10억 개의 원자로를 갖춘 원자력 발전소. 고속 중성자의 발라드: Beloyarsk NPP의 독특한 원자로. BAES의 사고 및 심각한 오작동
Zarechny시에서. Beloyarsk NPP는 처음에 실험 스테이션으로 설계되었습니다. 그러나 결과적으로 실험은 성공했습니다. BNPP는 가까운 미래에 확장될 강력한 방송국입니다.
Beloyarsk 원자력 발전소 건설의 역사
Beloyarsk NPP는 1964년에 처음 가동되었습니다. 예카테린부르크(스베르들롭스크 지역)에서 38km 떨어진 곳에 위치한 "자레치니 시티"라는 도시 시설의 영토에 건설되었습니다. 최근까지 Zarechny시는 폐쇄된 지역으로 간주되었습니다.
원자력 발전소의 필요에 따라 Beloyarsk 저수지가 인위적으로 만들어졌습니다. 이 냉각 연못은 피시마(Pyshma) 강의 바닥에 형성되었습니다.
Beloyarsk NPP는 실험 기술을 다루는 Research and Design Institute의 Sverdlovsk 지점 근처에 위치하고 있습니다.
원자력 발전소 영토에는 AMB-100, AMB-200 및 BN-600의 세 가지 발전소가 있습니다. 100MW 용량의 AMB 또는 "Atom Mirny Bolshoi" 유형의 전력 장치는 1964년 에너지 시스템에 처음 출시되었습니다. 200MW 용량의 AMB 전력 장치는 1967년에 가동되었습니다. 발전소의 처음 두 원자로는 각각 17년과 21년 동안 운전되었으며 안전 규정을 준수하지 않아 폐쇄되었습니다.
오늘날에도 여전히 작동하고 있는 유일한 원자로는 BN-600 장치입니다. 이 원자로에 대한 문서는 1963년에 개발되었지만 1980년이 되어서야 가동되었습니다.
"고속 중성자" 차단
BN(Fast Neutrons) 원자로는 원자력 산업의 실험 기술입니다. 물리학에서는 이러한 원자로를 육종가라고도 합니다. 영어 단어번성하다(breed)는 “번식하다”로 번역됩니다. BN형 블록은 플루토늄을 생산할 수 있다.
BN-600은 세계에서 유일하게 가동 중인 산업용 원자로입니다. 많은 국가의 모든 유사한 모델은 만료일 훨씬 전에 서비스가 중단되었습니다. 이번 결정은 기술적, 경제적 이유 때문이다.
BN-600의 작동 원리
BN형 원자로는 액체금속 냉각재를 사용한다. 나트륨은 첫 번째 및 두 번째 회로에 사용됩니다. 반응기의 세 번째 회로는 나트륨 증기가 중간 수준으로 과열되는 증기-물입니다.
증식로의 주요 특징은 높은 생산성이다. 고속 중성자에 의한 핵분열 과정에서는 열 원자로보다 2차 중성자 생성량이 20~27% 더 높습니다.
BNPP 전원 장치 4
영토에서 벨로야르스크 NPP나트륨 냉각수를 갖춘 새로운 원자로 BN-800이 1,350억 루블의 비용으로 건설되었습니다. 이 전원 장치의 용량은 880MW입니다. 2014년 출시를 목표로 현재 준비 작업이 진행 중이다. 그러나 우크라이나의 밸브 공급 문제로 인해 장치 출시가 2015년 7월로 연기되었습니다.
프로젝트 이력
건설 프로젝트는 원자력 개발 프로그램에 의해 결정되었습니다. 러시아 연방 1993-2005년. 이 프로그램은 주요 전략과 개발 목표를 결정했습니다. 에너지 단지국가 및 기존 원자력 발전소의 개선. 향후 10년 동안 Beloyarsk NPP 4호기의 건설 및 시운전을 위해 제공되는 전략 중 하나입니다.
BNPP를 위한 BN-800 프로젝트는 1983년에 개발되었습니다. 그 이후로 두 번 더 개정되었습니다. 1987년 사고 이후 처음으로 원자력 발전소체르노빌에서는 1993년 새로운 안전 규정이 채택된 이후 두 번째였습니다.
원자로 설계는 모든 검사와 점검을 통과했습니다. 1994년에 BN-800은 스베르들롭스크 위원회의 독립적인 시험을 통과했습니다. 모든 점검 결과는 긍정적이었습니다. 그리고 이미 1997년에 러시아 연방의 Gosatomnadzor로부터 원자로 설치 허가가 발급되었습니다.
