- •30.Системы парораспределения и регулирования пар. Турбин. Дроссельное, сопловое и обводное парораспределение. Работа на скользящем начальном давлении.
- •31.Аэс, а. Реакторы, особенности паротурбинного цикла аэс.
- •32. Усл осуществления основных типов термояд реакций. Основные типы термояд энергетических установок.
- •33.Основные понятия гидростатики и гидродинамики. Ур-е Бернулли. Гидравлические сопротивления. Гидравлический уклон.
- •34.Гидрологические основы гидроэнергетики. Работа водного потока. Схемы концентрации напора.
- •36.Состав и компановка основных сооружений гэс. Водохранилища гэс и регулирование речного стока.
- •40. Ветровая энергия.
1.
Эл. станцией наз. энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Наиболее распространены ТЭС, исп-е тепловую энергию при сжигании орг топлива. На ТЭС используют паровые и газотурбинные установки. КПД ТЭС с паровыми турбинами = 40%, с газовыми турбинами- 34%. На ТЭС с паротурбинными установками можно использовать любое топливо; с газотурбинными- только жидкое и газообразное. В наст время осваиваются парогазовые установки, КПД которых достигает 43%. В системе ПГУ топка парогенератора работает под давлением, а уходящий газ направляется в газовую турбину.
Тип паротурбинных ТЭС на органическом топливе определяется след признаками.
1. Видом отпускаемой энергии. Это КЭС и ТЭЦ. На КЭС установлены турбоагрегаты конденсационного типа, они производят только электроэнергию. ТЭЦ отпускает электроэнергию и тепловую энергию с паром или горячей водой. ТЭЦ находится вблизи от потребителя, а КЭС может находиться вдали от потребителя. КЭС районного назначения наз ГРЭС.
2. Видом используемых топлив- угольные, мазутные, газовые, газомазутные.
3. Начальными параметрами пара. Различают ЭС с докритическим (ниже 16МПа) и сверхкритическим (выше 22МПа) давлением. До 200МВТ- докритическое давл(13МПа); 250-300МВт- сверхкритическое(24МПа). КЭС при сверхкритическом, ТЭЦ- при докритическом.
4. Типом котельных агрегатов. С докритическим давлением исп барабанные котлы с естественной циркуляцией( типа Е); с критическим и сверхкритическим – прямоточные котлы (типа П).
5. Технологической структурой. различают ТЭС блочные и неблочные. При блочной схеме турбина питается паром только от «своего» парогенератора. КЭС с нач давл 9МПа и ТЭЦ с 13МПа и ниже исп неблочную стр-ру. Турбины питаются паром также из общей магистрали.
4.
Условное топливо. Теплота сгорания 29,35МДж/кг. Под приведенным понимают содержание данного компонента в граммах, отнесенное к одному МДж теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Чаще всего исп приведенные зольность, влажность, а иногда приведенное содержание серы.
Wп =10Wp/Qpн;; (1)
Ап=10Ар/Qрн;(2) Sп =10Spл/Qрн (3).
Приведенная зола доходит до 30г/МДж, влажность до 60г/МДж, содержание серы до 3г/МДж. Исп-е приведенных характеристик упрощает некоторые расчеты.
3.
Твердое топливо.
Торф - плотная масса, образовавшаяся из перегнивших остатков болотных растений. Бурые угли- землистая или черная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется и рассыпается в порошок. Каменные угли обладают повышенной прочностью и меньшей пористостью. Антрацит отличается высокой твердостью. Св-ва топлива характеризуют составом его горючей смеси, в кот. включаются элементы, составляющие органическую массу топлива, и колчеданная сера, сгорающая вместе с органической массой. Хим состав характеризуют массовым содержанием образующих ее элементов, %:
Cг+Нг+Ог+Nг+Sгл= 100%.
