Як влаштована найпотужніша аес росії. Балаковская аес

Балаковская АЕС - найбільший в Росії виробник електроенергії - більш 30 млрд кВт · год. щорічно, що становить 1/5 частину вироблення всіх АЕС країни. Серед найбільших електростанцій всіх типів в світі займає 51-у позицію. Перший енергоблок БалАЕС був включений в Єдину енергосистему СРСР

в грудні 1985 року, четвертий блок в 1993 році став першим введеним в експлуатацію в Росії після розпаду СРСР.

Балаковская АЕС розташована на лівому березі Саратовського водосховища річки Волги в 10 км на північний схід від м Балаково Саратовської обл. приблизно на відстані 900 км на південний схід від м Москви.

Технічне водопостачання, що надзвичайно важливо для водо-водяних енергетичних реакторів, здійснюється за замкнутою схемою з використанням водосховища-охолоджувача, утвореного шляхом відсікання дамбами мілководній частині Саратовського водосховища.

На Балаковської АЕС експлуатуються 4 типових енергоблоку з реакторною установкою, до складу якої входить реактор типу ВВЕР-1000 (водо-водяний енергетичний Реактор - 1000 мегават електричної потужності, корпусного типу на теплових нейтронах з легкої водою як сповільнювач і теплоносія) - це найбільш поширений тип РУ в світі, зарубіжний аналог носить абревіатуру PWR.

Масштаби енергоблоків можна оцінити «з вертольота».

Кожен енергоблок складається з турбінного і реакторного відділень - утворюючи моноблок. Безперебійне електроживлення кожного енергоблоку забезпечують по три незалежних резервних Дизельних електричних Станції типу АСД-5600 (РДЕС - потужністю 5,6 мегават).

Висота верхньої позначки купола енергоблоку - 67,5 метрів.

Герметична оболонка є локалізуючої системою безпеки і призначена для запобігання виходу радіоактивних речовин при важких аваріях з розривом великих трубопроводів першого контуру і утримання в зоні локалізації аварії середовища з високим тиском і температурою. Вона має циліндричну форму і складається з попередньо напруженого залізобетону товщиною 1,2 метра.

Потрапити в реакторне відділення енергоблоку можна тільки з санітарно-побутового блоку спецкорпусу по перехідній естакаді. У санітарно-побутовому блоці розташовані санпропускники для проходу в зону іонізуючих випромінювань. Тут персонал станції повністю переодягається в захисний спецодяг. Після виходу з санпропускника в Зону контрольованого доступу персонал проходить на щит радіаційного контролю до чергових дозиметрист для отримання індивідуальних дозиметрів.

Внутрішні двері основного шлюзу ГО на позначці +36 метрів.

При роботі реакторної установки на потужності Гермооболонка закрита - знаходиться під невеликим розрідженням. Для доступу оперативного персоналу всередину необхідно пройти процедуру шлюзування. Основний шлюз - складний пристрій, призначене для забезпечення проходу всередину геромооб`ема зі збереженням перепаду тисків між гермооб`ємі і обстройка реакторного відділення.

Центральний зал в гермооболонці ГО 2-го енергоблоку.

Гермооболонка виконана у вигляді циліндра внутрішнім діаметром 45 метрів і висотою 52 м, з позначки 13,2 м над рівнем землі, де знаходиться її плоске днище, до позначки 66,35 м, де знаходиться вершина її куполоподібного верху.

Технологічна схема кожного блоку двоконтурна. Перший контур є радіоактивним, в нього входить водо-водяний енергетичний реактор тепловою потужністю 3000 МВт і чотири циркуляційних петлі охолодження, за якими через активну зону за допомогою головних циркуляційних насосів прокачується теплоносій - вода під тиском 16 МПа.

Спускаємося до реактору.

На Балаковської АЕС використовується модернізований серійний ядерний реактор ВВЕР-1000 з водою під тиском, який призначений для вироблення теплової енергії за рахунок ланцюгової реакції розподілу атомних ядер. Регулювання потужності реактора здійснюється зміною положення в активній зоні кластерів зі стрижнів з поглинаючими елементами, сталевими трубками з карбідом бору, а також зміною концентрації борної кислоти у воді першого контуру.

Відео: 10 найпотужніших АЕС в світі

Ядерний реактор.

Температура води на вході в реактор дорівнює 289 ° C, на виході - 320 ° C. Циркуляційний витрата води через реактор складає 84000 т / год.

