Предприятиях химической

Одновременно будут вестить работы по развитию всех необходимых предприятий топливного цикла реакторов-размножителей по извлечению из отработавших в реакторах тепловыделяющих элементов, содержащихся в них делящихся материалов и изготовлению новых топливных сборок из этих материалов.

Замкнутый цикл и стратегия внедрения реакторов-размножителей на быстрых нейтронах. Основываясь на варианте развития однократного топливного цикла, авторы рассмотрели направление развития с-замкнутым топливным циклом и с внедрением реакторов-размножителей на быстрых нейтронах (БН) с переработкой отработавшего урана и использованием плутония, наработанного в тепловых реакторах. Быстрое развитие промышленности топливного цикла было бы выгодно по нескольким причинам, среди которых не последней является возможность безопасной переработки ядерных отходов. Тем не менее для составления нижеследующих вариантов был выбран более осторожный подход, при котором строительство предприятий топливного цикла осуществляется в соответствии с потребностями внедрения реакторов БН.

а также необходимостью иметь значительную единичную мощность предприятий топливного цикла для снижения удельных капиталовложений при их строительстве. Этот «порог» в какой-то степени отражает также зрелость ядерно-энергетической инфраструктуры в стране, приступающей в освоению сложной технологии реакторов БН.

Авторы рассмотрели также путь развития модифицированного замкнутого топливного цикла, при котором наряду с вводом в действие реакторов БН и переработкой отработавшего топлива тепловых реакторов имела бы место частичная регенерация плутония, наработанного в тепловых реакторах. В этом случае число стран, единичные мощности, сроки вводов первых предприятий топливного цикла и реакторов БН остаются такими же. Однако темпы развития мощностей на предприятиях топливного цикла здесь будут более быстрыми (суммарная их мощность к 2000 г. составит 6,8 тыс. и к 2020 г. 44 тыс. т/год), и большая часть плутония, наработанного в тепловых реакторах и ненужная непосредственно в данный момент для реакторов БН, смешивается с окисью урана и вновь используется в тепловых реакторах.

Вместе с тем должны учитываться также затраты на научные исследования по программе развития реакторов БН, на демонстрационные установки и создание предприятий топливного цикла, которые вместе составят значительную долю стоимости АЭС с реакторами БН.

с реакторами БН развивать предприятия топливного цикла, достичь этого будет нелегко. С чисто экономической точки зрения стимулов может оказаться недостаточно, чтобы немедленно начать программу промышленного освоения. Если в какой-либо стране реакторы БН рассматриваются как желательный компонент долгосрочной энергетической перспективы, необходимо твердо проводить соответствующую национальную энергетическую политику для того, чтобы обеспечить их использование в будущем. Дополнительным средством для укрепления позиций ядерной энергетики в будущем могут стать усовершенствованные тепловые высокотемпературные газовые и тяжеловодные реакторы с использованием ториевого топливного цикла. Такая стратегия сохраняет возможности для непрерывного повышения эффективности топливного цикла с поэтапным вводов реакторных систем и предприятий топливного цикла и постепенным увеличением коэффициента использования ядерного горючего.

Такое направление развития электроэнергетики СССР будет продолжаться и в последующий период. Оно обосновано высокой народнохозяйственной эффективностью ядерной энергетики и созданием в стране необходимого производственно-технического потенциала для ее быстрого развития. Накоплен многолетний успешный опыт проектирования, сооружения и эксплуатации крупнейших АЭС, созданы необходимые мощности крупного атомного и энергетического машиностроения, предприятий топливного цикла, широко развернута научно-экспериментальная и проектно-конструкторская база, выросла квалификация научных, инженерных и рабочих кадров.

Из этого следует, что ядерное топливо должно многократно циркулировать через реакторы и топливные предприятия атомной промышленности: радиохимические заводы, обеспечивающие регенерацию (очистку от продуктов деления и примесей) выгруженного из реактора топлива и возврат его в топливный цикл после необходимого дообогащения делящимися нуклидами; метал-лурУические заводы по производству новых твэлов, в которых регенерированное топливо добавляется к свежему, не подвергавшемуся облучению в реакторах. Таким образом, характерная особенность топливоснабжения в ядерной энергетике — техническая возможность и необходимость возврата в цикл (рецикл) не использованных в условиях однократного пребывания в реакторе делящихся и воспроизводящих изотопов урана и плутония. Для обеспечения бесперебойного топливоснабжения создаются необходимые мощности предприятий топливного цикла. Их можно рассматривать как предприятия, удовлетворяющие «собственные нужды» ядерной энергетики как отрасли. На возможности рецикла урана и плутония основана концепция развития ядерной энергетики на реакторах-размножителях ядерного топлива.

4. Весьма большая продолжительность периода от принятия решения и начала проектирования предприятий топливного цикла и АЭС до ввода их в действие, а также высокая их капиталоемкость требуют долгосрочного прогнозирования, анализа и систематической переоценки и корректировки планов развития ядерной энергетики и ее топливообеспечения. Ведущие капиталистические страны с этой целью организовали в 1975 г. специальный Урановый инсти-

Экономические аспекты развития атомной энергетики и предприятий топливного цикла в СССР/ Н. П. Дергачев, А. К. Круглов, В. М. Седов, С. В. Шук-лин// Материалы междунар. конф. в Зальцбурге, 2—13 май 1977. IAEA-CN-36/333.

Такое направление развития электроэнергетики СССР будет продолжаться и в последующий период. Оно обосновано высокой народнохозяйственной эффективностью ядерной энергетики и созданием в стране необходимого производственно-технического потенциала для ее быстрого развития. Накоплен многолетний успешный опыт проектирования, сооружения и эксплуатации крупнейших АЭС, созданы необходимые мощности крупного атомного и энергетического машиностроения, предприятий топливного цикла, широко развернута научно-экспериментальная и проектно-конструкторская база, выросла квалификация научных, инженерных и рабочих кадров.

