Атомная станция теплоснабжения

История создания атомных станций теплоснабжения в крупных городах

Изучение возможности использования ядерных энергоисточников для целей теплоснабжения было начато в конце 1970-х гг.

В 1976 г. Горьковским отделением института «Теплоэлектропроект» - ГоТЭП (в настоящее время ОАО «Нижегородская инжиниринговая компания «Атомэнергопроект») и институтом «ВНИПИэнергопром» был разработан «Сводный ТЭД по вопросам использования атомной энергии для целей теплоснабжения до 1990 г.»), в котором была обоснована экономическая целесообразность внедрения ядерных энергоисточников в сектор теплоснабжения за счет обеспечения значительной экономии дефицитных газа и мазута, улучшения экологической обстановки в городах, решения проблем транспортировки углеводородного топлива.

При этом было показано, что для энергодефицитных систем с большим (более 2000 Гкал/ч) теплопотреблением оптимальным решением является использование атомных теплоэлектроцентралей (АТЭЦ) с ВВЭР-1000, а для систем средней мощности с покрытием тепловых нагрузок на уровне 1000-2000 Гкал/ч, не испытывающих потребности в дополнительных электрических мощностях, атомных станций теплоснабжения (АСТ) мощностью примерно 500 МВт. По данным «Сводного ТЭДа...» строительство АСТ было целесообразно в 30-35 промышленно-жилых комплексах страны, из них 27 - в Европейской части.

После обсуждения указанного вопроса в ЦК КПСС и Правительстве СССР перед Минсредмашем (так называлась атомная отрасль) и Минэнерго была поставлена задача создания атомной станции теплоснабжения с гарантированной безопасностью для размещения ее вблизи крупных городов. Главным конструктором реакторной установки (РУ) было назначено ОКБМ (в настоящее время ОАО «ОКБМ Афри-кантов»), разработчиком ТЭО головных станций в г. Горьком (ныне - г. Нижний Новгород) и в г. Воронеже - вышеупомянутый ГоТЭП. Научное руководство обеспечивалось РНЦ «Курчатовский Институт». Разработку АСТ по указанию Правительства лично курировал Президент Академии наук СССР А.П. Александров.

Выбор площадок для сооружения головных АСТ в городах Горьком и Воронеже был обусловлен не только наличием в указанных городах проблем с теплоснабжением, но и другими причинами:

- в Горьком располагались разработчик реакторной установки (ОКБМ) и политехнический институт, в котором на физико-техническом факультете готовились специалисты для атомной отрасли;
- рядом с Воронежем уже работала Нововоронежская АЭС, на которой строились все головные блоки ВВЭР, имелся центр подготовки персонала для АЭС и располагалось мощное строительно-монтажное управление;
- оба города размещались на берегах крупных судоходных рек, что позволяло осуществить транспортировку крупногабаритного корпусного оборудования РУ, нетранспортабельного по железной дороге.

По результатам разработки в 1978 г. технического проекта РУ АСТ-500 и ТЭО в марте 1979 г. вышло постановление Совета министров СССР о сооружении двух головных станций теплоснабжения в Горьком и Воронеже. При этом Генпроектировщиком Горьковской АСТ был назначен ГИ ВНИПИЭТ (Минсредмаш), а Воронежской АСТ - ГоТЭП (Минэнерго).

Сооружение головных АСТ в городах Горьком и Воронеже было начато в 1982 и 1983 гг. соответственно.

Правительством СССР были рассмотрены обращения региональных властей ряда крупных областей и городов по поводу строительства АСТ (в т. ч. Архангельска, Иванова, Брянска, Ярославля, Хабаровска) и приняты положительные решения. Для этих регионов ГоТЭП были выполнены необходимые технико-экономические исследования и обоснования, а в Архангельской области начаты подготовительные работы по сооружению.

Реакторная установка АСТ-500.

РУ АСТ-500 - реакторная установка на основе интегрального водо-водяного реактора давления с естественной циркуляцией теплоносителя первого контура, страховочным корпусом и пассивными системами безопасности. Главный конструктор реакторной установки - ОКБМ, научный руководитель проекта - РНЦ «Курчатовский институт». Основные технические характеристики РУ АСТ-500: тепловая мощность реактора - 500 МВт, отпуск тепловой энергии - 430 Гкал/ч, вид используемого топлива - диоксид урана UO2. Реактор АСТ выполнен по интегральной схеме, т. е., активная зона, теплообменники 1-2 контура и компенсатор давления размещаются в корпусе реактора. Это решение позволило исключить трубопроводы большого диаметра, опасные с точки зрения разрыва.

В реакторе циркулирует вода, являющаяся теплоносителем первого контура. Применение естественной циркуляции теплоносителя в корпусе реактора исключает сложные и опасные для активной зоны динамические режимы, характерные для всех реакторов с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Перезарядка активной зоны реактора происходит 1 раз в 2 года. Компактность интегрального реактора позволила применить второй герметичный страховочный корпус, рассчитанный на давление, устанавливающееся при разгерметизации корпуса реактора. Передача тепловой энергии в сеть осуществляется через промежуточный (второй) контур и сетевой (третий) контур (рис. 1).

Давление в сетевом контуре всегда выше, чем во втором, что позволяет исключить попадание воды второго контура в сетевой контур при негерметичности сетевых теплообменников. Реактор оснащен системами безопасности пассивного принципа действия, которые могут вводиться в действие в авариях без команд оператора при отказе систем автоматического управления и функционировать длительное время без подачи энергии извне. Протекание быстрых взрывных процессов типа Чернобыльского в реакторе АСТ принципиально невозможно. Радиационные последствия самых тяжелых аварий ограничены и не превышают естественного радиационного фона. Реакцией атомщиков на Чернобыль стали глубокий анализ безопасности ядерных энергоисточников и разработка проектов реакторов нового поколения. Анализ проекта АСТ-500, выполненный после Чернобыльской аварии, показал, что основные качества реакторов нового поколения уже нашли свое воплощение в реакторе АСТ. В их числе:

- внутренние присущие свойства безопасности, основанные на законах природы;
- защищенность от ошибок персонала;
- ограниченность последствий запроектных аварий.

Разработанные советскими инженерами и учеными в 1980-х гг. технические решения РУ АСТ-500 в настоящее время широко используются зарубежными разработчиками в проектах перспективных установок нового поколения.