Нагріта в реакторі вода прямує по чотирьом трубопроводах в парогенератори.

Парогенератор - це горизонтальний теплообмінник із зануреною поверхнею теплообміну, призначений для вироблення осушенного насиченої пари з продуктивністю 1470т / ч. Вода з реактора надходить в колектор і лунає всередину на 11 тисяч трубок. Проходячи по ним, вона віддає тепло котельній воді другого контуру і виходить через аналогічний збирає колектор на всмоктуючий патрубок головного циркуляційного насоса (ГЦН). Таким чином, парогенератор є граничним елементом між першим - радіоактивним контуром і другим - нерадіоактивним.

Другий контур - нерадіоактивні, складається з випарної і водопітательной установок, блокової знесолювальної установки і турбоагрегату електричною потужністю 1000 МВт. Теплоносій першого контуру охолоджується в парогенераторах, віддаючи при цьому тепло воді другого контуру.

Насичена пара, вироблений в парогенераторі, з тиском 6,4 МПа і температурою 280 ° C подається в збірний паропровід і направляється до турбоустановці, що приводить в обертання електрогенератор.

Відео: Принцип роботи АЕС

Вид вглиб боксу головного циркуляційного насоса (ГЦН).

Примусова циркуляція теплоносія здійснюється за рахунок роботи чотирьох головних циркуляційних насосів ГЦН-195М. Кожен з ГЦН при частоті обертання 1000 об / хв. забезпечує прокачування через активну зону реактора 21000 тонн води на годину.

Басейн мокрою перевантаження ядерного палива.

Для підтримки нормальної роботи реактора необхідно виконувати перевантаження палива. Перевантаження палива здійснюється частинами, в кінці борної кампанії реактора третину ТВС вивантажується і така ж кількість свіжих збірок завантажується в активну зону, для цих цілей в гермооболонці є спеціальна перевантажувальна машина МПС-1000. Ядерне паливо для Балаковської АЕС проводиться Новосибірським заводом хімконцентратів.

Всі операції з відпрацьованим ядерним паливом (ВЯП) виконуються дистанційно під 3-х метровим шаром борованої води. У відпрацьованих ТВЗ міститься велика кількість продуктів розподілу урану. Ядерне паливо має властивість саморазогреваться до високих температур і є високорадіоактивним, тому його зберігають 3-4 роки в басейнах з певним температурним режимом під шаром води, що захищає персонал від іонізуючого випромінювання. У міру витримки зменшується радіоактивність палива і потужність його залишкового тепловиділення. Зазвичай через 3 роки, коли саморозігрів ТВС скорочується до 50-60 ° C, його витягують і відправляють для зберігання, поховання або переробки.

Пульт управління перевантажувальної машиною МПС-1000.

Один з найбільш ефективних способів збільшення вироблення електроенергії - збільшення тривалості кампанії ядерного реактора, роботи в цьому напрямі велися на Балаковської АЕС багато років. З поліпшенням конструкції ядерного палива перехід на 18-місячний паливний цикл став можливий і в даний час поступово реалізується. Суть полягає в тому, що перевантаження палива стали здійснювати рідше, ніж раз на рік, при повній його реалізації перевантаження будуть відбуватися раз 1,5 року, відповідно реактор довше працює без зупинок, збільшується його енерговиработкі.

На даний момент на БАЕС реалізуються кампанії з планованою тривалістю 420-480 еф. доби, що є вирішальним перехідним етапом до 18-місячного паливному циклу.

Для вимірювання температури і тиску теплоносія всередині корпусу реактора використовують датчики, розміщені нейтронно-вимірювальних каналах на траверсі блоку захисних труб реактора.

Дефектоскописти проводять плановий контроль зварних з`єднань і основного металу.

Всього на станції працюють близько 3770 чоловік, більше 60% яких мають вищу або середню професійну освіту.

Гайковерт головного роз`єму реактора ВВЕР-1000.

Застосування гайковерта забезпечує герметизацію вузла ущільнення одночасної і рівномірної витяжкою шпильок, зменшує часу на проведення робіт по ущільненню і розущільнення головного роз`єму реактора, знижує трудовитрати обслуговуючого персонал і як наслідок їх дозові навантаж.

Відео: Балаковская АЕС. Машинний зал другого енергоблоку.