프로젝트에 따르면 BN-800 원자로는 에너지급 플루토늄의 사용뿐만 아니라 무기급 플루토늄 처리도 허용합니다. 이 장치는 또한 연료 중성자 원자로에서 조사된 연료로부터 악티나이드 동위원소를 활용하는 것을 가능하게 합니다.
BN-800의 특징
BN-800은 안전한 설치로 간주됩니다. 추가적인 비상 보호 시스템을 갖추고 있습니다. 온도가 상승하면 활성화되는 수동소자를 기반으로 작동합니다.
또한 원자로 설계는 모든 환경 요구 사항을 충족합니다. 따라서 문서는 대기 산소 및 유기 연료 소비 감소, 핵 물질의 핵분열 생성물 처리 및 기타 사항을 제공합니다. 방사성 폐기물.
또한 BN-800 동력 장치는 향후 성능 향상과 안전성 향상을 위한 새로운 프로젝트 테스트의 기반이 될 것입니다. 장치를 작동시키는 것은 매우 중요합니다. 추가 개발러시아의 에너지 기술.
우리 시대의 BNPP
오늘날 벨로야르스크는 시베리아에 이어 러시아의 두 번째 원자력 발전소이며 가용성 측면에서 국내 유일의 원자력 발전소입니다. 다른 유형같은 영토에 있는 원자로.
발전소에서 생산되는 전기량은 스베르들롭스크 에너지 시스템 총량의 약 10%입니다.
현재는 원자로 1개만 가동되고 있지만 BN-800 건설은 거의 완료 단계에 있다. 정부는 1200MW 규모의 5호기 건설 가능성을 검토하기 시작했다.
아래 사진의 Beloyarsk NPP는 연례 대회에서 반복적으로 우승했으며 러시아 연방 최고의 원자력 발전소라는 칭호를 받았습니다.
BNPP의 사고 및 심각한 오작동
1964년부터 1979년까지 첫 번째 동력 장치의 코어 연결이 파손되는 일이 자주 발생했습니다. 그리고 1978년에 두 번째 동력 장치에 불이 붙었습니다. 화재의 원인은 터빈실 바닥 슬래브가 터보발전기의 오일탱크에 떨어진 것이었습니다. 화재로 인해 제어 케이블이 손상되어 원자로가 통제 불능 상태가 되었습니다.
1987년 BN-600 원자로에서 사고가 발생했다. 노심의 허용 온도를 초과하여 연료 요소의 견고성이 깨졌습니다. 그 결과 방사능이 강하게 방출되었습니다.
1992년에는 인사 착오로 인해 액체방사성폐기물 보관시설을 정비하던 방이 침수되기도 했다. 물은 저장 시설의 지하로 유입되어 지하수 배수 시스템을 통해 냉각 연못으로 흘러 들어갔습니다.
같은 해 특별 탐사대가 BNPP 지역에서 다량의 방사성 물질을 발견했습니다. 일부 연구와 분석 끝에 발전소의 위생 보호 구역을 8km에서 30km로 늘리기로 결정되었습니다.
1993년에는 Beloyarsk NPP가 한동안 가동되지 않았습니다. 보조 시스템으로의 냉각수 누출로 인해 스테이션 작동이 중단되었습니다. 원전에서도 작은 화재가 발생했다.
1994년에도 발전소 수리 중 비방사성 나트륨이 누출되면서 화재가 발생했다. 방출된 나트륨이 모두 소진될 때까지 화재는 지속되었습니다.
1999년 과열 지지 베어링,그 결과 담배가 피기 시작했습니다. 그러나 비상 시스템은 제 시간에 작동했고 발전기는 자동으로 꺼졌습니다. 이런 방식으로 터빈을 화재로부터 보호할 수 있었습니다.
2000년에 Beloyarsk NPP는 Sverdlovenergo 시스템 사고로 인해 전원이 꺼졌습니다. 인력 오류로 인해 스테이션에 전원이 공급되지 않았습니다. 몇 초 후 BN-600 원자로가 자동으로 종료됩니다. 이러한 역 정지에는 증기 방출이 동반되었습니다. 벨로야르스크 원전은 9분간 가동되지 않았다. 사고는 체르노빌과 같은 재난으로 끝날 수도 있을 만큼 위험했다.
2007년에는 가공선 포털에 번개가 떨어졌습니다. 그 결과 발전소의 한 발전기가 꺼졌습니다.
2008년에는 순환펌프 중 하나의 제어시스템에 오작동이 발생했습니다. 그 결과 전력이 30% 감소했습니다. 위반을 제거하기 위해 시스템은 냉각수가 순환하는 "루프"를 자동으로 끕니다.
