Перерасход электроэнергии

Захоронение отходов. Некоторое внимание в исследовании авторы уделили проблемам захоронения радиоактивных отходов и отработавшего топлива. Особый интерес представляет проблема регионального размещения хранилищ отработавшего топлива как в варианте развития ядерной энергетики на тепловых реакторах, так и в вариантах, связанных с развитием топливного цикла, предусматривающего переработку отработавшего ядерного горючего.

В структуре суммарных капитальных затрат на строительство предприятий замкнутого ЯТЦ 40—50 % падает на предприятия по добыче и производству природного урана, 20—25 % — на заводы по получению обогащенного урана, остальное — на радиохимическую переработку отработавшего топлива, изготовление свежего топлива для реакторов на тепловых нейтронах, удаление и захоронение РАО.

Предложенная США политика в отношении дальнейшего развития топливного цикла ядерной энергетики не встретила поддержки со стороны других индустриальных стран и подвергалась критике в самих США. Спустя 5 лет (в 1982 г.) запрет на химическую переработку отработавшего топлива АЭС в США был отменен, но, как видно из табл. 5.2, и в 1995 г. ввод мощностей радиохимических заводов в США не предвидится.

Действующие в настоящее время в мире радиохимические предприятия располагают небольшой производственной мощностью и имеют характер укрупненного опытного производства. Многие важнейшие технологические процессы, особенно такие, как переработка облученного уран-плутониевого топлива, обезвреживание всех отходов и т. п., находятся еще в стадии исследований, экспериментов и инженерных разработок. Необходимые капиталовложения и эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего на АЭС топлива, на удаление и обезвреживание отходов еще четко не определились и не подтверждены данными промышленного опыта. В этой обстановке возникают дискуссии и строятся различные прогнозы*.

Таким образом, переработку отработавшего топлива реакторов на тепловых нейтронах АЭС в будущем следует рассматривать не как возможный источник дохода и прибыли (за счет извлечения и продажи делящихся материалов), а, скорее, как необходимый производственный процесс, обеспечивающий обезвреживание и удаление радиоактивных отходов, а также сохранение и увеличение сырьевых ресурсов за счет использования невыгоревшего урана и образующегося при облучении топлива плутония.

Эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего топлива АЭС включают затраты на его транспортирование от АЭС на завод, хранение в складах-хранилищах завода, химическую переработку (основная доля затрат), удаление отходов, их концентрирование, упаковку, долговременное хране-

Затраты на химическую переработку отработавшего топлива, включая обезвреживание, концентрирование, временное хранение и захоронение «навечно» радиоактивных отходов, пока весьма высоки, неустойчивы и неточны. При отсутствии же рецикла регенерированного урана и плутония нет и источника компенсации затрат, относящихся к переработке отработавшего топлива и захоронению радиоактивных отходов на завершающей стадии ЯТЦ.

В структуре суммарных капитальных затрат на строительство предприятий замкнутого ЯТЦ 40 — 50 % падает на предприятия по добыче и производству природного урана, 20—25 % — на заводы по получению обогащенного урана, остальное — на радиохимическую переработку отработавшего топлива, изготовление свежего топлива для реакторов на тепловых нейтронах, удаление и захоронение РАО.

Предложенная США политика в отношении дальнейшего развития топливного цикла ядерной энергетики не встретила поддержки со стороны других индустриальных стран и подвергалась критике в самих США. Спустя 5 лет (в 1982 г.) запрет на химическую переработку отработавшего топлива АЭС в США был отменен, но, как видно из табл. 5.2, и в 1995 г. ввод мощностей радиохимических заводов в США не предвидится.

Действующие в настоящее время в мире радиохимические предприятия располагают небольшой производственной мощностью и имеют характер укрупненного опытного производства. Многие важнейшие технологические процессы, особенно такие, как переработка облученного уран-плутониевого топлива, обезвреживание всех отходов и т. п., находятся еще в стадии исследований, экспериментов и инженерных разработок. Необходимые капиталовложения и эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего на АЭС топлива, на удаление и обезвреживание отходов еще четко не определились и не подтверждены данными промышленного опыта. В этой обстановке возникают дискуссии и строятся различные прогнозы*.

Таким образом, переработку отработавшего топлива реакторов на тепловых нейтронах АЭС в будущем следует рассматривать не как возможный источник дохода и прибыли (за счет извлечения и продажи делящихся материалов), а, скорее, как необходимый производственный процесс, обеспечивающий обезвреживание и удаление радиоактивных отходов, а также сохранение и увеличение сырьевых ресурсов за счет использования невыгоревшего урана и образующегося при облучении топлива плутония.

Разумеется, экономия электроэнергии достигается1 не всегда. Она может быть в котельных с хвостовыми поверхностями нагрева, если сопротивление газового тракта контактного экономайзера не превышает 40 — 60 мм вод. ст. (что наблюдается при скорости газов в контактной камере 1,0 — 1,5 м/сек). При высоких скоростях газов порядка 2 — 3 м/сек возможен даже некоторый перерасход электроэнергии.

