Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы на экзамен по котлам.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
21.68 Mб
Скачать

8. Твёрдое , жидкое газообразное топливо. Растительное топливо и отходы городского хозяйства. Подготовка и использование этих топлив в ку!

Твёрдое топливо — горючие вещества, основной составной частью которых является углерод. К твердому топливу относят каменный уголь и бурые угли, горючие сланцы, антрацит , углебрикеты , растительные отходы сельского хозяйства , древесные отходы , торф , кокс , угольная пыль и отходы городского хозяйства .В основном твёрдое топливо применяют для получения теплоты и других видов энергии, которые затрачиваются на получение механической работы. Кроме того, из твёрдого топлива при его соответствующей обработке (перегонке) можно получить более 300 различных химических соединений. Большое значение имеет переработка бурого угля в ценные виды жидкого топлива — бензин и керосин.

Жидкое топливо – это продукты переработки нефти и каменного угля. К жидкому топливу относят бензин , керосин , мазут , дизельное топливо , продукты переработки горючих сланцов ( сланцовое масло и смоляной пек ) , масла и спирты.

Газообразное топливо – природный газ , а так же продукты переработки твёрдых топлив ( геренаторный , водяной , коксовый , доменный ) , продукты переработки нефти , газы крекинга и пиролиза. На промышленных котлах для зажигания твёрдого топлива с повышенным содержанием золы используют газообразное топливо или мазут.

К используемым отходам сельского хозяйства, растительной и лесо¬перерабатывающей промышленности относятся: хлопковая и рисовая шелуха, кукурузная кочерыжка, подсолнечная лузга, гузапай (стебли хлопчатника), солома, оболочка какао-бобов, скорлупа кокосовых орехов, кожура фруктов, овощей, листья. жмых, мякина, выжимка плодов и овощей, капустная и картофельная мезга, на¬воз.

Все отходы требуют предварительной подготовки . Отходы сельского хозяйства целесообразно брикетировать , прессовать ( имеются разработки голландской фирмы водогрейных котлов , в которых в которых растительные отходы оформленные в виде цилиндрических свёртков)

Городские отходы так же подлежат сортировки , с них извлекают металл и строительные материалы , а оставшийся мусор транспортируют на роликовый рольганг.

9. Ядерное топливо и ядерные энергетические установки на тёплых и быстрых нейтронах

Ядерное топливо использует энергию распада радиоактивных ядер атомов тяжёлых металлов U , Pu .

Ядерное топливо используется в ядерных реакторах в виде таблеток размером в несколько сантиметров, где оно обычно располагается в герметично закрытых тепловыделяющих элементах (ТВЭЛах), которые в свою очередь для удобства использования объединяются по нескольку сотен в тепловыделяющие сборки (ТВС).К ядерному топливу применяются высокие требования по химической совместимости с оболочками ТВЭЛов, у него должна быть достаточная температура плавления и испарения, хорошая теплопроводность, небольшое увеличение объёма при нейтронном облучении, технологичность производства. Ядерное топливо может быть твёрдым , жидким , газообразным.

Быстрыми наз нейтроны если их скорость так велика , что соответствующая длина дебройлевской волны нейтронов: h- постоянная Планка , - модуль импульса движущейся частицы. Энергия быстрых нейтронов закл в пределах от 0,1 до 50 Мэв.

В реакторах на быстрых нейтронах в качестве топлива используется не только U но и U , который явл. основной составляющей природного урана ( 99,3 % ).

Особенностью распада U в реакторах на быстрых нейтронах явл то что кол-во образующихся Pu больше чем выгорает первоначально загруженное топливо U из за чего реакторы на быстрых нейтронах ещё наз реакторами-размножителями. Если не извлекать Pu для производства ядерних зарядов , то в реакторе возможно практически полностью использовать природный уран и тем самым почти в 100 раз увеличить выход энергии из добытого природного урана. В СССР первый энергетический реактор на быстрых нейтронах был построен в 1973 году.

Медленные нейтроны с энергиями от 0,025 эв до 0,5 эв наз тепловыми нейтронами.

Реа́ктор на тепловы́х нейтро́нахядерный реактор, использующий для поддержания цепной ядерной реакции нейтроны тепловой части спектра энергии — «теплового спектра» . Использование нейтронов теплового спектра выгодно потому, что сечение взаимодействия ядер урана-235 с нейтронами, участвующих в цепной реакции, растёт по мере снижения энергии нейтронов, а ядер урана-238 остаётся при низких энергиях постоянным. В результате, самоподдерживающаяся реакция при использовании природного урана, в котором делящегося изотопа 235U всего 0,7%, невозможна на быстрых нейтронах (спектра деления) и возможна на медленных (тепловых)

.Активная зона реактора на тепловых нейтронах состоит из замедлителя, ядерного топлива, теплоносителя и конструкционных материалов. Для уменьшения загрузки ядерного топлива в реакторах на тепловых нейтронах применяют конструкционные материалы с малым сечением радиационного захвата нейтронов. К ним относятся алюминий, магний, цирконий и др. Небольшие потери нейтронов в замедлителе и конструкционных материалах дают возможность использовать в качестве ядерного топлива для реакторов на тепловых нейтронах природный и слабообогащённый уран.