НС АТЭС «ЕЛЕНА»

НЕОБСЛУЖИВАЕМАЯ САМОРЕГУЛИРУЕМАЯ АТОМНАЯ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ 
МАЛОЙ МОЩНОСТИ «ЕЛЕНА»

elenaУспехи в создании автономных космических реакторных термоэлектрических станций, с одной стороны, и возможность исключения «человеческого фактора», с другой, равно как и энергетические потребности отдаленных и сравнительно малонаселенных районов нашей страны, выдвинули задачу создания необслуживаемых саморегулируемых атомных термоэлектрических станций малой мощности (НС АТЭС).

Проект НС АТЭС «Елена» разработан коллективом АО «Красная Звезда» совместно с рядом других организаций.

В проекте реализуется новый концептуальный подход к конструкции атомного источника электрической и тепловой энергии для потребностей народного хозяйства. Обеспечивается надежность, максимальная ядерная и радиационная безопасность, экологическая чистота в сочетании с относительно малыми размерами энергоисточника и самой станции.

В конструкции ЯТЭУ типа «Елена» принята блочная структура с ограниченным весом каждого блока. Это дает возможность поэлементной доставки компонентов установки в любой труднодоступный район и последующее проведение сборочных операций при её монтаже на месте размещения. Конструкция также обеспечивает доступ к основным агрегатам ЯТЭУ (ТЭГ - термоэлектрический генератор, теплообменники, приводы системы регулирования и др.) при проведении ремонтно-профилактических работ в случае краткосрочного снижения мощности или остановки реактора.

НС АТЭС могут эксплуатироваться на номинальной мощности практически в необслуживаемом режиме (без участия персонала) в течение 25-летнего срока службы, обеспечивая теплофикационную мощность для потребителя порядка 3 МВт и электрическую - порядка 100 кВт.

Все основные технические решения, заложенные в проект НС АТЭС «Елена», отработаны на реакторном прототипе - ядерной термоэлектрической установке «Гамма» (РНЦ «Курчатовский институт»), работающей с 1981 г. по настоящее время.

Наземное применение ЯТЭУ - это решение задачи обеспечения небольших поселков, жилых модулей и автономных промышленных комплексов энергией и теплом в отдаленных северных, таежных, пустынных, прибрежных районах. Энергетические потребности этих объектов хорошо согласуются с выходными показателями ЯТЭУ.

В подводном варианте ЯТЭУ может быть использована для поисковых работ на шельфе, бурения и эксплуатации скважин.

Выбранная концепция ЯТЭУ дает возможность предложить несколько вариантов применения ЯТЭУ, это и наземное расположение, погружение в морскую среду и на плавучие средства.

В первом варианте - наземном - ЯТЭУ располагается в заглубленном бункере. Комплексная система управления размещается в специальном помещении вблизи бункера. Отвод низкотемпературного тепла от ЯТЭУ и циркуляционный теплоотвод в окружающую среду осуществляется путем естественной циркуляции либо утилизации этого тепла для хозяйственных нужд. Высокотемпературное тепло промышленного назначения отводится от ЯТЭУ по специальным теплоизолированным магистралям. В обеих системах теплоотвода предусмотрены насосные станции для принудительной циркуляции теплоносителя (воды).

В подводном варианте ЯТЭУ может быть использована на глубине шельфа, т.е. 200-300 м. Ограничение по глубине погружения позволяет унифицировать конструкцию ЯТЭУ в подводном и наземном исполнении (без дополнительного оснащения ЯТЭУ специальной системой наддува и компенсации давления, которая делает возможным глубоководное использование ЯТЭУ). В качестве теплоносителя внешнего (третьего) контура теплоотвода в подводном варианте ЯТЭУ используется морская вода, которая циркулирует в результате естественной конвекции, в межтрубном пространстве теплообменников промежуточного контура, охлаждая теплоноситель этого контура. Во внешнем контуре теплоотвода предусмотрены специальные меры защиты его тракта от морского обрастания.