Горьковская АСТ.

Строительство Горьковской АСТ (ГАСТ), как было отмечено выше, началось в 1982 г. Площадка станции размещалась близ д. Федяково и ж/д станции Ройка в Кстовском районе Горьковской области в нескольких километрах к востоку от городской черты Горького.

Станция строилась по проекту ГИ ВНИПИЭТ и включала два энергоблока с РУ АСТ-500 единичной тепловой мощностью 500 МВт. Каждый блок обеспечивал отпуск тепла в количестве 430 Гкал/ч в виде горячей воды с давлением до 1,6 МПа и температурой до 150С.

Планировалось, что ГАСТ будет снабжать тепловой энергией Нагорную часть г. Горького. При вводе в действие ГАСТ предполагалось закрыть около 300 низкоэффективных котельных различной мощности в Нагорной части города. Структура системы ЦТ на базе основного теплоисточника ГАСТ выглядела следующим образом:

- базисный теплоисточник - ГАСТ установленной тепловой мощностью 1000 МВт (2x500 МВт);
- пиковые котельные (ПК) - пять существующих промышленных и отопительных котельных тепловой мощностью от 35 до 750 МВт;
- магистральные тепловые сети - кольцевые с тупиковыми ответвлениями;
- распределительные станции теплоснабжения (РСТ) для подключения магистральных тепловых сетей по зависимой и независимой схемам.

Общая тепловая нагрузка нагорной части города, обеспечиваемая системой ЦТ, составляла примерно 2380 МВт.

Отпуск теплоты в системе ЦТ на базе ГАСТ планировался в объеме примерно 7,4 ГВт. ч., в том числе от ГАСТ 5,8 ГВт. ч. (78%). Выдача тепловой мощности от АСТ в транзитные тепловые сети обеспечивалась теплоносителем - сетевой водой с максимальной температурой 150С при температуре на входе в обратном трубопроводе 70С. Крупные ПК предусматривались «полупиковыми» с возможностью выдачи свободной тепловой мощности в транзитные тепловые сети параллельно АСТ. Общая протяженность транзитных тепловых сетей от ГАСТ около 30 км.

Рельеф местности переменный с абсолютными отметками от 90 до 200 м. Диаметры транзитных трубопроводов 800, 1000 и 1200 мм. Насосные подкачивающие станции располагались в РСТ.

При разработке системы ЦТ на базе ГАСТ было применено несколько новых технологических решений, в том числе:

1. количественное регулирование отпуска теплоты в транзитных тепловых сетях с постоянной температурой теплоносителя в подающих трубопроводах: в отопительный период - 150 ОС, в летний - 90С;
2. последовательное включение (отключение) и изменение тепловой мощности ПК при уровнях теплопотребления более 1000 МВт при температурах наружного воздуха ниже +3С;
3. схема подключения ПК к АСТ через транзитные тепловые сети - параллельная, а не традиционная последовательная при дальнем теплоснабжении;
4. аккумулирование теплоты в баках запаса подпиточной воды (2 бака по 10000 м. куб.) для стабильной работы ГАСТ.

Здесь стоит отметить, что для теплоснабжения заречной части г. Горького с учетом того, что рядом расположено несколько небольших промышленных городов, предлагалось сооружение АТЭЦ с реакторами ВВЭР-1000 для энергоснабжения не только заречной части города, но и Дзержинска, Заволжья, Правдинска, Балахны и других населенных пунктов. Были приняты три варианта размещения АТЭЦ и выполнен полный комплекс изыскательских работ по всем трем площадкам. Соответствующее ТЭО было разработано ГоТЭПом в 1986 г., но эти планы так и остались на бумаге.

Решающие этапы сооружения ГАСТ совпали с Чернобыльскими событиями, последующей «ломкой» структур власти и ожесточенной политической борьбой в «перестроечный» период.

В середине 1988 г. в Горьком началось движение общественности за прекращение строительства ГАСТ (статьи в местной прессе, демонстрации и митинги с лозунгами о запрете строительства АСТ, требования о проведении референдума). Не смогло переломить общий настрой против ГАСТ и положительное заключение международной экспертизы проекта и самой станции, проведенной МАГАТЭ в 1989 г., хотя эта экспертиза была предпринята по требованию общественности.

Нижегородский областной Совет народных депутатов, учитывая мнение населения, выступил против продолжения строительства станции и в августе 1990 г. принял решение «О прекращении строительства ГАСТ».

Следствием данного решения явилось распоряжение Совета Министров РСФСР от 29.11.1990 г., №1345-Р «О прекращении строительства Горьковской АСТ» и приказ Минатом-энергопрома СССР (одно из очередных новых названий Минсредмаша) от 29.11.1991 г., №523 «О ликвидации дирекции ГАСТ», предусматривающий передачу ГАСТ на баланс г. Нижнего Новгорода и Нижегородской области.

К этому времени были изготовлены и поставлены на станцию два комплекта оборудования РУ, изготовлены две активные зоны реакторов, общая строительная готовность по зданиям двух блоков составила 85-90%, монтажная готовность оборудования - около 70%, завершались строительно-монтажные работы по пусковому комплексу первого энергоблока, набран и подготовлен эксплуатационный персонал, разрабатывалась пуско-наладочная и эксплуатационная документация. В соответствии с распоряжением Главы администрации Нижегородской области Б.Е. Немцова от 05.12.1991 г., №3 и в соответствии с Гражданским Кодексом РФ и Федеральным законом от 14.11.2002 г., №161-ФЗ «О государственных и муниципальных унитарных предприятиях», для целей максимального использования объектов промышленной площадки Горьковской АСТ и обеспечения сохранности уникального оборудования реакторных установок взамен Дирекции строящейся ГАСТ было создано Государственное предприятие Нижегородской области «Нижегородский производственно-энергетический комплекс» (подведомственное предприятие Министерства ЖКХ и ТЭК Нижегородской области).

Последние годы помещения Горьковской АСТ (рис. 2, 3) сдаются в аренду частным предприятиям, в числе которых Нижегородский ликероводочный завод «РООМ». Тепловые сети от Горьковской АСТ практически полностью демонтированы.