Сжигаемое топливо хар-тся его рабочей массой. Кроме горючей массы в ее состав входят зола А и влага W, составляющие балласт топлива:
Ср+Нр+Ор+Nр+Sp+Ap+Wp=-100%.
Содержание любого элемента Эг в горючей массе легко подсчитывается по содержанию Эр в рабочей массе:
Эг(100-Wp-Ap)=100Эз.
Влажность топлива опр-ся высушиванием навески при 105-110С. Состав топлива, высушенного при этой температуре, ха-ся его сухой массой:
Сс+Нс+Ос+Nc+Sc+Ac=100%.
Эс(100-Wp)=100Эр.
Зола включает в себя минеральные примеси, занесенные водой и ветром в период образования пластов топлива, и просто частицы породы, захватываемые при добыче.
Жидкое топливо.
Жидкое топливо получают при переработке нефти. Фракции: сжиженный газ(1%), бензиновая(15%), керосиновая(17%), дизельная(18%). Жидкий остаток с температурой начала кипения 330-350С наз мазутом. В состав мазута в основном входят углерод (Ср=84-86%) и водород (Нр=10-12%). Зольность мазута не должна превышать 0,14%, а содержание воды не более 1,5%.
Газообразное топливо. Основным компонентом прир газа является метан, иногда содержатся водород , азот, высшие углеродводороды, СО и СО2.
7.
1. Топливный тракт пылеугольных ТЭС.
Состав:
а) устр-во для приемки и разгрузки топлива;
б) склад топлива(на 30 суток);
в) устр-во для дробления топлива до размера =20мм;
г) транспортные средства, обеспечивающие до бункеров котельной - бункеров сырого топлива;
д) оборудование с-мы размола топлива и подачи угольной пыли в топки паровых котлов. совокупность оборудования, необходимого для размола топлива, сушки и подачи его в топочные устр-ва наз с-мой пылеприготовления. Различают центральную и индивидуальную с-мы. При индивидуальной пыль получают в оборуд, расположенного у котла, прямое вдувание пыли. Качество пыли ха-ся тонкостью размола.
Рис.
2. Топливный тракт газомазутных ТЭС.
Тракт подготовки мазута включает:
1) приемно - сливное устр-во (сливные эстакады с желобами);
2) основной резервуар для хранения постоянного кол-ва мазута;
3) мазутонасосная:
а) удаление примесей;
б) повышение давления;
в) подогрев в теплообменниках, подогревателях (до 80-120С).
Природный газ поступает по газопроводу. Подготовка газа заключается в его фильтрации от мех примесей и поддержание давления.
8.
Котлы делятся на паровые и водогрейные. Котел – это конструктивно объединенные в одно целое комплекс устройств для нагрева пара и поддержания давления. Котлы, предназначены для получения газа с требуемыми параметрами, наз парогенераторы. Осн элементы котла – топка, теплообменник и теплообменная пов-ть. Пов-ти теплообмена делятся на испарительные, нагревательные и пароперегревательные.
Котельный агрегат:
1) топливный тракт – комплекс оборудования для подготовки ТВ топлива к сжиганию и подачи его в котел( дробилки, бункера, питатели, углеразмольные мельницы, сепаратор, транспортеры и пылепроводы).
2) пароводяной тракт – с-ма послед включ оборудования , по кот движется пар, пит вода, пароводяная смесь( экономайзер, топочные краны, паоперегреватель).
3) газовоздушный тракт : воздушный тракт – барабан, воздухоподогреватели, горелки… Газовый – для отвода отходов в атмосферу( топка, гориз газоход, коньюктив шахта, аппараты серо- и азотоочистки, дымососы, дымовая труба, золоудалители).
Классификация паровых котлов. По виду проектного топлива делят на: для сжигания ТВ топлива, жидкого, газообразного. По виду газовоздушного тракта: с естественной тягой, с уравновешенной тягой и с надувом. По виду пароводяного: барабанные с естественной циркуляцией, барабанные с принужденной циркуляцией, прямоточные. По давлению пара: котлы низкого, среднего(4МПа), высокого(9МПа), сверхвысокого(13-14МПа), сверхкритического(24-25МПа) давления.
