Теплотехника Учебн.для вузов. Под ред. А.П.Баскакова. М. (1013707), страница 58
Текст из файла (страница 58)
си с ураном мРО. Наиболее освоенным«энергетическими реакторами являются зад»водяные (ВВЭР). Такой реактор предс"валяет собой металлический корпус с размещ иными в нем кассетами. Каждая кассета сос.аит из металлического кожуха с собранными в нем цилиндрическими стержнями. Срержни, в свою очередь, состоят из танкастенн >й цир. капиевой оболочки, заполненной ранам. Стержни являются тепловыделяющипи элементами (твзлами).
Через корпус реактора, т е через гасе«ты твэлов, насосами праганяегся ревлон рентель (вода), который нагревается за счет трплоты, выделяющейся в результате реакции,геления ядерного топлива. 189 Чтобы избежать в первом контуре реактора вскипання воды, необходимо поддерживать в нем более высокое давление, чем давление а) Рис 22.6. Принципиальные схемы одно- н двухконтурных АЭС: а — адноконтуряая схема, б .- двухкоитурная; ! — реактор, 2 — турбина, 3 . — яарогеиератор, 4 — кон. деисатор, 3 — деаэратор, б — сепаратор; 7 -- паросборник,  — кампенсатор аз ьема; 9 кокденсатный касас; 10 — циркуляцяоикый касас, г! .- питательный насос; >2 — яромежуточзый чароягрегреьатель 190 Ядра атомов урана 'м() обладают способностью самопроизвольно делиться.
Осколки деления разлетаются с огромной скоростью (2 10' км>с). За счет преобразования кинетической энергнн зтнх частиц в тепловую в тнэлах выделяется большое количество теплоты. Преодолеть металлический кожух твэла способны толька ней~роны. Попадая в сосед. нне твэлы, анн вызывают деление ядер хмБ в ннх н создают цепную ядерную реакцию. Вода, явлннсь теплоносителем, одновременно выполняет также роль замедлнтеля нейтронов. Для поддержания цепной реакция нужны замедленные (тепловые) нейтроны, скорость которых не превышает 2 км>с. Имен.
но двоякая роль воды в реакторе подобного типа определила его название — водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) Такой рсак. тор называют также реактором на тепловых (медленных) нейтронах. Схема АЭС, в которой пар, направляемый в турбину, производятся реактором, называется одноконтурной (рнс.
22.6, о). Вода, в особенности содержащая твердые прнмесн, становится в корпусе реактора радиоактивной. Поэтому в одноконтурных АЭС все оборудование работает в раднацнонноактивных условиях Эта усложняет его эксплуатаци>о. Преимушеством нх является лишь простота конструкция. В двухконтурных АЭС (рис. 22.6, б) контуры первичного теплоносителя и рабочего тела разделены. Теплоноси. тель, циркулирующий в первом контуре, являЕтся источником теплоты лля второго контура, в парогенерируюшем устройстве которого об. разуется пар для паротурбинной установка. В этом случае рабочее тело обладает заметно меньшей радиационной активностью, что уп. рошает эксплуатацию АЭС пара на втором контуре двусконтурной схемы. Для уменьшения давленнн в реашоре можно использовать высококнпящяй теплоноснтель (органические жидкости, жидкие металлы, кипящие прн высоких температурах при отсутствии заметного избыточного давленнн) нлн газ.
Для существующих АЭС характерен низкий перегрев пара. Пар !юступает в турбину насыщенным, поэтому прн достижения предельной влажности (по условиям эрознонного наноса лопаток 8 — 12 ой) он выводится кз промежуточных ступеней турбины и пропускается через сепаратор для отделения влаги, а иногда и через цароперегреватель, затем пар снова поступает в последующие ступени турбины. Развитие я совершенствование оборудования АЭС позволяло повысить КПД до 35 ч>ш а единичную мо>цность вверг>блоков довести до 1000 МВт и более. Себестоимость производимой на АЭС электроэнергнн соизмерима с себестоимостью электроэнергия, отпускаемой ТЭС, использующими органическое топливо.
Например, себестоимость электроэнергии на Ленинградской атомной электростанции мощностью 4000 МВт составлнет примерно 0,5 коп>'(кВт. ч) К настоящему времени паявилнсь н другие типы реакторов Использование, например, реакторов-размножителей на быстрых нейтронах позволяет воспроизволить ядерное горючее на 25 — 40 уч> больше затраченного топлива. Прн этом из ~мО, находящегося в реакторе вместе с ">О, получается плутоний м"Рц.
Этот искусственно полученный изотоп плутания (а природе он не существует), так 191 же как и 'м(), является ядерным горючим, поскольку ле~ка самопроизвольно делится. Основным достоинством АЭС является независимость от источников сырья (урановых месторождений) благ«аарн компактности горючего, легкости его транспортировки и продолжительности использования. На Нововоронежской АЭС на выработку 1 млн. кВт ° ч электроэнергии расходуется исего около 200 г урана, что эквивалентно примерно 400 т угля. Экологическая чистота АЭС иного выше, чем ТЭС, работающей на органическом топливе, а вероятность аварии на них ничтожна.
Поэтому атомная энергетика будет развиваться и в будущем. Во Франции, например, в настоящее время 70 ьгэ' электроэнергии вырабатывается на АЭС По мере развития безопасность АЭС неуклонно повышается, при этом учитывается и опыт имевших места, Хотя Глава двадцать третья ТЕПЛОСНЛЬЖЕНИЕ 23.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Различают обеспечение теплотой промышленных предприятий — промышленное теплоснабжение н коммунальное — подача теплоты в жилые и общественные здания. Для передачи тепловой энергии от источника к потребителю используют различные теплоносители. Ды пав ые газы применяют на промышленных предприятиях (в металлургических печах, топках котлов и т.
