Эксплуатационные свойства АЭС

Как энергетическому объекту АЭС присущи следующие особенности:

1. Практически полное отсутствие зависимости АЭС от транспорта топлива;

2. Отсутствие загрязняющих воздушный бассейн выбросов в виде пыли и газа, обычно сопровождающих работу традиционных ТЭС;

3. Радиоактивность, имеющая место на АЭС, локализуется средствами радиационной защиты;

4. Практически полная независимость работы АЭС от окружающей среды за исключением зависимости от водных бассейнов (очень много воды необходимо для охлаждения). Считается, что АЭС несут тепловое загрязнение окружающей среды;

5. Принципиальная невозможность полного сжигания ядерного горючего, вследствие чего для выгрузки и загрузки горючего необходимы периодические остановы АЭС. В последнее время имеется положительный опыт перезагрузки горючего без останова с использованием специальных роботов.

Эксплуатационные свойства определяются ее тремя основными элементами: ядерным реактором, паровой турбиной и электрическим генератором. На АЭС обычно применяют дубль-блоки, причем не по реактору, а по паровой турбине.

Особенности эксплуатационных свойств АЭС определяется, прежде всего, ядерным реактором. Это следующее:

- невозможность мгновенного сброса нагрузки из-за невозможности мгновенного прекращения работы источника тепла. АЭС не могут участвовать в регулировании нагрузок энергосистем;

- АЭС является, в отличие от ГЭС и КЭС, многоцелевой установкой. Она может применяться, например, для опреснения воды, для наработки плутония;

- для АЭС характерен переходный период работы реактора, характеризующийся постепенным ростом нагрузки с момента его пуска. Для первых электростанций этот период оставлял до 10 лет;

- АЭС являются наиболее капиталоемкими объектами;

- для АЭС характерен более длительный и сложный режим пуска атомного реактора из нерабочего состояния.

Пуск ядерного реактора подразделяется на две стадии: физический и собственно эксплуатационный пуск.

Физический пуск включает в себя сборку реактора, помещение в центре реактора источника нейтронов и постепенное заполнение рабочих каналов ТВЭЛами. Целью физического пуска является проверка физических свойств, определение критической массы, распределение нейтронного потока, эффективность работы ТВЭЛов, проверки работы КИП и средств защиты реактора. Физический пуск занимает от 10 мин. до нескольких часов.

После физического пуска начинается подготовка к эксплуатационному пуску: заполнение теплоносителями систем охлаждения и установление его циркуляции при рабочем давлении; включение вентиляции производственных помещений, средств диспетчерского контроля, средств сигнализации и защиты. Затем идет эксплуатационный пуск в три этапа, которые различаются по мощности реактора (10-5 от номинальной, от минимальной до 10-2от номинальной, от 10-2до 100). Этот период может занимать до десятков часов.

АЭС обычно работает в энергосистеме в базисном режиме (7000 часов в год);

- АЭС могут регулировать нагрузку в диапазоне от 100 до 70%;

- скорость набора нагрузки 5 Мвт/мин. и ограничивается турбиной.

Пуск реактора из холодного состояния занимает 60-72 часа, а после кратковременной остановки – 16-24 час.

АЭС с реакторами ВВР необходимо останавливать на 15-20 дней на перезагрузку топлива. Обычно это происходит в дни ремонта (который длится до 60 дней) и перезагружается 1/3 топлива.

Эксплуатация АЭС связана с большими трудностями.