Схемы:
9.
Осн схемы компоновок котлов: П-образная, Т-образная, И - образная.
* Инвекторная топка.
* Башенная топка.
Наиболее распр П и Т- образные.
Х-ка осн элементов котлов.
1. Пароперегреватели делят на конвективные( в области низких температур) и радиационные( в гориз газоходе в виде настенных экранов или ширм). конвективные изготавливают в виде змеевиков из труб диаметром 28-42мм. Обычно в змеевиках схема течения смешанная.
2. Экономайзеры могут быть некипящего и кипящего видов. В паровых котлах ТЭС применяют некипящие. Кипящие применяют в паровых котлах котельных, кот работают при низком давлении. Бывают чугунные и стальные экономайзеры. Темп воды на входе в экономайзер должна быть выше темп росы дымовых газов, чтобы исключить возможность конденсации водяных паров из уходящих газов и предотвратить низкотемпературную коррозию трубок.
3. воздухоподогреватели бывают рекуперативные и регенеративные.
4. Обмуровка – с-ма огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности. Она обеспечивает аэродинамическую изоляцию котла от окр среды. Т-ра на наруж пов-ти не ниже 55С. Часть обмуровки состоит из огнеупорного кирпича, снизу – теплоизоляционные мат-лы, а также металлич скрепляемых м/у собой плит и наружная тонкая мет обшивка. Обмуровку делят на тяжелую( толщина> 500мм), облегченную( закрепляется на мет каркасе), легкую( диам до 200мм, закркпл на трубах котла.) .
21.
Паровые и газовые турбины – это тепл двигатели, в кот кинетическая энергия потока пара или газа, имеющего высокие давление и темп, преобразуется в мех эн-ю вращения ротораа. Преобр-е энергии происходит последовательно по ступеням, причем каждая ступень состоит из двух элементов :
а) неподвижные отн-но земли сопловые каналы, кот образуются кольцевыми сопловыми лопатками. Совокупность сопловых лопаток наз сопловой решеткой;
б) вращающиеся вместе с валом рабочие решетки, кот образованы рабочими лопатками, закрепленными по окр-ти дисков, связанных с валом турбины или установлены в пазах ротора барабанной конструкции. В криволинейных каналах, образованных лопатками рабочего колеса под воздействием поворота раб тела и изменения его скорости возникают усилия, кот приводят рабочее колесо вместе со всем ротором во вращение с частотой , определяемой моментом сопротивления нагрузки. Если нагрузкой является синхронный Эл генератор, то такая турбина наз энергетической, предназначена для выработки электроэнергии. Быстроходные (п=50, одна пара полюсов), тихоходные( п=25, две пары полюсов). Ротором наз вращ часть турбины, кот включает вал, диски, раб колеса и вспомог детали. Проточной частью турбины наз совокупность ступеней турбины. (ЦВД, ЦСД, ЦНД)
Если преобр-е потенц энергии раб тела в кинетич происходит в сопловых решетках, то такую ступень наз активной. Если преобр происходит в равной доле как в сопл решетках так и в раб решетках, то такую ступень наз реактивной.
Классификация паровых турбин.
По хар-ру тепловых процессов подразделяются:
а) конденсационные- отработавший пар при давлении ниже атмосферного направляется в конденсатор и выделяющаяся при конденсации теплота полностью теряется;
б) конденсационные турбины с регулируемыми отборами пара для производственных и отопительных целей при частичном пропуске пара в конденсатор;
в) турбины с противодавлением- тепло отработавшего пара , имеющего давление выше атмосферного, исп для произв и отопительных целей.