В промышленности, в первую очередь на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности, применяют новую систему пневмоавтоматики, названную системой СТАРТ.

значительная часть дежурного персонала на вредных предприятиях химической, атомной, металлургической и другой промышленности;

Вентильные преобразователи. Полупроводниковые преобразовательные устройства находят широкое применение на заводах черной и цветной металлургии и предприятиях химической промышленности. Потребителями постоянного тока на предприятиях являются регулируемый электропривод, электролизные установки, гальванические ванны, электрифицированный железнодорожный транспорт, магнитные сепараторы и другие технологические установки. Суммарная номинальная мощность вентильных преобразователей на предприятиях достигает 300 МВт.

Вентильные преобразователи. С развитием техники широкое распространение получили мощные полупроводниковые преобразовательные агрегаты различного назначения, созданные на базе кремниевых вентилей и тиристоров. Полупроводниковые преобразователи в основном применяют в черной и цветной металлургии и на предприятиях химической промышленности, где доля потребления электроэнергии на постоянном токе превышает 40 %. Потребителями постоянного тока на этих предприятиях являются электролизные установки, регулируемый электропривод, электрифицированный железнодорожный транспорт, магнитные сепараторы и другие технологические установки.

Вентильные преобразователи. Полупроводниковые преобразовательные устройства находят широкое применение на заводах черной и цветной металлургии и предприятиях химической промышленности. Потребителями постоянного тока на предприятиях являются

На предприятиях химической промышленности используются радиоактивные позиционные регуляторы, контролирующие уровень заполнения емкостей различными жидкостями, и радиоактивные позиционные регуляторы плотности жидкости, автоматически поддерживающие заданную концентрацию жидкости при непрерывном процессе приготовления растворов и пульпы.

Аналогично существуют определенные резервы по использованию тепловых и горючих ВЭР на предприятиях химической промышленности. На предприятиях промышленности связанного азота в настоящее время только 60% выхода горючих ВЭР полезно используется в качестве топлива, сжигаемого в энергетических установках, и на технологические нужды предприятий. Из тепловых ВЭР в азотной промышленности полезно используются конвертерные, дымовые, нитроз-ные, хвостовые газы, газы реакций синтеза и др. В 1971 г. за счет использования тепловых ВЭР в утилизационных установках было выработано 34,0 млн. ГДж при возможной выработке около 42,0 млн. ГДж. В 1975 г. фактическая выработка тепла за счет ВЭР повысилась до 50,3 млн. ГДж, что объясняется вводом в эксплуатацию в этот период новых мощностей по производству аммиака, слабой азотной кислоты и других продуктов, для которых предусмотрена утилизация ВЭР. Однако не все образующиеся в подотрасли ВЭР используются полезно. Например, в производстве синтетического аммиака на многих предприятиях не используется тепло синтез-газа колонн синтеза, а также дымовых газов трубчатых печей. В производстве слабой азотной кислоты не используется тепло хвостовых газов, дымовых газов при выработке метанола и других видов продукции. В целом коэффициент утилизации ВЭР по подотрасли составляет в настоящее время около 75 %!.

БЭР приведены в табл. 2-7. Наиболее полно в отрасли используется тепло продуктовых потоков, тепло отработанного пара и охлаждающей воды. Однако тепло продуктов обезвреживания отходов химических производств, уничтожаемых огневым способом, на предприятиях химической промышленности не используется. В настоящее время в отрасли работает свыше 200 установок по обезвреживанию отходов и более 20 ежегодно вводятся в эксплуатацию. Полная утилизация тепла продуктов обезвреживания позволила бы получить существенную дополнительную экономию топлива.

Выход и использование горючих БЭР на предприятиях химической промышленности, тыс. т условного топлива

Что касается горючих ВЭР, то их использование на предприятиях химической промышленности значительно увеличилось. Если в 1971 г. было использовано 45'% общего выхода горючих ВЭР, то в 1975 г. — около 61%. Большая часть утилизируемых горючих ВЭР использована на самих предприятиях химической промышленности. Свыше 80% утилизируемых в отрасли горючих ВЭР используется в качестве топлива. Горючие ВЭР используются также в технологии производства аммиака в качестве сырья в конвертерах при получении азота, инертных газов и др. При этом доля горючих ВЭР, используемых в технологии, в 1975 г. несколько снизилась по сравнению с 1971 г. Сводные данные показывают, что в химической промышленности еще имеются резервы по повышению коэффициента утилизации ВЭР.

Наибольшее распространение на предприятиях химической промышленности получили котлы-утилизаторы: СКУ — серный котел-утилизатор, КУН ^ котел-утилизатор нитрозных газов, УС —спиральный котел для использования тепла нитрозных газов, КУГ — котел для охлаждения газов после турбины в схеме производства слабой азотной кислоты, Н — газотрубный котел для охлаждения нитрозных газов, КУФ — котел-утилизатор для охлаждения газов в фосфорной промышленности, УККС — котел-утилизатор за печами кипящего слоя, ГТКУ — газотрубный котел-утилизатор, ВТКУ— водотрубный котел-утилизатор, ПКС — печь-котел для сжигания сероводорода, ПКК — пакетно-конвективный котел-утилизатор для сжигания отбросных газов, водотрубные котлы-утилизаторы с многократной принудительной циркуляцией КУ-40, КУ-60, различного типа водотрубные и газотрубные импортные котлы-утилизаторы, а также энерготехнологические агрегаты типа СЭТА (серный знерготехнологический агрегат).