Файл: Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 208
Скачиваний: 0
рая полностью воспринята и осуществляется в европей ских странах и на Американском континенте. Весь вопрос только в возможностях энергетической системы дайной страны, в состоянии ли ее энергосистема выдержать еди ничную мощность энергоблока АЭС в 1000 Мет.
Канадские фирмы хорошо подготовлены к изготовле нию ядерного топлива (твэлов) для удовлетворения потреб ностей канадской атомной энергетики, а также для про дажи на экспорт. Кроме поставок топлива для АЭС, соору жаемых в других странах, канадской промышленностью и по канадским проектам фирма «Эльдорадо ныоклеар» заключила контракт с фирмой «Токио электрик иауэр» на переработку уранового концентрата и изготовление ядерного топлива для японских АЭС.
Производством ядерного топлива в стране занимаются две фирмы —«Эльдорадо ныоклеар» и «Канадиэн дженорал электрик». Па заводе фирмы «Эльдорадо ныоклеар» в Порт-Хопе производят в основном трехокись урана способом термического разложения концентрированного ураиилнитрата. Там же проводятся интенсивные иссле дования по усовершенствованию технологической схемы непрерывного процесса производства *.
11а заводе фирмы |
«Канадиэн |
дженерал электрик» |
в Торонто изготовляют |
топливо в |
виде таблеток из дву |
окиси урана. На заводе в Питерборо собирают твэлы и кас сеты для действующих и строящихся реакторов АЭС в Канаде и за границей.
Канадская атомная энергетика основана на реакторах с природным ураном и тяжелой водой в качестве замедли теля и теплоносителя, поэтому тяжелая вода, ее производ ство для Канады имеет особое значение. Ей необходимо очень большое количество тяжелой воды, и потому орга низация производства тяжелой воды, уровень технологии получения ее и отсюда стоимость изготовления тяжелой воды представляют для канадской атомной энергетики
важные факторы, ибо |
это определяет в конечном счете |
|
и |
размер капитальных |
вложений в АЭС и стоимость |
1 |
квт-ч производимой на АЭС электроэнергии. Ведь в каж |
дый реактор типа «CANDU» заливают буквально сотни тонн тяжелой воды. Вот почему Канада стремится стать основным производителем ее.
* Engng J., I960, у. 49, No. 10, р, 32.
90
Развертывание производства тяжелой воды связано с резким увеличением потребностей в ней, которое ожи дается в конце 70-х годов в связи с быстрым ростом мощностей канадских АЭС. Фирме «Атомик энерджи оф Канада» для реакторов типа «CANDU», сооруженных и строящихся в настоящее время (четыре реактора «Пике ринг», реактор «Джентили», два реактора в Индии и реак тор в Пакистане), требуется 3000 т тяжелой воды *.
Канада вынуждена гарантировать поставку тяжелой воды фирмам и странам, покупающим ее тяжеловодные реакторы. I? настоящее время в Канаде строится три завода но производству тяжелой воды, которые намечалось ввести в эксплуатацию до конца 1073 г. **. После ввода в эксплуатацию двух заводов (в Глейс-Пей н Иорт-Хокс- бери) Канада станет ведущей страной в этой области производства. Оба завода строятся в одном районе — на острове Кейп-Бретон, что объясняется высоким содер жанием тяжелой поды в водных источниках провинции Но вая Шотландия ***.