До настоящего времени теплоснабжение Нагорной части города, которая составляет половину Нижнего Новгорода, осуществляется от одной крупной котельной тепловой мощностью около 700 Гкал/ч, двумя котельными по 150 Гкал/ч (которые планировалось переводить в пиковый режим при вводе ГАСТ) и множеством мелких котельных. В связи с интенсивным строительством жилья последние годы в данной части города имеется дефицит тепловой мощности.

Воронежская АСТ.

Сооружение Воронежской АСТ (ВАСТ) было начато в 1983 г., о чем говорилось выше. Площадка строительства ВАСТ расположена на южной окраине г. Воронежа на правом берегу Воронежского водохранилища (удаление от городской застройки - 6,5 км.). Станция строилась по проекту ГоТЭП, включала два энергоблока с реакторными установками АСТ-500 тепловой мощностью 500 МВт и отличалась от Горьковской АСТ наличием защитной оболочки (аналогичной ВВЭР-1000) для защиты от падения самолета и схемно-конструктивным исполнением отдельных систем безопасности (в ГАСТ защита от падения самолета обеспечивалась размещением реакторного блока в прочно-плотном боксе).

При работе двух энергоблоков общей тепловой мощностью 860 Гкал/ч ВАСТ должна была обеспечивать до 29% годовой потребности г. Воронежа в тепловой энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения города, устранив создавшийся на тот период дефицит в тепловой энергии и создать условия для дальнейшего развития города. Как и ГАСТ, Воронежская АСТ стала картой в развернувшейся в городе и области политической борьбе за власть в «перестроечный» период.

Строительство ВАСТ было остановлено в 1990 г. по инициативе местных властей г. Воронежа (решение Воронежского городского совета народных депутатов от 05.06.1990 г.) с учетом результатов городского референдума по вопросу теплоснабжения г. Воронежа. К моменту остановки строительства была создана строительно-монтажная база с необходимой инфраструктурой, путями и коммуникациями, выполнено более 50% проектного объема строительно-монтажных работ по сооружению ВАСТ, поставлен на станцию комплект оборудования РУ для первого энергоблока и частично для второго, изготовлена активная зона. С 1992 г. и по настоящее время в соответствии с постановлением Правительства РФ от 28.12.1992 г., №1026 и последующими распорядительными документами Минатома России, приказом Росатома РФ от 05.12.2006 г. №589 объект находится в режиме консервации (рис. 4). Недостроенная станция является федеральной собственностью, Дирекция строящейся Воронежской АСТ является филиалом ОАО «Концерн Росэнергоатом».

На цели консервации Воронежской АСТ концерном «Росэнергоатом» ежегодно выделяются солидные средства из резерва на развитие. Курирование вопросов консервации объектов Воронежской АСТ осуществляет департамент капитального строительства ОАО «Концерн Росэнергоатом». Территория станции охраняется.

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 28.12.1992 г., №1026 в 1994 г. была проведена общественная экспертиза проекта и имеющегося задела по строительству при участии 28 специалистов и научных работников г. Воронежа, а в 1995 г. - госэкспертиза Минприроды РФ. Результаты обеих экспертиз подтвердили возможность и целесообразность завершения строительства ВАСТ.

Получено заключение Института государства и права РАН от 07.09.1998 г. за №14202-24-2115-4 по правовой экспертизе решений, принятых по ВАСТ. Оно подтвердило, что решение городских властей г. Воронежа от 1990 г. о прекращении сооружения ВАСТ со ссылками на проведенный референдум не имеет юридической силы, а также подтвердило наличие всех условий для принятия Правительством РФ решения о расконсервации и завершении сооружения ВАСТ. В 2008-2010 гг. было подготовлено несколько предложений по решению проблемы ВАСТ, в т. ч.: достройки ВАСТ, перепрофилированию АСТ в АТЭЦ с реакторами ВБЭР-300 (разработчик ОАО «ОКБМ Африкантов») или ВК-300 (разработчик ОАО «НИКИЭТ»), созданию на площадке многоцелевого инновационного энерготехнологического и медицинского комплекса на базе установки РУТА-70 (разработчик ГНЦ РФ-ФЭИ) и др.

За истекшие с начала строительства годы ситуация с теплоснабжением в г. Воронеже только ухудшилась, при этом альтернативные Воронежской АСТ варианты обеспечения города тепловой энергией так и не были разработаны.

Тем не менее, несколько десятков километров трубопроводов теплосетей для теплоснабжения Советского и Коминтерновского районов, проложенные практически по всему предполагаемому маршруту, были демонтированы весной - летом 2006 г.

Статьей 29 Федерального закона от 21.11.1995 г., №170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» определено, что во всех случаях прекращения сооружения ядерного объекта, не связанных со снижением уровня его безопасности, ухудшением состояния окружающей среды или другими неблагоприятными последствиями, должен решаться вопрос о возмещении убытков, связанных с прекращением строительства, а также - об источниках возмещения этих убытков.

Статья подготовлена по следующим материалам

1. Полвека в атомном машиностроении. Н. Новгород: КиТ-издат, 1997.
2. История ОАО «НИАЭП» в документах и воспоминаниях ветеранов (1951-2008) / Сборник статей. Н. Новгород: Литера, 2008.
3. Что такое атомная станция теплоснабжения / О.Б. Самойлов, В.С. Кууль, Б.А. Авербах и др., под ред. О.Б. Самойлова, В.С. Кууля. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 96 с.
4. Г. Юрьева. Уникальный атомный комплекс был спроектирован 30 лет назад (интервью с В.Н. Чистяковым) // «Россия: атомный проект», вып. 8, 2010. ядерный энергоисточник теплоснабжение
5. Сайт Министерства ЖКХ и ТЭК Нижегородской области.
6. Зингер Н.М., Еше Г.Г., Гилевич А.И. и др. // Теплоэнергетика, 1982. №8. С. 27-30.
7. Востоков В.С., Друмов В.В., Еше Г.Г. и др. О повышении эффективности использования АСТ // Вопросы атомной науки и техники, 1983, выпуск 6.
8. О. Александрова. Операция «Расконсервация» // газета «Коммерсантъ» (Воронеж), №48 от 25.03.2008 г.

