Электростанции
Установка, в которой происходит управляемая цепная ядерная реакция, называется ядерным реактором. В него загружается ядерное топливо, например — уран -238. Ядерный реактор служит для нагрева теплоносителя и представляет из себя, в принципе, котёл.
Биологическая защита выполняет функции изолятора реактора от окружающего пространства для того, чтобы в него не проникли мощные потоки нейтронов, альфа-, бета-, гамма- лучи и осколки деления. Биологическая защита предназначена для создания безопасных условий работы обслуживающего персонала.
Турбина предназначена для преобразования энергии пара в механическую энергию вращения ротора электрического генератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, которая поступает на повышающий трансформатор, где преобразуется до необходимых величин для дальнейшей передачи в линии электропередач. Часть энергии также передаётся на понижающий трансформатор собственных нужд.
Отработанный в турбине пар поступает в конденсатор. Конденсатор служит для охлаждения пара, который, конденсируясь, затем подаётся циркуляционным насосом через регенеративный обменник в парогенератор. В регенеративном обменнике вода охлаждается до исходной величины.
Разогретый в реакторе теплоноситель первого контура отдаёт тепло в промежуточном теплообменнике теплоносителю второго контура. А тот, в свою очередь, отдаёт тепло рабочему телу в парогенераторе.
Циркуляционные насосы служат для движения теплоносителя в контурах схемы, а также для подачи охлаждающей воды в конденсатор из резервуара.
Таким образом, принципиально АЭС отличаются от ТЭС только тем, что рабочее тело на них получает тепло в парогенераторе при сжигании ядерного топлива в ядерном реакторе, а не органического топлива в котлах, как это имеет место на ТЭС.
Многоконтурная схема АЭС обеспечивает радиационную безопасность и создаёт удобства для обслуживания оборудования. Выбор числа контуров определяется в зависимости от типа реактора и свойств теплоносителя, характеризующих его пригодность для использования в качестве рабочего тела в турбине.
Особенности АЭС:
- Атомные электрические станции не зависят от месторасположения источника сырья, а потому могут сооружаться в любом географическом месте, в том числе и труднодоступном.
- Для работы АЭС требуется небольшое количество топлива (100−150 т. в год).
- Атомные станции не загрязняют атмосферу. Выбросы радиоактивных газов и аэрозолей не превышают величин, разрешённых санитарными нормами.
- АЭС могут работать по свободному графику нагрузки.
- Коэффициент полезного действия атомных станций 35−38%.
Конденсатор — устройство, предназначенное для охлаждения и конденсации пара, выходящего из турбины.
Экономичность работы паровой турбины в большой степени зависит от конечного давления пара, с понижением которого увеличивается используемый тепловой перепад и возрастает КПД турбоустановки.
Из трёх параметров пара, определяющих экономичность турбины — начальное давление, начальная температура и конечное давление, последний параметр оказывает наибольшее влияние на коэффициент полезного действия турбины. Снижение давления пара после выхода из турбины производится в конденсаторе, в котором поддерживается давление 0,005 — 0,0035 МПа.