Centrala Nuclearo-Electrică de la Cernavodă

Partea a II-a:

Sistemul de funcţionare al Centralei Nucleare de la Cernavodă

Centrala nuclearoelectrică este un ansamblu de instalaţii şi construcţii reunite în scopul producerii energiei electrice pe baza folosirii energiei nucleare.
PhotobucketObţinerea energiei nucleare se bazează pe reacţia de fisiune (descompunere) nucleară în lană. Instalaţia care asigură condiţiile de obţinere şi mentinere a reacţiei în lanţ este reactorul nuclear. În principiu, reactorul se compune dintr-o parte centrală numită zona activă, în care are loc reacţia de fisiune şi se dezvoltă căldura de reacţie.

Zona activă conţine combustibilul nuclear alcătuit din izotopi fisionabili (U235, Pu239) şi materiale fertile (U238, U232); moderatorul (apa grea), care are rolul de a încetini viteza neutronilor rapizi, astfel că reacţia să fie controlabilă; barele de control captează neutronii rezultaţi din reacţia de fisiune; agentul de răcire, care preia căldura dezvoltată în zona activă şi o cedează apei în schimbătorul de căldură.

În schimbătorul de caldură, apa de vaporizează şi devine agentul producător de lucru mecanic în turbină. Lucrul mecanic este transformat de generator în energie electrică. Combustibilul, moderatorul şi agentul de răcire formează aşa numită filieră a reactorului termic care determină caracteristicile specifice centralelor nucleare.

Combustibilul introdus în reactor are forma unor pilule compactate sub formă de bare.

Între barele de combustibil se găsesc barele de control. Acestea conţin cadmiu (element chimic ce absoarbe neutroni). Ele au rolul de a regla numărul de neutroni ce pot produce noi reacţii de fisiune, astfel încât puterea produsă de reactor să rămână constantă în timp.

Pentru menţinerea reacţiei în lanţ, în unele tipuri de reactoare, neutronii emişi în reacţiile de fisiune trebuie încetiniţi. În timpul frânării neutronilor are loc un transfer de energie de la aceştia la moderator, temperatura moderatorului şi a combustibilului marindu-se.

Controlul reactoarelor nucleare se face computerizat (inclusiv al sistemelor utilizate pentru protecţia reactorului şi a mediului înconjurător).
Photobucket
Centralele nucleare au între 1 şi 8 reactoare (unităţi), fiecare cu o putere înstalată de cel puţin 600 MW.

Centrala de la Cernavodă se bazează pe sistemul canadian CANDU şi are o putere instalată de 706 MW în prezent. Structura unui reactor CANDU constă într-un recipient cilindric orizontal, cu tuburi pentru barele de combustibil şi pentru lichidul de răcire (apa grea) plasate orizontal.

Numele tipului de reactor, CANDU (CANada Deuterium Uranium), rezumă trei din caracteristicile principale ale reactorului: proiectul este canadian, foloseşte apa grea ca moderator, iar combustibilul utilizat este uraniul natural.

Agentul de răcire este pompat prin canalele de combustibil , răcind combustibilul şi apoi, prin generatoarele de abur unde căldura este trasferată apei (uşoare) pentru producerea aburului.
Aburul este trimis la turbo – generator pentru a produce energie electrică într-un mod convenţional.

Reactorul este format dintr-un ansamblu cilindric din oţel – inox (calandria) plasat într-o structură de beton placat cu oţel (chesonul calandriei) care asigură protecţia termică
şi răcirea. Calandria conţine apa grea ca moderator, mecanisme de control al reactivităţii şi 380 canale de combustibil. Canalele de combustibil care conţin combustibil şi apa grea folosită ca agent de răcire, sunt amplasate în tuburi mai mari în calandria.

Calandria este susţinută de protecţii de capăt între zona activă a reactorului şi zona de funcţionare a maşinii de încărcat combustibil. Reactorul este încărcat cu uraniu natural sub formă de pastile de bioxid de uraniu. Treizeci de pastile puse cap la cap sunt conţinute într-o teacă din aliaj de zirconiu (Zircaloy) formând un element combustibil. Treizeci şi şapte de asemenea elemente sunt asamblate într-un fascicul de combustibil care cântăreşte 23,7 kg. Fiecare canal de combustibil conţine doisprezece fascicule de combustibil.