К-конденсационная; Т-конд с отопител отбором пара; П- с производственным отбором; ПТ-с двумя регулируемыми отборами; Р-с противодавлением; ПР- с произв отборм и противодавлением. ПТ-60-130/13: номинальная мощность 60МВт, начальное давление 130 атмосфер, с двумя регулируемыми отборами пара-производственным 13 атмосфер и теплофикационным.
19.
Теплообменные аппараты.
Устр-во, предназнач для передачи теплоты теплоносителю. Теплоносители бывают нагреваемые и греющие.
4 типа теплообменников:
1) смесительные: подогрев нагреваемой среды происходит при непосредственном контакте с греющим агентом(деаэраторы, просто смешивающие подогреватели, расширители).
2) рекуперативные: передача теплоты происходит через стенку( сетевые подогреватели, экономайзеры, воздухоподогреватели).
3) регенеративные
4) с промеж теплоносителем.
14.
Перенос теплоты может осуществляться 3 способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением, или радиацией. Перенос теплоты теплопроводностью происходит м/у непосредственно соприкасающимися телами или частицами тел с различной температурой. Этот перенос зависит от физических свойств тела, от его геометр размеров, а также от разности температур м/у различными частями тела.
Конвекция происходит только в газах и жидкостях. Осуществл при перемещении и перемешивании всей массы неравномерно нагретых ж-ти или газа. Конвекционный перенос теплоты зависит от ск-ти течения ж-ти или газа. Одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью наз конвективным теплообменом, он может быть вынужденным и свободным. Если движение раб тела вызвано искусственно, то вынужденный; если движение раб тела возникает под влиянием разности плотностей отдельных частей ж-ти от нагревания, то свободный.
Процесс передачи теплоты излучением происходит в 3 стадии: превращение части внутр энергии одного из тел в энергию электромаг волн, распространение волн в пр-ве, поглощение энергии излучения другим телом.
Градиент температуры.
Град т-ры есть вектор, направленный по нормали к изотермической пов-ти в сторону возрастания температуры и численно равный частной производной от температуры по этому направлению.
Отношение кол-ва теплоты , проходящего через заданную поверзность, ко времени называют тепловым потоком. Тепловой поток обозначают Ф и выражают в ваттах. отношение теплового потока к площади пов-ти наз поверхностной плотностью теплового потока(или вектором плотности тепл потока), обозначают q
и выражают в Вт/м2.
Вектор плотности теплового потока направлен по нормали к изотермической пов-ти в сторону убывания темп.
15.
Для распр теплоты в любом теле или пространстве необходимо наличие разности температур в различных точках тела. Это условие относится и к передаче теплоты теплоты теплопроводностью, при которой градиент темп в различ точках тела не должен быть равен 0. Закон Фурье.
Минус в правой части показывает , что в направлении теплового потока темп убывает и градиент темп явл величиной отрицательной.
Теплопроводность есть физич параметр в-ва, характеризующий его способность проводить теплоту.
16.
Ламинарным наз движение ж-ти, в котором ж-ть движется спокойно, без пульсаций, образуя струи, следующие очертаниям канала. При турбулентном движении происходит перемешивание всех слоев ж-ти. Характер движении ж-ти в круглой трубе определяется числом Рейнольдса.
Число Рейнольдса величина безразмерная. До 2000-ламинарное движение, при больших - турбулентное. При ламинарном движении и отсутствии ест конвекции теплота передается только теплопроводностью. При турбулентном движении перенос теплоты наряду с теплопроводностью осуществляется перпендикулярным поверхности канала перемещением частиц.
Физ св-ва ж-тей.
На теплообмен оказывают влияние следующие величины: теплопроводность, удельная теплоемкость, плотность, температуропроводность и динамическая вязкость. Чем больше вязкость тем меньше текучесть ж-ти.
