ВВЭР типті атом реакторының бірінші контурындағы су шамамен 330 градусқа дейін қызғанымен, сұйық күйде қалады. Оның себебі – судың қайнау температурасын арттыратын жоғары қысым. «Балқаш» жобасы энергетика тобының жетекші инженері Мәди Азбергенов реактордағы су неге қайнамайтынын және атом электр станциясында турбинаны айналдыратын бу қайдан алынатынын түсіндірді, деп хабарлайды Tizgin.kz.
Қазақстанда атом энергетикасы талқыланғанда көбіне технология, қауіпсіздік және мамандар даярлау мәселесі айтылады. Ал электр энергиясын өндіретін жүйенің қалай жұмыс істейтіні көпшілікке бірдей түсінікті емес. Соның бірі – күнделікті өмірде 100 градуста қайнайтын судың реакторда әлдеқайда жоғары температурада сұйық күйін сақтауы.
330 градусқа қызған су неге қайнамайды
Мәди Азбергеновтің түсіндіруінше, судың қайнауы температураға ғана емес, қысымға да байланысты. Әдеттегі атмосфералық қысымда су шамамен 100°C-та қайнайды. Қысым артқан сайын оны қайнату үшін жоғарырақ температура қажет болады.
«Жауабы қысыммен байланысты. Біз судың 100 Цельсий градусында қайнауына үйренгенбіз, бірақ бұл тек атмосфералық қысымда ғана дұрыс. Қысым жоғарылаған сайын судың қайнау температурасы да артады. Дәл осы қағида қарапайым скороваркада (қысымды қазанда) қолданылады: оның ішіндегі қысым атмосфералық қысымнан жоғары, сондықтан су толықтай буға айналмай, 100 градустан жоғары температураға дейін қыза алады. ВВЭР типті реакторларда бұл қағиданың принципиалды маңызы бар. Мысалы, ВВЭР-1200 реакторлық қондырғысында бірінші контурдағы қысым шамамен 16,2 МПа құрайды, ал жылу тасымалдағыштың температурасы 328,8 Цельсий градусына дейін жетуі мүмкін. Мұндай параметрлерде су сұйық күйде қалады, өйткені берілген қысымдағы судың қайнау температурасы оның жұмыс температурасынан жоғары. Мұнда бұл сумен не болатынын түсініп алу маңызды. Бірінші контурдағы су жылу тасымалдағыш рөлін атқарады: реактордың белсенді аймағы арқылы өтіп, ол ядролық отыннан жылуды алып кетеді. Қызған су бу генераторына түседі, содан кейін жылуды берген соң қайтадан реакторға оралады», – дейді ол.
Бұл – Мәди Азбергеновтің бірінші контурдың жұмысы туралы түсіндірмесі. Ол атаған 16,2 МПа қысым мен 328,8°C-қа дейінгі температура ВВЭР-1200 туралы «Росатом» жариялаған түсіндірмеде де көрсетілген. Бірінші контурды жылуды тасымалдайтын жабық айналым жүйесі деп түсінуге болады. Сорғылар суды реактор мен бу генераторы арасында айналдырады. Су ядролық отыннан алған жылуын беріп, қайтадан реакторға оралады.
Турбинаны айналдыратын бу қайдан алынады
ВВЭР реакторлық қондырғысында бірінші және екінші контурдың міндеті бөлек. Біріншісі реактордан жылуды алып кетсе, екіншісінде электр өндіруге қажетті бу түзіледі. Олардың арасындағы жылу алмасу бу генераторында жүреді.
«Ал егер реактордағы су қайнамаса, онда турбинаны айналдырып, соңында электр энергиясын өндіруге мүмкіндік беретін бу қайдан алынады? Бу екінші контурда түзіледі. Бу генераторында бірінші контурдың ыстық суы арнайы түтіктердің ішімен өтіп, олардың металл қабырғалары арқылы екінші контурдағы суға жылу береді. Бұл ретте екі ағын бір-бірімен араласпайды. Екінші контурдағы қысым төменірек, сондықтан су төменгі температурада қайнап, буға айналады. Бұл бу турбинаға бағытталып, оны айналысқа келтіреді, ал турбина электр генераторын іске қосады. Осылайша, реактор мен электр энергиясы арасында түрленулердің тұтас тізбегі бар: ядролық отын жылу бөледі, бірінші контурдағы су оны белсенді аймақтан алып кетеді, бу генераторында бұл жылу екінші контурдың суына беріледі, түзілген бу турбинаны айналдырады, ал генератор электр энергиясын өндіреді. Бірінші контурда жоғары қысымды ұстап тұруға қысым компенсаторы көмектеседі. Ол жылу тасымалдағыштың температурасы мен көлемі өзгерген кезде қысымды реттеп отырады. Бұл үшін электр жылытқыштары мен су бүрку жүйесі қолданылады», – дейді инженер.
Инженердің айтуынша, бірінші контурдағы суды сұйық күйде ұстау ядролық отыннан жылуды тиімді әкету үшін қажет. Сондықтан ВВЭР қондырғысының жұмысын «реактордағы су қайнап, буы турбинаны айналдырады» деп түсіндіру жеткіліксіз.
Мұнда энергия бірнеше кезеңде түрленеді: ядролық отын жылу бөледі, су оны тасымалдайды, екінші контурда түзілген бу турбинаны айналдырады, ал генератор электр энергиясын өндіреді. Әр құрылғы осы тізбекте өз міндетін атқарады.