Для нормального функціонування парогенератора протягом терміну служби необхідно проводити контроль теплообмінної поверхні труб від відкладень.

Для контролю стану металу на Балаковської АЕС застосовується вихрострумовий метод контролю (ВТК).

Полярний кран під куполом гермооболочки.

При розущільненими і течах першого контуру відбувається випаровування води, що супроводжується зростанням тиску під куполом гермооб`єму. Для зниження тиску пара в нього розбризкується холодна вода.

Вимірювання забрудненості спецодягу в санітарному шлюзі.

У приміщеннях обстройки реакторного відділення організовані спеціальні пости додаткового дозиметричного контролю та санітарної обробки - саншлюзи. Персонал, що виходить із зони виконання робіт або розташування технологічного обладнання, проходить обов`язковий дозиметричний контроль і при необхідності - відмивання і обробку одягу і шкірних покривів для запобігання розповсюдження радіоактивного забруднення в більш чисті приміщення постійного перебування персоналу.

Блоковий щит управління.

Персонал веде весь технологічний процес (управляє обладнанням та контролює роботу автоматики) з блочного щита управління (БЩУ).

Умовно БЩУ поділений на три зони відповідальності. Перша зона знаходиться в безпосередньому оперативному веденні начальника зміни блоку і включає системи енергопостачання та панелі систем безпеки, друга зона - в оперативному веденні провідного інженера з керування реактором - з неї здійснюється контроль роботи реактора, основного обладнання першого контуру і технологічних систем реакторного відділення. Третя зона - у веденні провідного інженера з керування турбіною.

Провідний інженер з управління турбіною одного з енергоблоків.

На БЩУ одного енергоблоку контролюється понад 19 000 параметрів.

Весь пар, що виробляється чотирма парогенераторами енергоблоку, об`єднується і подається на турбіну.

Машинний зал з турбогенератором.

Парова турбіна конденсаційна, одновальна, чотирициліндровий (один циліндр високого тиску, три - низького тиску).

Номінальна потужність 1000МВт, частота обертання 1500 оборотів в хвилину.

Циліндр високого тиску (ЦВТ) призначений для спрацьовування «гострого» пара, що надходить з головного парового колектора.

Початковий тиск в корпусі 60 атмосфер, температура пара 274 градуса.

На одному валу з турбіною закріплений генератор марки ТВВ-1000, напруга, що генерується 24000 вольт.

Старший машиніст в обході на турбіні.

Видача електрики.

Електрообладнання АЕС в цілому мало відрізняється від устаткування теплових електростанцій, за винятком підвищених вимог до надійності.

Видача потужності Балаковської АЕС здійснюється через шини ОРУ-220/500 кВ в об`єднану енергосистему Середньої Волги.

Ці шини є вузловими в енергосистемі і пов`язують Саратовську енергосистему з Ульяновської, Самарської, Волгоградської і Уральської.

Водойма-охолоджувач площею 24,1 км? -ціркуляціонного водопостачання АЕС.

Тут живуть білий амур і товстолобик, необхідні для природного біологічного очищення і підтримки якості води ставка-охолоджувача.

Вода з охолоджувача за відкритими подводящим каналах надходить до чотирьох блоковим насосних станцій (БНС), розташованим на його березі. Ці насосні станції забезпечують технічною водою невідповідальних споживачів.

Для технічного водопостачання відповідальних споживачів (обладнання, в тому числі і аварійного, перерва у водопостачанні якого не допускається в будь-яких режимах роботи) використовується спеціальна замкнута зворотний система, що включає в себе бризкальні басейни.

Охолодження води відбувається за рахунок розбризкування, що збільшує площу теплообміну.

Хімводопідготовки.

На щиті хімводоочищення розміщені прилади контролю та органи управління елементів, що забезпечують процеси очищення та знесолення води, дозування реагентів при водопідготовки та ін.

Аналітична лабораторія призначена для забезпечення високої достовірності при проведенні хімічного аналізу, для обробки і накопичення баз даних по хімічним режимам роботи енергоблоків.

Лабораторія обладнана іонним хроматографії, рентгенівським кристал-дифракційних спектрометром, тітратори вологи, оптичним емісійним спектрометром з індуктивно зв`язаною плазмою і т.д.

Обговорюється будівництво другої черги станції, що складаються з п`ятого і шостого енергоблоку тієї ж конструкції, що і вже діючі на станції.

https://kak-eto-sdelano.livejournal.com/378126.html