Cтраница 1

Атомные станции теплоснабжения (ACT) предназначаются для отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и выполняются по трехконтурной схеме. В первом (реакторном) контуре и в теплосети поддерживается давление 1 5 - 2 МПа, а в промежуточном контуре оно составляет 1 2 МПа. При этом исключаются перетечки как радиоактивной воды в теплосеть, так и минерализованной сетевой воды в реакторный контур. Водный режим промежуточного контура поддерживается его продувкой в сочетании с очисткой продувочной воды.

Разработанные отечественные атомные станции теплоснабжения (ACT) состоят из двух блоков общей тепловой мощностью 1000 МВт с реакторами АСТ-500. Для того чтобы устранить возможность попадания радиоактивных веществ в поток горячей воды, направляемый к потребителю теплоты, схема ACT выполнена трехонтурной. В первом контуре (реакторном) теплообмен происходит при естественной циркуляции воды, давление здесь поддерживается равным 1 6 - 2 МПа. Во втором и третьем контурах циркуляция, конечнс, принудительная.

Ведется строительство первых атомных станций теплоснабжения (АСТ) тепловой мощностью по 3600 ГДж / ч (860 Гкал / ч) в Горьком и Воронеже.

В настоящее время разрабатываются атомные станции промышленного теплоснабжения для снабжения предприятий технологическим паром с давлением 2 МПа и горячей водой.

С целью покрытия промышленных и смешанных промышленно-отопительных нагрузок необходимо создание специальных атомных станций промышленного теплоснабжения (АСПТ), на которых можно получать тепло в виде технологического пара и горячей воды.

Энергетическая программа СССР предусматривает создание атомных теплоэлектроцентралей, атомных станций теплоснабжения и атомных станций промышленного теплоснабжения (АСПТ), которые обеспечат значительную экономию дорогостоящего органического топлива, на котором в настоящее время работает большинство ТЭЦ.

В качестве источников теплоты в ближайшие годы, по-видимому, начнут широко внедряться атомные станции теплоснабжения (ACT), представляющие собой по существу атомные парогенераторы. В настоящее время уже сооружаются две головные ACT - под Горьким и Воронежем, каждая с двумя реакторами (из-соображений резервирования) по 500 МВт. Строительные площадки находятся на расстоянии 1 5 - 2 км от города. Эти ACT будут обеспечивать теплом районы городов, насчитывающие примерно по 300 - 400 тыс. жителей. К 1990 г. строительство таких станций будет экономически оправдано для сотен населенных пунктов СССР. ACT позволят сэкономить большое количество нефти, равное трети ее сегодняшней добычи в стране. Предполагается, что атомная теплота будет вдвое дешевле, чем та, ко -, торую дают котельные на органическом топливе.

Описываются конструкции атомных электростанций (АЭС), атомных теплоэлектроцентралей (АТЭЦ) и атомных станций теплоснабжения (ACT) с корпусными, канальными и другими типами ядерных реакторов. Рассматриваются принципиальные вопросы технологии работы, оборудование и основы эксплуатации. Основное внимание уделяется выбору площадок для строительства, конструкциям зданий и сооружений комплекса АЭС, защите от излучения, организации производства строительных работ.

В 1978 - 1980 гг. проводились первоначальные технические и экономические исследования в направлении создания атомных станций промышленного теплоснабжения (АСПТ), предназначаемых для подачи потребителям как горячей воды, так и пара разных параметров для технологических целей, что могло бы дополнительно расширить возможность замены органического топлива ядерным. В одиннадцатой пятилетке соответствующие разработки будут продолжены и при благоприятных технических и экономических результатах решится вопрос о строительстве первых АСПТ.

Конструктивные особенности корпусов реакторов, специфические условия эксплуатации и повышенные требования к надежности и безопасности атомных станций промышленного теплоснабжения требуют проведения комплекса НИР и ОКР по созданию норм расчета на прочность, разработке правил устройства и безопасной эксплуатации, общих положений по сварке и правил контроля сварных соединений многослойных корпусов атомных реакторов.

Предусматривается дальнейшая централизация теплоснабжения за счет сооружения преимущественно мощных ТЭЦ на органическом и ядерном топливе, атомных станций теплоснабжения и крупных котельных.

Горьковская атомная станция теплоснабжения - одна из двух АСТ в нашей стране, строительство которых стартовало в начале 1980-х, но так и не было завершено по ряду причин, включая протесты общественности и, само собой, развал Союза.
Станция не была достроена, реакторная установка не была собрана, топливо еще даже и не думали привозить... Именно поэтому посещение объекта полностью безопасно с точки зрения боязни радиации
Само собой, если не терять здравый смысл... потому как кое-что радиоактивное найти всё же удалось =)

Лично моё мнение, что протесты оказали гораздо меньшее влияние на принятие решения об остановке строительства, нежели банальное "кончились деньги", характерное для десятков тысяч недостроев по всей территории России и бывших республик СССР. Потому как стройка очень активно велась именно в постчернобыльские годы (судя по многочисленным надписям, оставленным строителями), а часть административных и лабораторных помещений станции уже была введена в эксплуатацию и функционировала вплоть до начала 90-х (календари и плакаты на стенах)

Я и представляла себе, что ГАСТ - это классический недострой в классическом понимании: металл, бетон и однообразные коридоры с лесенками (или без лесенок). Но в ходе посещения всё оказалось не совсем так.

Строительство Горьковской АСТ (ГАСТ) началось в 1982 г.
Станция строилась по проекту ГИ ВНИПИЭТ и включала два энергоблока с реакторными установками АСТ-500 единичной тепловой мощностью 500 МВт. Каждый блок должен был обеспечивать отпуск тепла в количестве 430 Гкал/ч в виде горячей воды с давлением до 1,6 МПа и температурой до 150 ОС. Планировалось, что ГАСТ будет снабжать тепловой энергией Нагорную часть г Горького. При вводе в действие ГАСТ предполагалось закрыть около 300 низкоэффективных котельных различной мощности в Нагорной части города.