Тонкий слой ж-ти вблизи пов-ти телаа, в котором происходит изменение ск-ти ж-ти от значении ск-ти невозмущенного потока вдали от стенки до нуля непосредственно на стенке , наз динамическим пограничным слоем. Толщина этого слоя возрастает вдоль по потоку. С увеличением ск-ти потока толщина динамического пограничного слоя уменьшается вследствие сдувания его потоком. С увеличением вязкости толщина слоя увеличивается.
Если температура стенки и жидкости неодинаковы, то вблизи сстенкки образуется тепловой пограничный слой, в кот происходит все изменение температуры ж-ти. Соотношение толщин теплового и динамического слоев определяется число Прандтля.
Для вязких ж-тей с низкой теплопроводностью число>1 и толщина дин слоя больше толщины теплового. Для газов число приблизительно=1 и толщины слоев приблизительно одинаковы. Для жидких металлов число меньше 1 и тепловой слой проникает в область динамического невозмещенного потока. Е сли движение внутри тепл слоя ламинарное, то теплота передается теплопроводностью. У внеш границы слоя, где темп по нормали к стенке меняется незначителььно, преобладает перенос теплоты конвекцией вдоль стенки. притурбулентном течении в тепл слое перенос теплоты обусловлен турбулентным перемешиванием ж-ти. Интенсивность теплообмена м/у ж-тью и стенкой зависит от температуры.
17.
Теория подобия позволяет делать из диф ур-ий и из условий однозначности существенные выводы , не прибегая к интегрированию, т.е. дает базу для оптимальной постановки опытов и наиболее одекватной обработке эксперим данных. Группа явлений – сов-ть процессов, кот описываются одинак по форме и содержанию диф уравнениями и условиями однозначности. Критериальное Ур-е будет справедливо для всех процессов группы. Явления, кот входят в группу, наз подобными.
Для явлений заданной группы выделяют безразмерные комплексы величин,кот у подобных явлений будут иметь численно одинаковые значения. При исследовании теплоотдачи используют 5 чисел подобия:
1) число Нуссельта;
2) число Рейнольдса;
3) число Прандля;
4) число Грасгофа;(ха-ет отношение подъемной силы к силам вязкости)
5) число Эйлера.
Теоремы подобия:
1. теорема Ньютона: у подобных явлений все одноименные числа подобия равны м/у собой.
2. теорема Бекингема: если физ явления или процесс описываются с-мой диф Ур-ий, то ее решение можно представить как ф-ю чисел подобия, составленных из величин, входящих в эту с-му ур-ий.
3. теорема Кирпичева-гухмана: подобны те явления, у кот условия однозначности подобны и определяющие числа подобия равны.
20.
1. Конструктивный расчет:
исх параметры:
а) нач и конеч т-ры обоих теплоносителей;
б) схема движения;
в) уд теплоемкости теплоносителей;
г) расход одного из теплоносителей.
Задача расчета:
а) определить пов-ть теплообмена F;
б) опр-ть осн конструктивные размеры, а именно: проходное сечение, кол-во трубок и их диаметр, длина аппарата.
Порядок проведения расчета:
1) задавшись КПД аппарата определяют изур-я теплового баланса тепл мощность, кот нада передать теплоносителю;
2)
3) пользуясь справочником задают ск-ти течения теплоносителей и диаметры трубок, после чего рассчитывают проходное сечение для каждого теплоносителя;
4) рассчитывают по соотв критериальным Ур-ям( справочник) коэф-ты теплоотдачи греющий и нагреваемый. определяют коэффициент теплопередачи k;
5) определяют значение среднелогарифмического напора ;
6) находим F;
7) зная площадь, а также диаметры и кол-во трубок определяют длину аппарата.
30.Системы парораспределения и регулирования пар. Турбин. Дроссельное, сопловое и обводное парораспределение. Работа на скользящем начальном давлении.
Изменение расхода пара, проходящего ч/з турбину в зав-ти от её нагрузки (мощности), осуществляется системами парораспределения и регулирования турбины.
