- •Основные термины и понятия
- •Понятие энергетического аудита
- •1.1 Задачи энергоаудита
- •Правовые основы энергоаудита
- •Энергоаудитор должен отвечать следующим требованиям:
- •6. Для аккредитации необходимо предоставить:
- •Общие этапы энергоаудита и их содержание
- •Виды энергетических ресурсов и направления их использования
- •Органическое топливо
- •Образование ископаемого топлива
- •Классификация и характеристики органического топлива
- •Природный газ
- •Состав и применение природных газов показан на рисунке 2.1.
- •Ядерное топливо
- •Ядерное деление
- •Реакторы - размножители на быстрых нейтронах
- •Нейтронах
- •Термоядерный синтез
- •Геофизическая энергия
- •Гидроэнергия
- •Ветровая энергия
- •Геотермальная энергия
- •Солнечная энергия
- •Топливно-энергетическая промышленность России
- •Топливно-энергетический комплекс
- •Нефтяная промышленность
- •Газовая промышленность
- •Транспорт газа
- •Угольная промышленность
- •Электроэнергетика
- •Общие сведения
- •Тепловые электростанции
- •Тепловые конденсационные электрические станции
- •Теплоэлектроцентрали
- •Атомные электростанции
- •Гидроэлектростанции (гэс, гаэс, пэс)
- •Самая большая в Европе Волжская гидроэлектростанция, построена в 1962 году Самая мощная электростанция в мире – Итайпу (Бразилия) - гэс 12600 мВт.
- •Альтернативные источники электроэнергии
- •Геотермальная электростанция
- •Солнечная электростанция
- •Ветровая электростанция
- •Мини и микро гэс
- •Электрические сети
- •Тепловая энергетика
- •Котельные Принципиальная схема котельной установки
- •Тепловой баланс и кпд котла
- •Системы теплоснабжения
- •Тепловые сети
- •Характеристика потребителей топливно-энергетических ресурсов
- •Промышленные предприятия
- •Характеристика систем энергоснабжения промышленных предприятий
- •Предприятия черной металлургии
- •Предприятия цветной металлургии
- •Предприятия химической промышленности
- •Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
- •Предприятия машиностроительной промышленности
- •Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности
- •Предприятия текстильной и легкой промышленности
- •Предприятия строительной промышленности
- •Предприятия пищевой промышленности
- •Б юджетные учреждения
- •Транспорт
- •Сельское хозяйство
- •Коммунально-бытовое хозяйство
- •Энергетические балансы предприятий
- •Понятие и назначение энергетических балансов
- •Виды энергетических балансов
- •Методы составления электробалансов
- •Электробалансы электроприводов и энергетических установок
- •Цеховые и общезаводские электробалансы
- •Основные направления энергосбережения
- •Энергосбережение в промышленности
- •Показатели эффективности использования энергетических ресурсов в энергопотребляющих установках
- •Электротермические установки
- •8.1.3 Электросварочные установки
- •8.1.4 Электролизные установки
- •8.1.5 Системы снабжения потребителей сжатым воздухом
- •Насосные установки
- •Вентиляционные установки
- •Станочное оборудование
- •Кузнечно-прессовое оборудование
- •Энергосбережение в бюджетной сфере
- •Системы освещения
- •Системы отопления
- •Снижение тепловых потерь через ограждающие конструкции
- •Оптимизация системы отопления здания
- •8.2.3 Системы холодного и горячего водоснабжения
- •Использование вторичных энергетических ресурсов
- •Классификация и основные направления использования вэр
- •Использование тепловых вэр
- •Способы и оборудование для утилизации сбросной теплоты
- •Упрощенная модель использования тепловых вэр
- •Потенциальные возможности утилизации сбросной теплоты
- •Основные утилизационные установки, использующие вэр
- •Котлы утилизаторы
- •Экономайзеры и воздухоподогреватели
- •Рекуператоры
- •Регенераторы
- •Тепловые насосы
- •Оценка эффективности использования вэр
- •Расчет эффективности энергосберегающих мероприятий
- •Основные теоретические положения по оценке эффективностиинвестиционных проектов
- •Определение ценности проекта
- •Понятие дисконтирования
- •Расчет показателей достоинства проекта
- •Технико-экономическая оценка энергосберегающих
- •Примеры технико-экономической оценки энергосберегающих мероприятий
Реакторы - размножители на быстрых нейтронах
Как отмечено выше, запасы дешевого урана не безграничны и их недостаток уже будет ощущаться после 2010 г. Даже если бы ситуация с запасами урана и не была столь критической, необходимо принимать во внимание и другой фактор. Изотоп 235U, являясь единственным встречающимся в природе делящимся изотопом, относится к невозобновляемым ресурсам. Этот изотоп не образуется в природе, и, если экономически извлекаемые запасы 235U использовать полностью в тепловых реакторах, он исчезнет навсегда. Поэтому следует создать такую технологию, которая позволила бы применять встречающийся в гораздо больших количествах изотоп 238U. Этот изотоп не поддерживает цепную реакцию под воздействием нейтронов, но может быть преобразован в такой элемент, который такую реакцию поддерживает.
Ядра 238U поглощают быстрые нейтроны. В образующихся ядрах 239U начинается, β - распад, имеющий период полураспада 23,5 мин, после чего получается элемент нептуний. Этот изотоп также распадается, испуская β - частицы, и превращается в плутоний. Период полураспада равен 2,35 сут. Символически это можно записать так:
Данный процесс представляет собой расширенное воспроизводство ядерного горючего. Плутоний 239Pu даже в большей степени, чем 235U подвержен тепловой нейтронной реакции деления, и за одно деление у него образуется в среднем большее число нейтронов.
На рисунке 2.3 приведена структурная схема реактора - размножителя на быстрых нейтронах. В результате реакции деления в ядерном горючем 239Pu образуются быстрые нейтроны, ее продукты деления выделяют в топливных элементах теплоту. Затем теплота поглощается теплоносителем и используется для производства пара. В защитном слое из воспроизводящего материала 238U быстрые нейтроны образуют новое ядерное горючее. Выделение плутония из защитного слоя осуществляется химическим путем. В реакторе - размножителе на быстрых нейтронах в качестве теплоносителя нельзя применять воду, поскольку замедление нейтронов в данном случае нежелательно.
1 - обогащение урановой руды; 2 - делящийся материал; 3 - ядерное топливное сырье; 4 - восстановление делящегося материала; 5 - продукты радиоактивного распада; 6 - полезная работа; 7 - конденсатор; РБН – реактор - размножитель на быстрых нейтронах; БН - быстрые нейтроны; СБТ - сбросная теплота; Т – теплоноситель
Рисунок 2.3 – Схема потока вещества и энергии в реакторе - размножителе на быстрых
Нейтронах
Вместо воды в современных конструкциях в качестве теплоносителя используется жидкий натрий, что позволяет увеличить термический КПД атомных электростанций (АЭС) с 30 до 40%.
Несмотря на свойственные им недостатки, реакторы - размножители на быстрых нейтронах могут найти широкое распространение, поскольку их внедрение обеспечит многократное увеличение запасов урана. Реакторы на быстрых нейтронах обладают возможностью воспроизводства ядерного горючего с коэффициентом воспроизведения 1,4 и выше и временем удвоения ядерного горючего менее 10 лет. Но все же это время пока велико, так как требуется 8 - 10 лет, чтобы реактор на быстрых нейтронах мог выработать плутоний, необходимый для построения такого реактора.
Деление ядер - не идеальное решение проблемы энергоресурсов. Более перспективной в экологическом плане представляется энергия термоядерного синтеза.