Структура системы ЦТ на базе основного теплоисточника ГАСТ выглядела следующим образом:
■ базисный теплоисточник - ГАСТ установленной тепловой мощностью 1000 МВт (2x500 МВт);
■ пиковые котельные (ПК) - пять существующих промышленных и отопительных котельных тепловой мощностью от 35 до 750 МВт;
■ магистральные тепловые сети - кольцевые с тупиковыми ответвлениями;
■ распределительные станции теплоснабжения (РСТ) для подключения магистральных тепловых сетей по зависимой и независимой схемам.
Общая тепловая нагрузка нагорной части города, обеспечиваемая системой ЦТ, составляла примерно 2380 МВт.
Отпуск теплоты в системе ЦТ на базе ГАСТ планировался в объеме примерно 7,4 ГВт.ч, в том числе от ГАСТ 5,8 ГВт.ч (78%).
Выдача тепловой мощности от АСТ в транзитные тепловые сети обеспечивалась теплоносителем - сетевой водой с максимальной температурой 150 ОС при температуре на входе в обратном трубопроводе 70 ОС.
Крупные ПК предусматривались «полупиковыми» с возможностью выдачи свободной тепловой мощности в транзитные тепловые сети параллельно АСТ
Общая протяженность транзитных тепловых сетей от ГАСТ около 30 км. Рельеф местности переменный с абсолютными отметками от 90 до 200 м. Диаметры транзитных трубопроводов 800, 1000 и 1200 мм. Насосные подкачивающие станции располагались в РСТ.
При разработке системы ЦТ на базе ГАСТ было применено несколько новых технологических решений, в том числе:
1. количественное регулирование отпуска теплоты в транзитных тепловых сетях с постоянной температурой теплоносителя в подающих трубопроводах: в отопительный период - 150 ОС, в летний - 90 ОС;
2. последовательное включение (отключение) и изменение тепловой мощности ПК при уровнях теплопотребления более 1000 МВт при температурах наружного воздуха ниже +3 ОС;
3. схема подключения ПК к АСТ через транзитные тепловые сети - параллельная, а не традиционная последовательная при дальнем теплоснабжении;
4. аккумулирование теплоты в баках запаса подпиточной воды (2 бака по 10000 м3) для стабильной работы ГАСТ.

Здесь стоит отметить, что для теплоснабжения заречной части г. Горького с учетом того, что рядом расположено несколько небольших промышленных городов, предлагалось сооружение АТЭЦ с реакторами ВВЭР-1000 для энергоснабжения не только заречной части города, но и Дзержинска, Заволжья, Правдинска, Балахны и других населенных пунктов. Были приняты три варианта размещения АТЭЦ и выполнен полный комплекс изыскательских работ по всем трем площадкам. Соответствующее ТЭО было разработано ГоТЭПом в 1986 г., но эти планы так и остались на бумаге.

Решающие этапы сооружения ГАСТ совпали с Чернобыльскими событиями, последующей «ломкой» структур власти и ожесточенной политической борьбой в «перестроечный» период.
В середине 1988 г. в Горьком началось движение общественности за прекращение строительства ГАСТ (статьи в местной прессе, демонстрации и митинги с лозунгами о запрете строительства АСТ, требования о проведении референдума).
Не смогло переломить общий настрой против ГАСТ и положительное заключение международной экспертизы проекта и самой станции, проведенной МАГАТЭ в 1989 г. , хотя эта экспертиза была предпринята по требованию общественности.
Нижегородский областной Совет народных депутатов, учитывая мнение населения, выступил против продолжения строительства станции и в августе 1990 г. принял решение «О прекращении строительства ГАСТ» .

В 2006 г. и 2008 г. нынешнее Правительство Нижегородской области предпринимало несколько безуспешных попыток по инициированию строительства парогазовой ТЭЦ (электрической мощностью 900 МВт (2x450 МВт), тепловой - 825 Гкал/ч) на базе недостроенной АСТ.
До настоящего времени теплоснабжение Нагорной части города, которая составляет половину Нижнего Новгорода, осуществляется от одной крупной котельной тепловой мощностью около 700 Гкал/ч, двумя котельными по 150 Гкал/ч (которые планировалось переводить в пиковый режим при вводе ГАСТ) и множеством мелких котельных. В связи с интенсивным строительством жилья последние годы в данной части города имеется дефицит тепловой мощности.

Но почти сразу начинают попадаться защитные двери - десятки разнообразных защитных дверей, от небольших лючков до полноразмерных массивных гермух

Некоторые помещения встречают посетителей полной пустотой или несколькими одинокими трубами где-нибудь в углах, но другие наполнены до отказа

Каждая последующая дверь, кажется, ведёт в новое место, - но тут вдруг ловишь себя на ощущении дежавю. Мы действительно вернулись к точке отсчета, или только так кажется?

Снова просторный зал, заполненный клубками их ржавых труб, стеклоткани и сияющих нержавейкой резервуаров и задвижек

Внезапное яркое пятно на фоне серо-ржавых коридоров

И снова сияние нержавейки

Множество коридоров, наталкивающих на мысли о гигантской котельной (хотя, по сути, это она и есть), приводят к той части комплекса, которую уже успели ввести в эксплуатацию на момент заморозки проекта

Ну а дальше - десятки помещений самого разного назначения: от подсобок и кабинетов до мастерских, лабораторий и залов с бескрайними рядами распотрошенных шкафов ЭВМ. На стенах - плакаты тех лет, на окнах - сухие цветы, под ногами - открытки и советская агитация.

Вести съемку ночью не очень-то комфортно из-за риска быть замеченными с улицы: ведь у всех кабинетов есть широкие окна... Поэтому останавливаюсь для съемки только лишь щитов управления, надеясь вернуться снова и подробно осмотреть здесь всё-всё-всё

Затем, проходя мимо плакатов, повествующих о нужности и безопасности станции, попадаем к ее центральному узлу

Реакторный зал представляет из себя стройплощадку в классическом понимании: видно, что здесь должны были собрать нечто сложное и громоздкое, но прекратили деятельность на той стадии, когда разнообразные элементы реакторных и тепловых установок были фактически хаотично разложены по залу.