Т а б л и ц а 3.4
Заводы по производству тяжелой воды в Канаде
Место расположения |
Фирма, осуществляющая |
завода |
строительство |
Глейс-Бей |
«Дейтсрнум оф Канада» |
1 louiiT-Таниср |
«Канадиэн дженерал электрик» |
(Иорт-Хоксбери) |
«Атомик энерджи оф Канада» |
Дуглас-Нойнт |
Производитель ность в год, т
400
400
О О
И с е г о |
1200 |
В табл. 3.5 перечислены заводы по производству тяже |
|
лой воды трех фирм, которые должны войти |
в строй и |
в 1974 г. освоить проектную мощность. |
|
Ввод в действие этих заводов, а значит, и освоение их мощностей очень задержалось. В связи с этим фирма «Атомик энерджи оф Канада» испытывает большие затруд нения из-за недостатка тяжелой воды не только для соб
* Canadian Chemical |
Proceeding, |
1960, v. 53, No. 2, p. 4—5. |
|||
** |
Kncrgie Nucleaire, |
1969, v. 11, No. 2, |
]>. 105. |
||
*** |
Maximum |
Energy |
Utilisation |
in the |
Manufacture of Heavy |
Water, |
Section E, |
Paper 183, Canada, |
1968. |
|
91
ственных АЭС, но и для АЭС, которые она строит за пре делами страны (в частности, в Пакистане). Поэтому Канаде приходится в спешном порядке закупать тяжелую воду
вСША, в Советском Союзе и даже в Швеции, у которой оказались излишки тяжелой воды из-за консервации АЭС
вМарвикене. Конечно, эти затруднения временные и они
вближайшее время будут преодолены. Канада имеет все возможности развивать атомную энергетику в масштабах, обеспечивающих полное удовлетворение своих энергетиче ских потребностей; более того, у нее хорошие перспективы для выхода на внешний рынок.
Путь развития канадской атомной энергетики в извест
ной |
мере |
привлекателен для |
ряда развивающихся |
|
стран. |
Это залог успеха |
канадской атомной энергетики |
||
в других |
странах, если |
только |
Канада сумеет обес |
печить дальнейшее совершенствование АЭС с тяжеловод ными реакторами на природном уране и доведет их до уровня, экономически конкурентного с другими, соперни чающими с ней странами.
4. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ВЕЛИКОБРИТАНИИ
Англия, английские ученые внесли большой вклад в раз витие ядерной физики, в расширение наших представлений о внутриядерных процессах, в становлении атомной нау ки, а позднее и атомной техники. Без этого вклада круп нейших ученых Англии вряд ли было бы возможным овладеть атомной энергией в годы второй мировой войны.
Работы в области использования атомной энергии в Анг лии вновь возобновились после окончания войны с гитле ровской Германией. В августе 1947 г. был сооружен гра фитовый реактор малой мощности, а уже в июле 1948 г. в английском научно-исследовательском центре в Харуэл ле введен в действие исследовательский реактор «ВЕГО» тепловой мощностью 6,5 Мет с графитовым замедлителем. Топливом был природный уран, а теплоносителем — воз дух при атмосферном давлении. В ноябре 1956 г. в Харуэл ле достиг критичности корпусной реактор «DIDO» с тяже лой водой в качестве замедлителя. Топливом служил уран-
тлюмиииевый |
сплав с высоким |
обогащением (80%). |
|||
В октябре 1957 |
г. там же был сдан в эксплуатацию кор |
||||
пусной |
реактор |
«PLUTO» |
тепловой мощностью уже |
||
20 Мет. |
В мае 1958 г. в Даунри (Шотландия) достиг кри |
||||
тичности |
реактор |
«DMTB» |
типа |
реактора «PLUTO», |
но с большим обогащением ядерного топлива (93%). Именно в этот период и начались работы по организа
ции атомной энергетики. В Англии был сооружен ряд
исследовательских |
реакторов. |
|
|
Строительство первой опытно-промышленной АЭС |
|||
электрической мощностью 55 |
Мет началось |
в 1953 г. |
|
в Колдер-Холле |
(табл. 4.1). |
В мае 1956 г. |
реактор |
первого блока этой АЭС достиг критичности, а в октябре 1956 г. вышел на полную проектную мощность. Всего па этой АЭС было сооружено четыре блока, все одинако вой мощности. Последний, четвертый блок 61.1л выведен на мощность в апреле 1959 г.
93
|
Т а б л и ц а 4.1 |
Характеристика АЭС «Колдер-Холл» |
|
Мощность: |
4x225 Мет |
тепловая |
|
электрическая |
4 х 55 М вт |
Топливо |
Природный уран |
Загрузка топливом |
120 т |
Плотность потока нейтронов: |
1,2-1013 нейтрон/(см2-сек) |
тепловых |
|
быстрых |
1,7.10*3 |
Замедлитель |
Графит |
Теплоноситель: |
С02 |
давление |
7 кГ/см2 |
температура: |
145° С |
на входе в реактор |
|
па выходе из реактора |
345° С |
Давление пара |
15,2/3,9 кГ/см2 |
Температура пара |
322/182° С |
Среднее выгорание |
3000 Мет-сутки/т |
Все четыре блока Колдер-Холлской АЭС совершенно идентичны по своим параметрам. В качестве замедлителя в этих реакторах применен графит. Поэтому реакторы этого типа получили название газо-графитовых магноксового типа (оболочкой для твэлов из природного урана служил сплав с применением магния).