Система парораспределения состоит из клапанов и связанных с ними трубопроводов для подвода пара к т-не. Система регулирования состоит из регуляторов и устройств, передающих необходимые воздействия на органы парораспределения, т.е. клапана.
Обычно различают 3 метода парораспределения: др, обводное (байпасное) и сопловое. При дроссельном парораспределении свежий пар при впуске в первую ступень турбины проходит ч/з специкальный клапан, осуществляющий дросселирование всего количества свежего пара, т. е. Снижение давления при i=const.
При обводном парораспределении пар подаётся ч/з дроссельные клапаны к первой и к одной (или нескольким) последующим ступеням турбины.
При сопловом парораспределении пар проходит ч/з неск-ко параллельно установленных и последовательно включённых клапанов, подводящих пар к соплам первой степени турбины. В зав-ти от числа открытых клапанов меняется число сопл, ч/з которые поступает пар к первой (регулирующей) ступени турбины.
В современных т-нах прим. т-ко сопл. и дрос. парораспределение.
При сопл. п/распр. в условиях сниженных нагрузок один или 2 клапана м. б. полностью закрыты и дальнейшее регулирование расхода пара производится путём частичного открытия одного клапана, благодаря чему дросселированию подвергается относительно небольшое количество пара (в зав-ти от числа клапанов). В итоге обычно экономичность турбины с сопловым п/распр на частичных нагрузках оказывается выше, чем в случае дрос п/распр. Исключения м. б. при дросселтьном п/распр и регулировании турбины со скользящим давлением свежего пара. При полной же нагрузке турбины потери во всех клапанах при сопловом п/распр в сумме больше, чем потери в дрос. клапане, и экономичность работы турбины выше в этом случае при дрос. п/распр.
31.Аэс, а. Реакторы, особенности паротурбинного цикла аэс.
В с-ме любой АЭС различают теплоноситель и рабочее тело. Назначение теплоносителя – отвод теплоты из реактора. Рабочее тело предназначено для преобразования тепловой энергии в механическую. Если контуры теплоносителя и раб. тела совпадают, то такую АЭС наз. одноконтурной. Достоинством одноконтурных АЭС явл простота тепловой схемы и относительно высокая тепловая экономичность.
Если контуры теплоносителя и раб тела разделены, то такую АЭС наз двухконтурной. Соответственно контур теплоносителя наз первым, а контур раб тела – вторым. В данном типе АЭС контур теплоносителя явл радиоактивным и вкл в себя часть оборудования АЭС.
В состав реакторной установки АЭС в зав-ти от её типа входят различные агрегаты. Однако важнейшим и основным элементом явл реактор. Яд реактор – это аппарат, предназначенный для осуществления и поддержания цепной реакции деления тяжелых ядер при взаимодействии их с нейтронами. В одном акте деления тяжелых ядер, являющихся ядерным топливом, выделяется большое кол-во энергии (200 МэВ), которое отводится из активной зоны реактора теплоносителем.
В процессе деления ядерного топлива образуются новые нейтроны, которые м. б. использованы для осуществления самоподдерживающейся цепной реакции деления.
На одноконтурных АЭС по нейтронно-физическим и теплогидравлическим соображениям теплоноситель м. б. т-ко кипящим. Переход к перегреву пара усложняет работу реактора, повышает его стоимость, и, как правило, достоинства цикла на перегретом паре на АЭС не проявляются так очевидно, как на ТЭС. Повышение t и соответственно р насыщенного пара сверх 7,0 МПа не приводит к существ росту показателей тепловой экономичности, однако делает необходимым увеличение стенки технологических каналов. Это неблагоприятно с нейтронно-физической точки зрения, т.к. в активной зоне реактора возрастает относительное кол-во конструкционных материалов, что уменьшает запас реактивности реактора. На 2хконтурной АЭС начальные параметры пара жестко связаны с параметрами теплоносителя. Замедлителем нейтронов и одновременно теплоносителем в реакторе типа ВВЭР (водо-водяной реактор корпусного типа) явл. некипящая вода. Объемное кипение воды недопустимо, т.к. при этом резко снижается её замедляющая способность.
