Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
К атомным источникам теплоснабжения относятся:
· АТЭЦ – атомные ТЭЦ
· АСТ (АК) – атомные станции теплоснабжения (атомные котельные)
Немного об истории использования ядерной энергии в энергетике.
В мае 1950 года близ посёлка Обнинское Калужской области начались работы по строительству первой в мире АЭС.
Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. В 1958 году была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт, впоследствии полная проектная мощность была доведена до 600 МВт. В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 года генератор 1-й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 года был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 365 МВт запущен в декабре 1969 года. В 1973 году запущена Ленинградская АЭС.
За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 году в Колдер-Холле (Великобритания).Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).
АСТ и АТЭЦ
Первые проекты таких станций были разработаны ещё в 70-е годы XX века, однако из-за наступивших в конце 80-х гг экономических потрясений и жёсткого противодействия общественности, до конца ни один из них реализован не был. Исключение составляют Билибинская АЭС небольшой мощности, снабжающая теплом и электричеством посёлок Билибино в Заполярье (10 тыс. жителей) и местные горнодобывающие предприятия, а также оборонные реакторы (главной задачей которых является производство плутония): Сибирская АЭС, поставлявшая тепло в Северск и Томск. Реактор АДЭ-2 на Красноярском горно-химическом комбинате, с 1964 г. поставляющий тепловую и электрическую энергию для города Железногорска. Было также начато строительство следующих АСТ на базе реакторов, конструктивно близких ВВЭР-1000: •Воронежская АСТ (не путать с Нововоронежской АЭС), Горьковская АСТ, Ивановская АСТ (только планировалась). Строительство всех трёх АСТ было остановлено во второй половине 1980-х или начале 1990-х годов. В настоящий момент концерн «Росэнергоатом» планирует построить плавучую АСТ для Архангельска, Певека и других заполярных городов на базе реакторной установки КЛТ-40, используемой на атомных ледоколах. Есть вариант малой необслуживаемой АСТ на базе реактора «Елена», и передвижной (железнодорожным транспортом) реакторной установки «Ангстрем».
Применение атомных энергетических установок (АЭУ) существенным образом меняет условия функционирования систем теплоснабжения.
Появление АЭУ оказывает серьезное влияние на функции и условия работы существующих источников, надежность и параметры теплоснабжения, структуру топливного баланса и экологические (включая радиационную) нагрузки города, изменяются сроки вывода и обновления существующего оборудования ТЭЦ, котельных и тепловых сетей, так как становится существенным фактор их морального старения и уровень загрязнения окружающей среды, изменяется экономика энергоснабжающего комплекса и энергосистемы в целом.
1. Экономическая конкурентоспособность АЭС как источников теплоснабжения в сравнении с вариантами теплоснабжения от районных котельных на угле, газе, мазуте и АСТ выглядит таким образом: при удалении АЭС от города на 30 — 40 км теплоснабжение от нее находится вне конкуренции с любыми из этих источников. Теплоснабжение от АЭС равноэкономично теплоснабжению от угольных котельных при удалении АЭС от потребителя на 45 — 50 км и экономичнее, чем теплоснабжение от котельных на газомазутном топливе и АСТ при удалении до 55 - 75 км. Увеличение мощности системы теплоснабжения, повышение температуры теплоносителя в транзитном теплопроводе, затрат на органическое топливо, а также переход на открытую систему теплоснабжения расширяют зону конкурентоспособности АЭС как источника теплоснабжения.
2. Оправдан переход на температуру теплоносителя в транзитном теплопроводе от АЭС до 170 —200°С. Оптимальная температура теплоносителя слабо зависит и от расстояния транспорта теплоты. Повышение температуры составляет примерно 0,5°С на каждый километр увеличения расстояния.
3. Если АЭС как источник теплоснабжения подключается к подготовленной тепловой нагрузке, то оптимальное значение часового коэффициента теплофикации αаэс находится в пределах 0,5—0,6. Для вновь создаваемых систем теплоснабжения αаэс = 0,7—0,8.
4. Применение однотрубного транспорта теплоты целесообразно в том случае, когда минимально возможная мощность реконструируемых конденсационных турбин или устанавливаемых на АЭС теплофикационных турбин значительно меньше суммарной тепловой нагрузки системы теплоснабжения (города) и соизмерима с нагрузкой горячего водоснабжения. При однотрубном транспорте теплоты предельное расстояние от АЭС до города может превышать 100 км.
5. Увеличение числа зон теплоснабжения (числа самостоятельных теплопроводов) от АЭС, т. е. разукрупнение тепловых нагрузок, приводит к уменьшению экономически оправданного расстояния транспорта теплоты в 1,5—2,7 раза в зависимости от числа транзитных теплопроводов.
6. Учет эколого-экономического фактора существенно повышает конкурентоспособность АЭС как источника теплоснабжения. Например, при замещении районных котельных на мазуте и угле экономически предельное расстояние транспорта теплоты от АЭС возрастает на 30-100%.
Особую актуальность приобретает применение аккумулирования теплоты на ядерных энергоисточниках, работающих в изолированных системах электро- и теплоснабжения. Примером может служить Билибинская АТЭЦ, участвующая в регулировании графика электрической нагрузки, хотя такой режим противоречит экономической сути производства электроэнергии и теплоты на ядерном горючем.
Рассмотрим технические решения по системе теплоаккумулирования для автономной двухблочной АТЭЦ небольшой мощности «Север-2», принятой к сооружению в пос. Оленек Крайнего Севера. Тепловая мощность реактора 15 МВт, мощность турбины: номинальная - 1,9 МВт, максимальная - 2,8 МВт. Принята система аккумулирования с АГВ. Максимальный рабочий объем баков-аккумуляторов с промежуточным контуром для диапазона тепловых нагрузок 8-17 МВт составляет 1 500 м3, а с АСВ - 6000 м3. За счет аккумулирования теплоты можно обеспечить полное покрытие тепловых нагрузок во время их дневного максимума в течение 70 - 80 % длительности отопительного периода.
Использование аккумуляторов теплоты при автономной работе АТЭЦ может дать значительный экономический эффект благодаря заметному увеличению ее номинальной мощности в часы прохождения максимума нагрузок энергосистемы. Применение систем аккумулирования теплоты целесообразно на АТЭЦ, работающих в изолированных энергосистемах.
Рис.1.Принципиальная схема автономной маневренной АТЭЦ "Север-2" с промежуточным контуром аккумулирования теплоты:
1 - реактор; 2 - парогенератор; 3 - турбина; 4 - конденсатор; 5 — деаэратор; 6 — насос питательный; 7 — сетевой подогреватель; 8 - бак-аккумулятор; 9, 10 - соответственно пароводяной и водоводяной теплообменники контура аккумулирования; 11,12- насосы контура аккумулирования; 13 — насос сетевой