Эта же ЯТЭУ может также использоваться непосредственно в составе плавучих средств (морских однокорпусных судов, катамаранов и т.д.). Один из возможных вариантов размещения ЯТЭУ в отсеке судна. Требования по радиационной безопасности личного состава судна обеспечиваются наличием биологической защиты из легких и тяжелых компонентов, включающих съемные блоки и элементы конструкции энергетического отсека судна. Во внешнем контуре теплоотвода, как и в подводном варианте, используется забортная вода; входной и выходной коллекторы внешнего контура теплоотвода сообщены водоводами с забортным пространством. Тракт этого контура, как и в подводном варианте ЯТЭУ, оснащен устройствами защиты от морского обрастания. Теплообменники промежуточного контура соединяются с коллекторами внешнего клинкетными задвижками. Это позволяет отключить любой теплообменник от тракта забортной воды в случае нарушения его герметичности в целях предотвращения выхода активированного теплоносителя в окружающее пространство. На судне предусмотрены помещения в надстройках для размещения комплексной системы управления.

Проект «Елена» был хорошо воспринят, однако реализация проекта не состоялась из-за финансовых проблем.

Проект и на сегодня не потерял своих достоинств, привлекательности актуальности. Надежда на возрождение темы «Елена» пришла с концепцией новых взглядов руководства страны на востребованность развития атомной энергетики. XXI век только начался. Решение за будущим.

Считаю целесообразным сохранить для будущих поколений краткое описание конструкции и принципа действия этого, на мой взгляд, важнейшего источника энергии XXI века.

В состав ЯТЭУ входят следующие агрегаты и системы:

elena schema

- реактор, заключенный в прочный корпус и кессон;
- приводы органов СУЗ;
- термоэлектрический генератор, состоящий из 8 термоэлектрических блоков (вместо части этих блоков могут быть установлены блоки отбора тепла для теплофикационных или промышленных целей);
- теплообменники промежуточного контура;
- агрегаты системы поддержания давления теплоносителей в реакторном и промежуточном контурах, включающие компенсаторы объема и давления реакторного контура и компенсаторы объема промежуточного контура;
- баки с раствором борной кислоты дублирующей системы останова реактора;
- арматура, включающая заправочно-дренажные отсечные клапаны и шлюзовые камеры;
- датчики комплексной системы управления;
- защитная оболочка;
- элементы радиационной защиты.

АТЭС «Елена» имеет высокий уровень ядерной самозащищенности, достигаемый за счет:

- использования саморегулирования мощности водо-водяного реактора, имеющего значительный отрицательный температурный коэффициент реактивности в рабочей точке;
- организации теплосъема с активной зоны и в промежуточных контурах естественной (путем конвекции) циркуляцией водяного теплоносителя;
- компенсации эффектов выгорания топлива температурным эффектом реактивности;
- использования однорежимной модели эксплуатации, при которой реактор работает на номинальном уровне мощности, а изменение нагрузки в теплофикационных сетях компенсируется системами сброса избыточного тепла;
- использования термоэлектрического метода преобразования энергии;
- использования интегральной конструкции с относительно небольшими габаритами, допускающими заглубление в землю, высокую сейсмостойкость и локализацию радиоактивных продуктов при авариях;
- применения дистанционной системы контроля;
- обеспечения пуска и остановки станции, проведения регламентных и ремонтных работ на АТЭС вахтовым методом специализированной выездной бригадой.

Благодаря оснащенности ЯТЭУ средствами ранней диагностики, она с высокой надежностью противостоит возникновению аварийных ситуаций. Эти аварийные ситуации, а также и запроектные аварии не приводят к выходу радиоактивных веществ за пределы станции. Из этого следует, что население, проживающее вблизи атомной станции типа «Елена», не подвергается радиации при использовании средств, установленных действующими нормативами (таких как укрытие, йодная профилактика, эвакуация).

Предлагаемая технология обеспечивает производство тепловой и электрической энергии и возможность безопасного вывода станции из эксплуатации, не требуя захоронения радиоактивных отходов на месте ее расположения. В реакторной установке не предусматривается применение высокообогащенного топлива.

Технология и средства управления атомной станцией ни при каких нарушениях пределов и условий безопасной эксплуатации не требуют вмешательства оперативного персонала для предотвращения опасного развития ситуации и ее стабилизации.

КОНТАКТЫ:

115230, г. Москва, Электролитный проезд,1А
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
т. +7(499) 317-63-09
схема проезда

Вы здесь: Домой ПРОДУКЦИЯ ЭНЕРГЕТИКА АТОМНАЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ "ЕЛЕНА"