Как устроен и работает уникальный атомный энергоблок БН-800

408 прочитали
Мне нравятся люди с которыми я работаю, у каждого из них есть чему поучиться, эти люди, коллектив Белоярской атомной станции. Коллектив умный, дружный и слаженный. Который воплотил в жизнь уникальный проект - БН-800.

Это второй наш реактор на быстрых нейтронах. Первым был БН-600. Об истории строительства можно почитать здесь. 4 энергоблок Белоярской АЭС БН-800, продолжает его традиции. Заметьте, других таких действующих быстрых реакторов нет нигде в мире! Можно долго рассказывать сколько усилий было вложено в проектирование и строительство, как разрабатывались решения, которые сделали БН-800 новым шагом в атомной энергетике. Сегодня мы точно знаем, что все сложности можно преодолеть, результат очевиден! 10 декабря 2015 года энергоблок БН-800, Белоярской атомной станции стал частью, общей российской энергосистемы.

БН-800 Белоярская атомная станция
БН-800 Белоярская атомная станция

Это блочный щит центр управления энергоблоком. Вся информация о работе реактора и других систем энергоблока поступает сюда.

Блочный щит управления БН-800
Блочный щит управления БН-800

На протяжении восьми часовой смены управляет наша команда специалистов. Представьте какая ответственность лежит на их плечах. Чтобы в любой ситуации решить задачу каждый из них должен быть профессионалом, а кроме того иметь крепкое здоровье и хорошую подготовку как у космонавтов.

Расскажем как устроен энергоблок. Самые важные его части. Реактор парогенератор и турбина с генератором.

Когда на энергоблок поступает ядерное топливо, оно загружается в реактор. В результате управляемой ядерной реакции, выделяется большое количество тепла, которое передается теплоносителю. Уникальность БН-800 в том, что в этой роли у нас выступает не вода, как в других реакторах, а натрий.

Забирая тепло из реактора натрий первого контура через промежуточный теплообменник отдает тепло натрию второго контура, который передает его в парогенератор. В парогенераторе нагретая этим теплом вода превращается в пар, и этот пар начинает вращать турбину. Турбина в свою очередь вращает ротор генератора. Вокруг которого создается электромагнитное поле и полученная таким образом электроэнергия передаются трансформатором и уходит в общую сеть.

Генератор БН-800
Генератор БН-800

Весь этот процесс происходит непрерывно, именно поэтому схема по которой собран наш энергоблок называется 3 контурной. В первом контуре происходит реакция и мы забираем полученное тепло, во втором контуре мы переносим это тепло в парогенератор, в третьем контуре получаем пар и передаем его в турбину.

Наглядная схема работы атомной станции
Наглядная схема работы атомной станции

Купол реакторного отделения останется целым, даже если на него упадет самолет. Кроме того здание выдержит 7 бальное землетрясение. В целом безопасность на принципах которой основан наш энергоблок не случайно называется естественной.

Если упадет самолет на энергоблок
Если упадет самолет на энергоблок

А это реактор сердце энергоблока, вокруг основного корпуса сделан равнопрочный страховочный кожух, чтобы натрий ни при каких условиях не вытек наружу. 

Реактор БН-800 в разрезе
Реактор БН-800 в разрезе

Реактор быстрый натриевый может быть остановлен при любых обстоятельствах пассивными системами безопасности. Для этого в самом реакторе имеются специальные стержни которые поглощают нейтроны. Есть ловушка расплава топлива, которая в случае даже самой невероятной аварии, сможет удержать топливо и не допустить выхода его наружу и исключить неуправляемую ядерную реакцию.

Ловушка расплава топлива
Ловушка расплава топлива

Еще одна уникальная особенность БН-800, система аварийного расхолаживания реактора для этого используется обычный атмосферный воздух, который сам поступает по трубам без каких-либо дополнительных устройств, за счет естественной тяги.

Мне нравятся люди с которыми я работаю, у каждого из них есть чему поучиться, эти люди, коллектив Белоярской атомной станции. Коллектив умный, дружный и слаженный.-10

Теперь давайте заглянем в сам реактор и увидим, что происходит внутри, как я уже говорил в другой статье, ядерная реакция происходит в тепловыделяющих сборках, которые находятся в активной зоне реактора. При попадании нейтрона, ядра урана делятся на две части, которые разлетаются с большой скоростью, при этом выделяется огромное количество тепловой энергии и образуется новые нейтроны.

Таблетка с топливом в ТВЭЛ
Таблетка с топливом в ТВЭЛ

В процессе реакции, таблетка с топливом нагревается, чтобы она не разрушилась ее обычно охлаждают водой, однако в быстром реакторе для этого решили использовать жидкий натрий. Почему натрий? Он отлично проводит тепло. Но, чтобы сделать реактор еще более безопасным, наши конструкторы оставили натрий циркулировать в реакторе. А в реактор поставили промежуточные теплообменники, через которые собранное натрием тепло из активной зоны, передается натрию второго контура. На блоке БН-800 три таких независимых петли циркуляции натрия, в первом и во втором контурах, в третьем вода.

Первый и второй контур, слева
Первый и второй контур, слева

В первом идет ядерная реакция, поступая в активную зону реактора натрий нагревается и забирает тепло у тепловыделяющие сборки.

Промежуточный теплообменник подогревает натрий 2 контура, и он в свою очередь передает тепло в парогенератор который вместе с турбиной входит в состав 3 контура. В парогенератор подается вода, которая нагревается от натрия второго контура и превращается в пар. Затем этот пар мы еще перегреваем, и в итоге не радиоактивный перегретый пар по этим трубам поступает в турбину.

Турбина состоит из цилиндра высокого давления и 3 цилиндров низкого давления, пар проходит через цилиндр высокого давления и поступает в цилиндры низкого давления, которые работают параллельно. Его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию вращения турбин. Вращение передается генератору который и преобразует механическую энергию вращения турбины в электрическую.

Выработанная энергия через блочные трансформаторы и открытое распределительное устройство 500 киловольт передается в единую энергосистему России, но, а дальше она уже распределяется среди потребителей.

Промышленные предприятия, жилые районы все они среди потребителей Белоярской АЭС, оба наших действующих блока вырабатывают примерно 14 процентов общего объема электроэнергии Свердловской области. Один БН-800 способен полностью обеспечить электричеством такой мегаполис как Екатеринбург.

Задавайте вопросы, предложения в комментариях, может у вас есть идея или вопрос для следующей статьи?

Подписывайтесь на канал, пишите что вы, думаете об этом, о канале, ставьте палец вверх! Это очень важно для развития канала, а так же моей мотивации писать еще. Ну как то не пишется.... когда нет реакции людей....
Большое вам спасибо!

Так же возможно вам будет интересно: