Атомные электростанции это фактически те же тепловые электростанции, на которых вместо твердого или жидкого топлива используют ядерное топливо. Соответственно в зависимости от режима работы атомной электростанции на ней могут быть установлены турбины как теплофикационные, так и конденсационные.
Ядерное топливо перерабатывают в специальных установках – атомных реакторах. В результате происходящей в нем цепной реакции деления урана будет выделятся огромное количество тепловой энергии. Количество выделяемой энергии напрямую зависит от интенсивности реакции, протекающей в атомном реакторе. Для регулирования скорости реакции используют специальные стержни, которые располагают в вертикальных рабочих каналах. Изготавливают стержни из специальных материалов, обладающих свойством активно поглощать нейтроны.
Ниже показана упрощенная схема производственного процесса атомной электростанции:
Тепловая энергия, выделяющаяся в рабочих каналах атомного реактора, нагревает воду, протекающую по трубам реактор – парогенератор (первичный контур), до температуры 255 – 275 0С. Из реактора нагретая вода поступит в теплообменный парогенератор, где отдаст свое тепло воде вторичного контура и нагреет ее до температуры 250-260 0С с давлением ризб = 12,5 ат. Вода первичного контура, охлажденная до температуры в 190 0С с помощью циркуляционного насоса отправляется обратно в реактор. Что бы не допустить закипание воды при такой высокой температуре ее подают в реактор под высоким давлением – ризб = 100 ат (в современных атомных электростанциях это давление может быть больше). Вода первичного контура, прошедшая через реактор атомной электрической станции, приобретает радиоактивность и несет опасность для обслуживающего персонала. Именно поэтому оборудование этого контура размещают под землей в отдельных камерах, имеющих толстые (до 1,5 м) бетонные стены.
Второй замкнутый контур (парогенератор – турбина — конденсатор) для жизни и здоровья человека не представляет опасности, так как не обладает радиоактивностью. Дальнейший выработок электрической энергии ничем не отличается от электростанций теплофикационных или конденсационных. Отсюда можно сделать вывод – что главным отличием атомных и тепловых электростанций будет то, что на атомных установлены атомные реакторы, а на тепловых – котельные агрегаты.
Атомные электростанции обладают целым рядом преимуществ:
- Довольно малый расход топлива. Суточный расход урана станции мощностью 5000 кВт составит порядка 30 грамм, а на тепловой, той же мощности требуется примерно 100 тонн топлива;
- Они абсолютно не связаны с местом расположения природных ископаемых источников топлива (уголь), и поэтому могут строится в любом сейсмично благоприятном месте;
- Нет затруднений с доставкой огромного количества топлива и нет необходимости сооружения специальных складов для его хранения;
- Отсутствует загрязнение воздуха дымом и копотью;