Не имея хорошего представления об устройстве именно такой установки, довольно сложно прикинуть, что из этого что, какое назначение имеет и к чему прикручивается

Зато здесь есть некоторое количество удобных смотровых площадок, позволяющих окинуть взглядом (и лучом фонаря) всё доступное пространство

Некоторые детали до сих пор находятся в упаковке - накрытые полиэтиленом или брезентом, они привлекают к себе еще большее внимание, нежели бы просто лежали, как попало

То, что обычно принимается посетителями за, собственно, реактор, есть ни что иное, как просто крышка, покоящаяся на пусть и странной, но вполне строительной подставке (к ней можно подойти снизу и увидеть это)

Это так называемая головка от дефектоскопа типа "гаммарид" - она представляет из себя стальной контейнер, по центру которого расположен полый цилиндр из обеднённого урана (толщиной 45 мм), а внутрь должен помещаться изотоп иридия. Штуковина изрядно фонит, и трогать ее руками (а тем более - тащить домой) крайне не рекомендуется

Гаммариды используются до сих пор (в несколько более органичном исполнении) при строительстве таких объектов, как электро- и теплостанции для "просвечивания" конструкций и сварных швов, для заблаговременного поиска дефектов

Вот так-то, удовлетворившись по полной и даже найдя "что-нибудь фонящее", но всё же оставив твердое намерение вернуться, группа лазателей благополучно, под лай собак и шарящего где-то охранника покидает комплекс недостроенной Горьковской атомной станции теплоснабжения, благодаря друг друга за компанию и приятно проведённое время.

Благодарю за внимание!

С канальными уран-графитовыми реакторами малой мощности, вырабатывающими электрическую и тепловую энергию. Они относятся к первому поколению АС.

На первой в России промышленной атомной теплоэлектроцентрали (АТЭЦ) установлен водографитовый реактор с кипящей водой в топливных каналах и естественной циркуляцией теплоносителя. Контур естественной циркуляции состоит из шести петель, замкнутых на барабан-сепаратор. Из барабанов-сепараторов пар поступает на турбину мощностью 12 МВт, а затем в бойлерные установки. С ростом присоединенной тепловой нагрузки удельные капитальные вложения и относительные приведенные затраты на АТЭЦ уменьшаются. При тепловой нагрузке, превышающей 1200 МВт, АТЭЦ становится эффективнее ТЭЦ, работающей на органическом топливе. Поэтому в настоящее время разработаны проекты АТЭЦ с установкой на них реакторов ВВЭР-1000 и турбин конденсационно-теплофикационного типа.

Атомные станции теплоснабжения

Важным направлением использования ЯЭУ является теплоснабжение. Внедрение ядерной энергетики в сферу производства низкопотенциального тепла для отопления и горячего водоснабжения обусловлено стремлением снизить долю расхода органического топлива и тем самым внести вклад в решение экологической проблемы, связанной с загрязнением атмосферы и нагревом водоемов.

Размещение атомной станции теплоснабжения (ACT) вблизи крупных населенных пунктов вытекает из требования достижения приемлемых экономических показателей из-за высокой стоимости магистральных трубопроводов. Обеспечение высоких показателей безопасности ACT заставило пересмотреть традиционные схемные, режимные и компоновочные решения реакторного контура. При выборе типа реактора одним из важных аргументов была многолетняя успешная эксплуатация отечественного кипящего корпусного реактора ВК-50 с естественной циркуляцией теплоносителя.

В России были сооружены две крупные АСТ-500 в Горьком и Воронеже. Но из-за протестов общественности после чернобыльской катастрофы, они так и не были введены в эксплуатацию. В целях обеспечения высокой надежности и безопасности работы реакторной установки в АСТ-500 были заложены следующие основные технические решения:

естественная циркуляция теплоносителя в первом контуре, отсутствие ГЦН;
трехконтурная схема РУ [давление в первом контуре 1,6 МПа (на порядок ниже, чем в ВВЭР), во втором контуре — 1,2 МПа, в третьем — 1,6 МПа: давление в промежуточном контуре меньше, чем в третьем, что исключает попадание протечки из второго контура в сетевую воду, направляемую потребителю];
интегральная компоновка оборудования первого контура позволила свести к минимуму разветвленность контура и избежать применения трубопроводов большого диаметра;
низкая удельная энергонапряженность активной зоны способствует повышению надежности охлаждения активной зоны и снижению уровня аварийных последствий;
обеспечение сохранения активной зоны под водой при разгерметизации основного корпуса реактора и локализации радиоактивных продуктов вследствие использования двойного корпуса реактора; высокая степень защищенности реактора от аварий обеспечивается применением трехиетлевой схемы системы теплоотвода, при которой возможен отвод остаточного энерговыделения даже при выходе из строя двух петель из трех, и ряда других схемных и компоновочных решений.

Основные характеристики АСТ-500 в сравнении с шведско-финским проектом ACT Secure и французской ACT Thermos приведены в таблице ниже. Первый и промежуточный контуры АСТ-500 содержат также системы очистки и подпитки теплоносителя, системы газовой компенсации и байпас аварийного отвода тепла. При рабочем давлении теплоносителя первого контура 1,6 МПа обеспечивается полная компенсация утечки теплоносителя через разрыв трубопровода диаметром 100 мм, при этом динамические параметры РУ отклоняются незначительно. Спринклерные установки легко справляются с конденсацией образовавшегося из вытекающего теплоносителя пара, не давая повышаться давлению в помещениях ACT.

Принятые конструкционные и схемные решения позволили обеспечить уровень безопасности реактора, допускающий размещение ACT в непосредственной близости от крупных городов.

Таким образом, с позиций теории надежности и теории систем рассмотренные ЯЭУ имеют следующие свойства:

1. Уникальность, малосерийность и крупносерийность элементов. Хотя различные типы элементов ЯЭУ имеют свои характерные особенности, однако достаточно отчетливо просматриваются общие закономерности. Все многообразие элементов ЯЭУ с точки зрения анализа их надежности целесообразно разделить (несмотря на всю условность любой классификации) на три класса: уникальные элементы, малосерийные и элементы массового изготовления.К первому классу следует отнести такое оборудование, как корпус реактора, активная зона в целом, системы управления, системы обеспечения безопасности ЯЭУ. Малосерийным оборудованием ЯЭУ можно считать ГЦН. теплообменники, парогенераторы, сепараторы, трубопроводы большого диаметра. К элементам ЯЭУ массового изготовления относятся твэлы и ТВС, топливные каналы, запорно-регулирующая аппаратура, трубки парогенераторов, узлы и блоки системы управления.

2. Восстанавливаемость и плановая профилактика ЯЭУ. Во-первых, ряд элементов при появлении отказов заменяются новыми, т.е. являются невосстанавливаемыми. К восстанавливаемым элементам следует отнести уникальное и малосерийное оборудование, а к невосстанавливаемым — элементы массового изготовления. Во-вторых, оборудование ЯЭУ, как правило, имеет плановую профилактику.