Повышение скорости дутья неизбежно вызывает рост сопротивления горелок, которое в отдельных случаях достигает 450 кГ/м2. Можно показать, что на преодоление сопротивления регистра в этом случае расходуется около 0,6% топлива против 0,1—0,2% у горелок обычного типа. Перерасход электроэнергии эквивалентен 170

Неплотности по горячей стороне р. в. п. оказывают непосредственное воздействие на теплообмен и, несмотря на то, что перепады давлений здесь меньше и расходы воздуха ниже, приносят существенный ущерб, снижая к. п. д. брутто котла. Наиболее очевидны потери тепла с утечками горячего воздуха через периферийные уплотнения. Вместе с тем утечки выравнивают водяные эквиваленты воздуха и дымовых газов, что проявляется в заметном снижении температуры уходящих газов. Таким образом, в целом потери тепла котла меньше, чем прямые потери с горячим воздухом. В среднем 10% утечек снижают к. п. д. брутто на 0,33%, а к. п. д. нетто на 0,37%. При наличии присосов холодного воздуха изменения температуры уходящих газов невелики и рост потерь происходит в основном за счет увеличения объема уходящих газов. В среднем на каждые 10% присосов к. п. д. брутто снижается на 0,43%, а к. п. д. нетто на 0,48%. Уместно отметить, что при одинаковых по всей окружности зазорах периферийных уплотнений потеря с утечками меньше потери от присосов. Объясняется это меньшей плотностью горячего воздуха, в связи с чем его весовой расход при прочих равных условиях в J/Y ниже, чем холодного. Наименьший ущерб приносят перетоки горячего воздуха через радиальные уплотнения, что объясняется близкими значениями температур газов и воздуха. На 10% перетока к. п. д. брутто снижается на 0,25%, а к. п. д. нетто на Q.34%1. Отсюда следует, что наиболее убыточны присосы холодного воздуха. Вызываемый неплотностями перерасход электроэнергии играет второстепенную роль и для присосов не превышает '/si а для перетоков !/3 потерь тепла.

На 1 Гкал/ч максимальной тепловой нагрузки расход циркулирующей воды в местной котельной по норме составит 40 т/ч, а фактически 50—60 т/ч. При удельном расходе электроэнергии на перекачку в таких котельных 0,04—0,07 кет • ч на тонну воды годовой перерасход электроэнергии составит (для условий средней полосы СССР число часов использования мощности насосов 5 000 в год и число часов использования максимума тепловой нагрузки — 2 500

Однако в концевых участках тепловой сети, где обычно применяются схемы присоединения со смесительными насосами, перепад давлений не только мал по величине, но и подвержен суточным и сезонным изменениям, о чем говорилось в гл. 2. Эти изменения бывают иногда настолько значительными, что могут привести к недополучению необходимого расхода сетевой воды и тепла потребителем. Именно в этих случаях установка насоса по схемам 3-5,6 и в позволяет при работе насоса получить необходимую дополнительную разность напоров для циркуляции воды в местной системе. Таким образом, за счет весьма умеренного перерасхода электроэнергии (и увеличения мощности насосного агрегата, если он устанавливается вновь) можно получить более надежную схему присоединения. Так же как и в местных котельных, этот перерасход электроэнергии при небольших масштабах мощности вряд ли будет иметь какое-либо значение при анализе всех эксплуатационных затрат по теплоснабжению потребителя.

Более существенными являются нарушение санитарно-гигиенического режима в котельной и связанные с ним ухудшения условий труда эксплуатационного и ремонтного персонала, а также перерасход электроэнергии на дополнительную вентиляцию.

Плотность обмуровки оказывает большое влияние на экономические показатели работы котла. Присосы воздуха через неплотную обмуровку котла увеличивают потери с уходящими газами, вызывают непроизводительные расходы электроэнергии на тягу и ухудшают топочный процессШоэтому достижение наибольшей плотности обмуровки является одной из основных задач. Если не учитывать перерасход электроэнергии на тягу, то каждое увеличение присоса воздуха в газовый тракт котла на величину Да = 0,1 снижает его к. п. д. на 0,4— 0,5%'. Для котла паропроизводительностью 950 т/ч это уже соответствует весьма значительным потерям порядка 50 000—65 000 руб/год.

Основные недостатки водяных систем: больший расход электроэнергии на перекачку по сравнению с расходом электроэнергии на перекачку конденсата в паровых системах (этот недостаток имеет существенное значение, когда теплоснабжение ведется непосредственно от котельных; при теплофикации перерасход электроэнергии на перекачку воды перекрывается выигрышем на комбинированном производстве электроэнергии на электростанции); большая чувствительность к ава-

Обжатие сальниковой набивки буксой должно быть равномерным и не очень тугим, так как тугая затяжка вызывает чрезмерный нагрев сальников и буксы, а также износ вала (втулки) и перерасход электроэнергии на работу насоса. При слабой затяжке через сальник происходит подсос воздуха (на стороне всасывания) и повышается содержание кислорода в конденсате. При этом снижается производительность насоса и может произойти переполнение конденсатора. При нормальной работе через сальник должно проходить небольшое количество воды (в виде капель). Отсутствие ее указывает на чрезмерную затяжку сальника, а большой пропуск— на слабую затяжку или плохое качество сальниковой набивки.

Обжатие сальниковой набивки буксой должно быть равномерным и не очень тугим, так как тугая затяжка вызывает чрезмерный нагрев сальников и буксы, а также износ вала (втулки) и перерасход электроэнергии на работу насоса. При слабой затяжке через сальник происходит подсос воздуха (на стороне всасывания) и повышается содержание кислорода в конденсате. При этом снижается производительность насоса и может произойти переполнение конденсатора. При нормальной работе через сальник должно проходить небольшое количество воды (в виде капель). Отсутствие ее указывает на чрезмерную затяжку сальника, а большой пропуск — на слабую затяжку или плохое качество сальниковой набивки.

Кроме того, при увеличении объема газов перегружается дымосос и получается перерасход электроэнергии" на тягу.