В парогенераторе необходим определенный перепад температур м/у т-носителем и раб телом, а раб тело д. б. кипящей средой, давление пара перед турбиной не может превышать 6.0 МПа. Понижение давления пара перед турбиной при зафиксированной максимальной температуре раб тела позволило бы организовать цикл на перегретом паре. Однако т/д оценки показывают, что такой цикл имел бы более низкие показатели тепловой экономичности, нежели цикл на насыщенном паре.
Анализ показывет, что турбинные установки на насыщенном паре с давлением не выше 7,0 МПа обеспечивают оптимальные технико-экономические показатели АЭС с водным теплоносителем. Основными особенностями таких установок явл относительно невысокая экономичность и нарастающая влажность пара по ступеням.
В любых пар турб, за исключением противодавленческих, приходится иметь дело с работой на влажном паре. Однако для турбин на перегретом паре это относится т-ко к последним ступеням, в турбинах на насыщ паре большая часть ступеней (а в отсутствии промеж перегрева – все степени турбины) работает на влажном паре. Влажность пара отриц влияет на работу турб, в частности, вызывая эрозию её лопаток.
Сущ разные способы предотвр этого явл. Одним из наиболее приемл – отвод влаги из проточной части турбины при помощи сепарационных устройств. К этим устройствам отн прежде всего внешние турбинные сеператоры, устанавливаемые м/у корпусами турбины.
Ядерный реактор - это техническая установка, в которой осуществляется самоподдерживающаяся цепная реакция деления тяжелых ядер с освобождением ядерной энергии. Ядерный реактор состоит из активной зоны и отражателя, размещенных в защитном корпусе.Активная зона содержит ядерное топливо в виде топливной композиции в защитном покрытии и замедлитель. Топливные элементы обычно имеют вид тонких стержней. Они собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие сборные композиции называются сборками или кассетами.
Вдоль топливных элементов двигается теплоноситель, который воспринимает тепло ядерных превращений. Нагретый в активной зоне теплоноситель двигается по контуру циркуляции за счет работы насосов либо под действием сил Архимеда и, проходя через теплообменник, либо парогенератор, отдает тепло теплоносителю внешнего контура.
Перенос тепла и движения его носителей можно представить в виде простой схемы:
1
2.Теплообменник, парогенератор
3.Паротурбинная установка
4.Генератор
5.Конденсатор
6.Насос
Классификация ядерных реакторов
Ядерные реакторы делятся на несколько групп:
в зависимости от средней энергии спектра нейтронов - на быстрые, промежуточные и тепловые;
по конструктивным особенностям активной зоны - на корпусные и канальные;
по типу теплоносителя - водяные, тяжеловодные, натриевые;
по типу замедлителя - на водяные, графитовые, тяжеловодные и др.
Для энергетических целей, для производства электроэнергии применяются:
водоводяные реакторы с некипящей или кипящей водой под давлением,
уран-графитовые реакторы с кипящей водой или охлаждаемые углекислым газом,
тяжеловодные канальные реакторы и др .
В будущем будут широко применяться реакторы на быстрых нейтронах, охлаждаемые жидкими металлами (натрий и др.); в которых принципиально реализуем режим воспроизводства топлива, т.е. создания количества делящихся изотопов плутония Pu-239 превышающего колич ество расходуемых излотопов урана U-235. Параметр, характеризующий воспроизводство топлива называется плутониевым коэффициентом. Он показывает, сколько актов атомов Pu-239 создается при реакциях захвата нейтронов в U-238 на одмин атом U-235, захва тившег о нейтрон и претерпевшего деление или радиационное превращение в U-235.