружена только на 80% от своей мощности.
Это означает, что в случае необходимости станция может на 20% увеличить выработку электроэнергии, что будет востребовано в процессе развития региона.
То есть с тем, зачем же она нужна мы разобрались, для выработки большого количества электроэнергии.
Но почему бы не использовать вместо атомной энергии, например газ?
Дело в том, что для получения одного и того же количества электроэнергии нужно 30 килограмм урана, или 40 железнодорожных цистерн мазута, или 60 вагонов угля.
То есть первый плюс использования ядерной энергетики это радикальное сокращения количества требуемого топлива.
Но это не всё.
Гораздо более важным преимуществом ядерной энергетики является её экологичность.
Дело в том, что для того, чтобы на теплоэлектростанции (ТЭС) получить энергию, нужно сжечь какое-либо топливо.
Например, мазут, уголь или газ.
Вот тут и начинается самое интересное.
Дело в том, что для выработки, к примеру, 1000 МВт энергии надо израсходовать 8 миллионов тонн кислорода (и соответственное количество топлива).
При этом выделяется огромное количество вредных веществ.
Для ТЭС на газе, то есть для самой «чистой» из ТЭС, суммарный объём выбросов может достигать 13000 тонн в год на каждые 1000 МВт мощности.
АЭС не тратит кислород и не выбрасывает вредных веществ вообще.
Кстати, важное дополнение, угольные ТЭС выбрасывают довольно большое количество… радиоактивных газов.
Удивлены?
А зря. В угле содержится некоторое количество радиоактивного изотопа углерода. И удалить его из угля или из продуктов горения не представляется возможным.
А угля надо много.
Как результат, уровень радиоактивного излучения около угольной ТЭС выше чем около АЭС.
Вот так :)
Таким образом второй плюс ядерной энергетики – её экологичность.
С тем, зачем ядерная энергетика нужна, разобрались.
Теперь перейдём к устройству АЭС.
Я буду рассказывать устройство АЭС на примере КолАЭС.
Так будет нагляднее :)
Это общая схема любой АЭС на водо-водяном реакторе (ВВЭР по-русски или PWR по-английски).
«Сердцем» КолАЭС являются четыре реактора ВВЭР-440.
ВВЭР – аббревиатура, которая описывает сам реактор.
Она расшифровывается как Водо-Водяной Энергетический Реактор.
Это означает, что в реакторе не образуется пар.
Вода просто сильно нагревается.
Сильно – это порядка 300 градусов по Цельсию.
440 – цифры, обозначающие мощность, которую можно получить с генераторов, подключенных к данному реактору. То есть 440 МВт/ч
Вот так реактор и выглядит.
Оранжевый холм - металлическая крышка, закрывающая реактор.
Вид на перегрузочную машину одного из реакторов.
(Внимание вопрос: зачем на ней спасательный круг?)
Как же вода в реакторе не кипит, спросите вы.
Ответ прост.
Вода в реакторе находится под давлением в 12,5 МПа (это в 125 раз больше нормального атмосферного давления).
Чтобы эта вода не вырвалась наружу, требуются особая конструкция реактора и так называемого первого контура, то есть теплообменников, труб и насосов, по которым идёт вода, непосредственно охлаждающая реактор.
Одна из нескольких десятков шпилек, которыми крепится крышка реактора.
Это единственный радиоактивный контур АЭС.
Дело в том, что сама вода в крайне малой степени может стать радиоактивной.
Поэтому основными излучающими компонентами теплоносителя являются примеси, которые в эту воду попадают тем или иным образом.
Чтобы избежать заражения второго контура (который питает паром электрогенераторы), но при этом передать тепло, используют специальные парогенераторы.
Парогенератор представляет собой (в сильно упрощённом виде) бочку, сквозь которую проходят трубы первого контура.
Так как трубы выполнены из металла, они очень хорошо передают энергию теплоносителя воде второго контура, а так как они герметичны, радиоактивные примеси не попадают во второй контур.
Таким образом, вода второго контура не может представлять опасность для персонала станции, а так же не может сделать опасными трубы и агрегаты станции.
Фактически, если мы заменим парогенератор обычным газовым котлом, то наша станция будет просто обычной ТЭС, только очень мощной и требующей много топлива (и соответственно выбрасывающей много углекислого газа).
Вид на машинный зал. Видны турбины, которые вращают генераторы электроэнергии.
Ещё один вид на машинный зал. Видно, что он уходит на несколько этажей вниз.
Одна из секций турбины. Просто для того, чтобы понять насколько тут всё большое.
Но на АЭС, использующих реакторы типа ВВЭР, существует ещё одна ступень защиты.
Это третий контур АЭС.
Несмотря на то, что вода во втором контуре нерадиоактивна, разработчики АЭС решили минимизировать воздействие станции на окружающую среду.
Поэтому второй контур АЭС тоже герметичен.
Он охлаждается водой, которая забирается из крупнейшего в северной Европе озера – Имандра.
Станция нагревает воду в среднем на десять градусов.
Конечно, управление таким сложным комплексом требует не только знаний, но и практических умений, а также понимания процессов, происходящих внутри реактора и прочих узлов.
Вид на Главный Щит Управления. Отсюда управляется реактор.
А это один из операторов. Он постоянно следит за ситуацией.
Поэтому на КолАЭС основная масса работников имеет специальное высшее образование.
Более того, новые работники, приходя на станцию, начинают свой путь с самых низов, что позволяет им максимально эффективно использовать свои знания и накапливать практические навыки.
Для тренировки работников КолАЭС существует специальный учебный комплекс. В его составе множество различных тренажеров и учебных материалов.
В том числе специальный тренажер оператора реактора, полностью имитирующий все процессы, происходящие в настоящем реакторе.
Блоггеры фотографируют пульт тренажера оператора АЭС
Изображая грозного начальника смены
Это позволяет заранее промоделировать различные внештатные ситуации и подготовить персонал к их предотвращению и ликвидации.
С устройством АЭС разобрались. Об истории и нынешнем положении дел на КолАЭС я расскажу в следующем посте на эту тему.
А то выходит довольно много, а я не хочу утомлять вас.
Я хочу поблагодарить:
• ОАО «Концерн Росэнергоатом» за возможность самому посетить настоящую атомную станцию
• компанию «Редкая Марка» за организацию тура на КолАЭС
• лично Юлию Бутякову за то, что она смогла нас всех собрать и решить все организационные вопросы, возникающие в процессе подготовки поездки
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: Sunday, 12 December 2010 20:51 (UTC)no subject
Date: Monday, 13 December 2010 00:05 (UTC)no subject
Date: Monday, 13 December 2010 04:28 (UTC)no subject
Date: Monday, 13 December 2010 04:29 (UTC)no subject
Date: Monday, 13 December 2010 15:39 (UTC)no subject
Date: Monday, 13 December 2010 18:23 (UTC)А вот по трубам с синими метками идёт вроде вода на нагрев, а с красными - пар.
Если не путаю, конечно.
no subject
Date: Monday, 13 December 2010 20:39 (UTC)Интересно, получилось!
no subject
Date: Monday, 13 December 2010 20:50 (UTC)no subject
Date: Tuesday, 14 December 2010 04:26 (UTC)no subject
Date: Tuesday, 14 December 2010 04:28 (UTC)Уже видел :)
И даже прокомментил :)
no subject
Date: Tuesday, 14 December 2010 07:04 (UTC)no subject
Date: Tuesday, 14 December 2010 07:05 (UTC)no subject
Date: Wednesday, 15 December 2010 16:25 (UTC)no subject
Date: Wednesday, 15 December 2010 17:48 (UTC)Могу поправить :)