Sistemul de reglare al reactorului controlează puterea reactorului în limitele specifice şi asigură că sunt îndeplinite cerinţele centralei; de asemenea monitorează distribuţia puterii în zona activă pentru a optimiza puterea pe fascicul şi pe canal conform specificaţiilor de proiect.

Sistemul de manipulare a combustibilului realimentează reactorul cu fascicule de combustibil proaspăt în timpul funcţionării normale a reactorului; acest sistem este proiectat să funcţioneze la toate nivelele de putere a reactorului. De asemenea, sistemul asigură depozitarea temporară a combustibilului proaspăt şi iradiat.
Photobucket
Fascicululele de combustibil sunt împinse în canalul reactorului de către o maşină de încărcat combustibil, acţionata de la distanţă. Fasciculele de combustibil iradiat sunt descărcate în acelaşi timp de o altă maşină de combustibil, situată la capătul opus al canalului de combustibil. Combustibilul iradiat este apoi transferat într-un bazin de stocare plin cu apă aflat în clădirea serviciilor, lângă clădirea reactorului

Prin sistemul de transport al căldurii circulă agentul de răcire presurizat (D2O) prin canalele de combustibil pentru a extrage căldura produsă prin fisiunea uraniului. Căldura este transportată de către agentul de răcire la cele patru generatoare de abur identice.

Sunt prevăzute două bucle de circulaţie, fiecare răcind câte o jumătate din zona activă. Generatorul de abur şi pompele de circulaţie sunt plasate la fiecare capăt al reactorului astfel încât în jumătate din zona activă, debitul este direcţionat într-un sens iar în cealaltă jumătate, în sens opus. Presurizorul menţine presiunea în circuitul de răcire la o valoare relativ ridicată. Fluidul de răcire este circulat în permanenţă în timpul funcţionării reactorului, pe durata opririi şi în perioada de întreţinere.

Neutronii produşi prin reacţia de fisiune sunt moderaţi (încetiniţi) de apa grea (D2O) din
calandria. Apa grea este circulată prin sistemul moderator pentru răcire, purificare şi controlul substanţelor folosite pentru reglarea reactivităţii. Apa grea din calandria
acţionează ca o sursă rece într-un eveniment de pierdere a agentului de răcire, fapt ce ar coincide cu indisponibilitatea sistemului de răcire la avarie a zonei active.

Sistemul generator de abur transferă căldura din apa grea (D2O) folosită ca agent
de răcire, apei uşoare (H2O) pentru formarea aburului, care duce la turbo – generator. Sistemul generator de apă de alimentare procesează aburul condensat venit de la turbină
şi îl trimite la turbo – generator.

Turbina tip CANDU 6 constă într-un corp de înaltă presiune dublu flux şi trei corpuri de joasă presiune în dublu flux care eşapează în trei corpuri de condensator.
Photobucket

Un program de radioprotecţie optimă a fost elaborat şi implementat pentru a asigura protecţia personalului, populaţiei, cât şi protecţia mediului înconjurător. Programul se bazează pe ultimele recomandări ICPR referitoare la limitarea şi optimizarea limitelor de expunere la radiaţii. Un aspect important al programului de radioprotecţie îl reprezintă monitorarea dozimetrică în incinta CNE şi în mediul înconjurător.

Cristian Andrei Popa

Anunțuri
Acest articol a fost publicat în Centrala Nucleara și etichetat , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Pune un semn de carte cu legătura permanentă.

4 răspunsuri la Centrala Nuclearo-Electrică de la Cernavodă

  1. EDS zice:

    Foarte tare … Totusi cred ca ar merge o reprofilare spre o hidrocentrala pe baza apelor de la inundatii… Cate o hidrocentrala mica in casa fiecarui sinistrat de ape si rezolvam problema cu energia ieftina.

    Apreciază

  2. nartip zice:

    -Aceste „lectii” sunt redate prea tehnicist pentru multime,fiind necesare doar celor direct implicati.Cunostintele respective,sistematizate/sintetizate,cu scoaterea in relief a proprietatilor edficiului de a functiona in siguranta sporita si cu emanatii controlate/acceptate ar fi mai de folos si ar preveni speculatiile rau intentionatilor sau ale rauvoitorilor,inafara celor care nu pot pricepe despre ce este vorba.

    Apreciază

  3. Tania zice:

    Aprecieri pentru postare si admiratie pentru pasiunea DE A SPUNE CEVA!
    ( celor care doresc si STIU cum sa asculte… )

    Apreciază

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s