Интересно отметить, что дальнейшее развитие англий ской атомной энергетики связано именно с этим типом реактора. Теплоносителем в нем является углекислый газ, замедлителем — графит, ядерным топливом — при родный уран. После 1965 г. английские специалисты внес ли изменения: природный уран в активной зоне замени ли слабообогащенной двуокисью урана. Однако замедлитель и теплоноситель оставались прежними до самого послед него времени. Это, правда, не означает, что в Англии не раз рабатываются и другие типы реакторов. Но об этом дальше.
В июне 1965 г. мне пришлось посетить крупную про мышленную АЭС «Хинкли-Пойнт» в Сомерсете. К строи тельству этой АЭС из двух блоков приступили в декабре 1957 г. В мае и октябре 1964 г. соответственно блоки достиг ли критичности, а в середине 1965 г.— проектной мощно сти. Станция работала очень надежно и ровно.
Мы посетили также АЭС «Хантерстон» в Уэст-Килбрид- же. Эта станция принадлежит к тому же поколению, что
94
Т а б л и ца 4.2
Производство электроэнергии АЭС Великобритании за январь —нюнь 1971 г.
|
к 1 h |
|
сб'Э*-' |
|
а ^ t- |
АЭС (число |
О Oi |
2 Г |
|
реакторов) |
5 5 й |
|
|
|
8 § g |
|
го г 5 |
Выработано электроэнергии, млн. кет-Ч
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Всего за ян варь — июнь |
Всего за вре мя работы АЭС |
Колдер- |
|
219 |
339 |
307 |
301 |
285 |
327 |
298 |
1 857 |
41 115 |
Холл (4) |
228 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чапел- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кросс (4) |
334 |
227 |
229 |
229 |
222 |
223 |
149 |
1 279 |
19 598 |
|
Беркли |
(2) |
|||||||||
Брадуэлл (2) |
374 |
220 |
213 |
222 |
202 |
129 |
116 |
1 102 |
20 478 |
|
Хантерстон |
300 |
215 |
273 |
221 |
217 |
221 |
170 |
1 317 |
17 953 |
|
(2) |
|
604 |
86 |
88 |
89 |
99 |
81 |
90 |
533 |
21 519 |
Хинкли- |
||||||||||
Пойнт-А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
|
585 |
309 |
266 |
290 |
315 |
331 |
345 |
1 856 |
18 679 |
Траусвннит |
||||||||||
(2) |
|
577 |
319 |
275 |
330 |
285 |
310 |
246 |
1 765 |
19 860 |
Д ан д ж н есс- |
||||||||||
А (2) |
|
653 |
367 |
291 |
327 |
340 |
170 |
295 |
1 790 |
10 990 |
Сайзуэлл-А |
||||||||||
(2) |
(2) |
634 |
314 |
288 |
312 |
288 |
228 |
186 |
1 616 |
8 970 |
Олдбери |
||||||||||
И т ог о |
4528 |
2396 |
2230 |
2321 |
2253 |
2020 |
1895 |
13115 185 108 |
По прогнозу Центрального энергетического управления Англии (ЦЭУ), к середине 70-х годов производство элек троэнергии в Великобритании распределится следующим образом (%):
Электростанции на жидком топливе |
25 |
Угольные электростанции |
55 |
АЭС |
15 |
Электростанции на природном газе |
5 |
ЦЭУ в годовом отчете за 19G9/70 финансовый год сооб щило, что эксплуатационные расходы АЭС ниже на 62% эксплуатационных расходов электростанций, работаю щих на органических видах топлива. В то же время капи тальные затраты на АЭС превышают капитальные затраты на электростанции, работающие на обычном топливо
90