3. ЯЭУ — сложная система. Анализ конструкционных схем современных ЯЭУ показывает, что ЯЭУ — как объект исследования надежности — представляет собой сложные последовательнопараллельные структуры. С точки зрения теории систем необходимо определить, является ли ЯЭУ «простой» или «сложной» системой. Ответ на этот вопрос кардинально изменяет методологию исследования надежности ЯЭУ.

Под системой в теории надежности понимается совокупность элементов (или подсистем), объединенных конструкционно или функционально в соответствии с заданным алгоритмом взаимодействия при выполнении определенной задачи в процессе применения по назначению. В теории систем считается, что система является сложной, если она состоит из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов (подсистем) и способна выполнять сложную функцию. Деление систем на простые и сложные возникло из-за появления систем, имеющих в своем составе совокупность подсистем с наличием функциональной избыточности.

Простая система может находится только в двух состояниях: состоянии работоспособности (исправном) и состоянии отказа. При отказе элемента простая система либо полностью прекращает выполнение своей функции, либо продолжает ее выполнение в полном объеме, если отказавший элемент резервирован. Сложная система при отказе отдельных элементов и даже целых подсистем не всегда теряет работоспособность, зачастую только снижается ее эффективность. Это свойство сложных систем обусловлено их функциональной избыточностью и, в свою очередь, затрудняет формулировку понятия «отказ» системы. Отказ сложной системы целесообразно определять как событие, обусловленное выходом характеристик эффективности за установленный допустимый предел. Величину этого предела обычно связывают с частичным или полным невыполнением системой своих функций.

4. Функциональная избыточность ЯЭУ обеспечивается различными конструкционными мерами. Корпусные реакторы ВВЭР, ВР и ВТГР имеют петлевую схему. Отказы элементов одной петли могут не приводить к остановке ЯЭУ. Выключение отдельных петель приводит лишь к снижению мощности реакторной установки, т.е. ЯЭУ в этом случае может функционировать, но с меньшей эффективностью. Корпусы реакторов ЯЭУ выполняются с большими запасами прочности, т.е. они тоже фактически функционально избыточны. При отдельных отказах твэлов активная зона реакторов ВВЭР и БР может сохранять работоспособность, если изменение радиационной обстановки на ЯЭУ не приводит к нарушению соответствующих требований и норм.

По сравнению с корпусными канальные реакторы РБМК имеют еще большую функциональную избыточность. Наличие нескольких сотен и даже тысяч отдельных топливных каналов (на РБМК-1000 их насчитывается около 1650) с контролем ряда параметров в каждом из них, возможность индивидуальной перегрузки ТВС без остановки реактора свидетельствует о высокой степени функциональной и структурной избыточности энергоблоков АЭС с реакторами канального типа.

Кроме структурного и функционального резервирования в элементах оборудования ЯЭУ используются и другие виды избыточности: временная, информационная, алгоритмическая, программная.

5. Широкий спектр конструкционных элементов и разнообразие отказов оборудования ЯЭУ. Большое число механических, гидравлических, электротехнических, электронных и других систем ЯЭУ и, как следствие этого, разнообразие отказов (по характеру, экономическим потерям, влиянию на персонал и окружающую среду) под воздействием комплекса эксплуатационных нагрузок (силовых, тепловых, радиационных, электромагнитных и т.д.) существенно усложняют процессы диагностирования и анализ надежности оборудования энергоблоков АЭС.

6. Большое число точек контроля и объектов управления ЯЭУ. Это привело к использованию на АЭС сложных автоматических и автоматизированных систем контроля и управления (САУ и АСУ), что, в свою очередь, обусловило появление проблемы обеспечения надежности самих САУ и АСУ.

7. Наличие человека в контуре управления ЭБ АС. Попытки компенсировать недостаточную надежность оборудования ЯЭУ за счет повышения глубины контроля работоспособности технологических систем и диагностики предаварийных состояний привели к необходимости обработки огромных массивов информации. Так, на современных энергоблоках АЭС электрической мощностью 1000 МВт только в АСУ ТП обрабатывается до 20 000 и более аналоговых и дискретных сигналов. Возможности человека-оператора (как основного звена в контуре управления ЭБ АС) находятся в явном противоречии с теми необходимыми для управления ЭБ объемами даже тщательно отобранной информации. При появлении аномальных ситуаций на ЭБ оперативное распознавание последовательности и причин срабатывания автоматики, учитывая современный уровень технических средств и психофизиологические характеристики человека, без применения специальных систем практически невозможно.

90 брендов вилочных погрузчиков с доставкой по России для работы на складах, в том числе промышленных предприятий.