д.) для непосредственного обогрева различных материалов и изделий при температурах 000--2000 С. Их основное достоинство — высокая температура при отсутствии избыточного давления. Недостаток — низкий коэффициент теплоотдачи от газа к обогреваемому материалу, малое количество теплоты, переносимое единицей объема газа, невозможность транспортирования даже на небольшие расстояния (вследствие отсутствия давления в топочном устройстве). и малочисленных, аварий, в том числ< и на Чернобыльской АЭС в нашей стране.
Контрольные эопрогл< и задачи 22.1 Почему в качестве маневренных могут быть предложены гаэотурбинные ТЭС? 22.2 Определить удельный расход условнага топлива на производства 1 ГЛж т< плоты, если КПЛ котельного агрегата равен 1б ",ь< 22.3 Оценить удельный расход условного топлива, затраченного на выработку электроэнергии на ТЭЦ при КПЛ с.вицин брутто 38 ь4. 22 4 Чеч график потребления э. гктраэнергии отличаетси от графика нагрузк< электростанции? 22хй Чта означаю~ следующие названия тепловых электрических станций: КЗС, ГРЭС, ТЭ10 Что между ними оп<него < в чем различие? В низкотемпературных процессах используются обычно вода и водяной и а р. Эти теплоносителя позволяют получать высокие коэффициенты теплоотдвчн в теплаобменных аппарата<, они дешевы и могут транспортирават<ся на значительные расстояния, теряя из пути относительно мало теплоты. Для экономичной работы всей системы теплоснабжения, объединяющей источник и потребитель теплоты, желателен сбор и возврат образующегося из пара конденсата.
Чистоту этого конденсата трудно (беспечить. Так, конденсат, образующийся в подогревателях нефтепродуктов и растворов красителей, часто в ис гочник теплоты не возвращается, поскольку при выходе из строя нагревательных <рубок теплообменника-подогревателя конденсат загрязняется и становится непригодным для питания котлов. В промышленности для техно?огических процессов преимущественно еспользуется слегка перегретый пар с давлени- ем 0,5 — 1,5 МПа, а для отопления произнодственных помещений и нагрева воздуха, идугцего на вентиляцию,— горячан вода.
Пар подается иэ отборов д урбин теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) либо непосредственно из котлов, обычно тина ДКВР, или котлов-утилизаторов. Так осуществляется централизованное теплоснабжение. Коммунальное потребление включает расходы теплоты на отопление и вентиляцию, административных, общественных и жилых зданий и на бытовые нужды (горячее водоснабжение) . Коммунальное теплоснабжение также осуществляется централизованно. Централизованный отпуск теплоты от ТЭЦ и районных котельных с водогрейными котлами покрывает в СССР в настоящее время около трети всего теплового потребления.
Отопление в нашей стране осуществляется, квк правила, подачей к потребителю нагретой воды, т. е. тепловые сети являются водяными. Использование воды в качестве теплоносителя в отличие от пара связано с возможностью регулирования отпуска теплоты изменением температуры теплоносителя, большей дальностью теплоснабжения, а также воэможностью сохранения на ТЭЦ конденсата греющего пара. Применение воды вместо пара в тепловых сетях и отопительных приборах (радиаторах, трубах и т.
д.) позволнет, кроме того, исключить шум прн нх работе н иметь относительно невысокие температуры греющих поверхностей, что повышает безопасность их эксплуатации и исключает разложение осевшей на них пыли, резка усиливающееся при температуре выше ВО 'С. 23.2. ТЕПЛОСНАБЖЕННЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕЙПРНЯТНЯ Источники теплоты. Основными источниками теплоты (горячей воды и пара) являются ТЭЦ и котельные. Использование дешевых, компактных транспортабельных паровых котлов, а также водогрейных котлов большой мощности позволяет с минимальными затратами на сооружение источника тепло- 192 ты обеспечить теплоснабжение предприятий в тех местах, где ввод в действие ТЭЦ отстает по времени от ввода тепловых потребителей.
После ввода в действие ТЭЦ этн водогрейиые котлы используются для покрытия пиковой части тепловой нагрузки н резервирования тепло. снабжения. Немалую роль в общем балансе тсплопотребления предприятия могут играть котлы-утилизазоры н устройства нспарительного охлаждения технологического оборудования (см. далее гл. 2). На ряде предприятий за счет использовании вторичных энергоресурсов покрывается до половины потребности в теплоте. В качестве источников теплоты могут также использоваться атомные станции теплоснабжения (АСТ), представляющие собой по существу атомные котлы. Режимы теплопотреблення имеют значение прн планировании теплоснабжения рассматриваемой отрасли промышленности, особенно ее теплоемкнх производств, и планировании работы и).
И . и гр теплопотребления (рис. 23.1), можно подсчитать ободнй годовой расход теплоты 1',)„ как площадь под кривой тепловых нагрузок. Режимы расходования теплоты различными предприятиями различны. Существуют потребители, расходующие теплоту круглый год, например горячее водоснабжение, но неравномерно (в течение суток, недели, месяца и т. д.). Неко~орые потребители расходуют теплоту в течение всех дней недели, другие потребляют ее на технологические нужды г?,кДмгч 1!1!йв ....
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