Сущность изобретения: атомная станция теплоснабжения оснащена паротурбинной установкой, содержащей последовательно соединенные по греющей стороне парогенераторы высокого 18 и низкого 19 давления, паровую турбину 20 с электрогенератором, конденсатор, в качестве которого используются подогреватели 11, 13 подпиточной воды тепловой сети. Парогенераторы включены в промежуточный контур параллельно сетевому теплообменнику 3. Для более глубокого охлаждения теплоносителя промконтура между сетевым теплообменником 3 и всасом циркуляционного насоса 5 установлен дополнительный сетевой теплообменник 22. Полученная электрическая энергия в турбогенераторе паротурбинной установки используется для обеспечения собственных нужд станции и внешних потребителей. 1 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно к атомным станциям теплоснабжения. Известны атомные ТЭЦ, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию и состоящие из ядерного реактора, паротурбинной установки (ПТУ), сетевого контура. Также известны атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие тепловую энергию для целей теплоснабжения и состоящие из ядерного реактора с естественной циркуляцией, промежуточного контура, сетевого контура, водоподготовительной установки для подпитки сетевого контура. Недостатком указанной АСТ является потребление извне электрической энергии для обеспечения электроприемников станции т.е. обеспечения собственных нужд. Целью изобретения является выработка электрической энергии для обеспечения потребности собственных нужд АСТ и внешних потребителей. Это достигается тем, что АСТ снабжена дополнительным сетевым теплообменником, подключенным по греющей стороне в промконтур своим входом к выходу основного сетевого теплообменника, а своим выходом - к всасывающему патрубку циpкуляционного насоса, а по нагреваемой стороне своим входом - к напорному патрубку сетевого насоса, а своим выходом - к входу основного сетевого теплобменника, и снабжена ПТУ, включающей верхний и нижний парогенераторы (ПГ), соединенные последовательно и подключенные к промконтуру, причем верхний ПГ своим входом подключен к подающему трубопроводу промконтура, а нижний ПГ своим выходом подключен к входу дополнительного теплообменника, по нагреваемой стороне ПГ подключены своими входами к питательным насосам, а своими выходами - к турбине, причем верхний ПГ подключен к головному по ходу пара отсеку турбины, а нижний ПГ подключен к отсеку турбины с соответствующим ему давлением пара, турбина своим выходом подключена к подогревателям исходной и химочищенной воды. Установка ПТУ и дополнительного сетевого теплообменника на АСТ с открытой системой теплоснабжения позволит вырабатывать электрическую энергию для обеспечения потребности собственных нужд станции и отпуска внешним потребителям. На чертеже изображена АСТ. Она состоит из ядерного реактора со встроенным теплообменником 2, промежуточного контура, включающего сетевой теплобменник 3, подающий трубопровод промконтура 4, циркуляционный насос 5, обратный трубопровод промконтура 6, сетевого контура, включающего обратный трубопровод сетевой воды 7, сетевой насос 8, регулирующий клапан 9, подающий трубопровод сетевой воды 10, системы подпитки, включающей подогреватель исходной воды 11, водоподготовительную установку 12, подогреватель химочищенной воды 13, вакуумный деаэратор 14, бак аккумулятор 15, подпиточный насос 16, регулятор давления 17, паротурбинной установки, включающей верхний ПГ 18, нижний ПГ 19, турбину с электрогенератором 20, питательные насосы 21, дополнительный сетевой теплообменник 22. Дополнительный сетевой теплообменник 22 предназначен для более глубокого охлаждения теплоносителя промежуточного контура. АСТ работает следующим образом. Выработанная в ядерном реакторе 1 тепловая энергия поступает через встроенный теплообменник 2 в промежуточный контур, где разделяется на два потока. Один поток поступает в верхний ПГ 18, где превращает питательную воду в пар низкого давления, затем поток смешивается со вторым потоком. Второй поток направляется в сетевой теплообменник 3 где нагревает сетевую воду, а затем смешивается с первым потоком после ПГ 19. Далее теплоноситель промежуточного контура поступает в дополнительный сетевой теплообменник 22, где охлаждается сетевой водой и затем насосом 5 направляется во встроенный теплообменник 2. Пар, полученный в ПГ 18, направляется в головной отсек турбины. Произведя некоторую работу в турбине, влажный пар смешивается с паром низкого давления. При смешивании двух потоков пара влажность полученного пара уменьшается за счет более сухого пара низкого давления. Суммарный поток отработанного в турбине пара поступает в подогреватели 11, 13, где конденсируется и питательными насосами закачивается в ПГ 18, 19. Тепловой поток, на базе которого выработана электрическая энергия, сообщается подпиточной воде. Подпиточная вода смешивается с сетевой водой обратного трубопровода и нагревается в сетевых теплообменниках 22 и 3. Регулирующий клапан 9 предназначен для согласования в каждый момент времени вырабатываемой и потребляемой тепловой мощности. Выработанная в турбогенераторе электрическая энергия направляется на обеспечение собственных нужд станции и внешним потребителям. Температура пара, генерируемого в ПГ, определяется температурой греющего теплоносителя на выходе из ПГ. Вследствие этого пар, полученный в ПГ 18, имеет большую работоспособность нежели пар, полученный в ПГ 19, что существенно увеличивает суммарное теплопадение пара и электрическую мощность турбины. Увеличение количества последовательно соединенных по греющей стороне ПГ повышает до определенного предела среднюю температуру подвода теплового потока в паротурбинный цикл и тем самым повышает в целом термический коэффициент полезного действия ПТУ. Оптимальное число ПГ должно выбираться исходя из технико-экономических соображений. Повышение надежности АСТ достигается за счет повышения надежности электроснабжения, организации дополнительного канала аварийного расхолаживания реактора, например при внезапной остановке циркуляции в сетевом контуре, путем разогрева подпиточной воды в баках аккумулятора. Атомная энергетическая установка, оснащенная ПГ, может найти применение для электроснабжения тепловой и электрической энергией атомных опреснительных комплексов, а также других энергоемких производств, потребляющих низкопотенциальную тепловую энергию.

Формула изобретения

АТОМНАЯ СТАНЦИЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, содержащая ядерный реактор с встроенным теплообменником, промежуточный контур, включающий с себя сетевой теплообменник, подключенный посредством подающего трубопровода своим входом по греющей стороне к выходу встроенного теплообменника, а также циркуляционный насос, подключенный посредством обратного трубопровода всасывающим патрубком к выходу сетевого теплообменника по греющей стороне, а напорным патрубком к входу встроенного теплообменника, сетевой контур, включающий в себя последовательно соединенные обратный трубопровод, сетвой насос, регулирующий клапан, нагреваемую сторону сетевого теплообменника, подающий трубопровод, а также систему подпитки сетевого контура, включающую в себя подогреватель исходной воды, водоподготовительную установку, подогреватель химочищеной воды, вакуумный деаэратор, бак-аккумулятор, насос подпитки, регулятор давления, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным сетевым теплообменником, подключенным по греющей стороне в промежуточный контур своим входом к выходу основного сетевого теплообменника, а своим выходом к всасывающему патрубку циркуляционного насоса, по нагреваемой стороне - своим входом к напорному патрубку сетевого насоса, а своим выходом к входу основного сетевого теплообменника и снабжена паротурбинной установкой, включающей верхний и нижний парогенераторы, соединенные последовательно и подключенные к промежуточному контуру, причем верхний парогенератор входом подключен к подающему трубопроводу промежуточного контура, а нижний парогенератор выходом подключен к входу дополнительного теплообменника, по нагреваемой стороне парогенераторы подключены входами к питательным насосам, а выходами - к турбине, причем верхний парогенератор подключен к головному по ходу пара отсеку турбины, а нижний - к отсеку турбины с соответствующим давлением пара, турбина выходом подключена к подогревателям исходной и химочищенной воды.