소식
2020년 4월 1일
Beloyarsk NPP는 BN-600을 5년 더 운영할 수 있는 라이센스를 받았습니다.
Beloyarsk NPP의 BN-600 원자로 동력 장치를 운영할 수 있는 허가가 2025년까지 연장되었습니다.
2020년 3월 28일
Zarechny의 수장과 Beloyarsk NPP의 이사는 코로나 바이러스 상황에 대해 주민들에게 연설했습니다.
Zarechny 시의 수장 스베르들롭스크 지역 Andrey Zakhartsev와 Beloyarsk NPP 이사 Ivan Sidorov는 해당 지역에서 확인된 코로나바이러스 감염 사례와 관련된 비디오 메시지를 녹화했습니다.
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벨로야르스크 NPP
위치: Zarechny 근처(스베르들롭스크 지역)
원자로 유형: AMB, BN-600, BN-800
동력 장치 수: 4(작동 중 - 2)
Beloyarsk NPP의 이름을 따서 명명되었습니다. I. V. Kurchatova는 소련의 대규모 원자력 산업의 장자입니다. Beloyarsk NPP는 다양한 유형의 전력 장치를 갖춘 러시아 유일의 원자력 발전소입니다.
Beloyarsk NPP에서 생산되는 전기량은 Sverdlovsk 에너지 시스템 전체 전기량의 약 16%입니다.
스테이션은 세 단계로 건설되었습니다: 첫 번째 단계 - AMB 원자로가 있는 동력 장치 1번과 2번, 두 번째 단계 - BN-600 원자로가 있는 동력 장치 No.3, 세 번째 단계 - 동력 장치 No. 4 BN-800 원자로.
17년과 22년의 운전 끝에 1호기와 2호기는 각각 1981년과 1989년에 폐쇄되었으며, 용어에 따르면 현재는 원자로에서 연료가 배출되는 장기 모드에 있습니다. 국제 표준, 원전 해체 1단계.
현재 Beloyarsk NPP는 BN-600과 BN-800의 두 가지 동력 장치를 운영하고 있습니다. 이는 고속 중성자로를 갖춘 세계 최대의 동력 장치입니다. 신뢰성과 안전성 측면에서 "고속" 원자로가 최고 중 하나입니다. 원자로평화.
직렬 건설을 위한 주요 상용 전력 장치인 1200MW 용량의 고속 원자로를 갖춘 동력 장치 5번을 갖춘 Beloyarsk NPP의 추가 확장 가능성이 고려되고 있습니다.
연례 경쟁 결과에 따르면 벨로야르스크 NPP는 1994년, 1995년, 1997년, 2001년에 진행됐다. "러시아 최고의 NPP"라는 칭호를 받았습니다.
위성 도시(Zarechny)까지의 거리 – 3km; 지역 센터(예카테린부르크)까지 – 45km.
BELOYARSK NPP의 운영 전력 단위
| 전원 장치 번호 | 반응기 유형 | 설치됨 전력, MW | 시작일 |
|---|---|---|---|
| 3 | BN-600 | 600 | 08.04.1980 |
| 4 | BN-800 | 885 | 10.12.2015 |
| 총 설치된 용량 1485MW |
- 가장 영향력 있고 권위 있는 국제 학술지 중 하나 전문 출판물이 분야에서 - 독특한 고속 중성자로 BN-800을 갖춘 러시아 벨로야르스크 NPP의 네 번째 발전소 프로젝트에 2016년 Power Awards를 수여했습니다. 이 프로젝트는 개발에 필요한 여러 기술을 테스트할 것입니다. 원자력 에너지.
러시아의 핵 프로젝트가 미국에서 인정을 받은 것은 이번이 처음이 아닙니다. 이란의 Bushehr 원자력 발전소의 완성된 1호기와 인도의 Kudankulam 원자력 발전소의 1호기는 이전에 또 다른 권위 있는 미국 잡지인 Power Engineering에 의해 2014년 프로젝트로 선정되었습니다. 이 동력 장치는 러시아 열 중성자 원자로 VVER-1000을 작동합니다.
러시아의 위대한 업적
"고속 중성자로는 러시아의 야심 찬 계획을 이행하는 데 가장 중요합니다. 원자력 에너지. Beloyarsk NPP에서 국내 최초의 BN-800 원자로의 성공적인 건설, 네트워크 포함 및 테스트는 올바른 방향으로의 주요 성과입니다.”라고 잡지는 지적합니다.
전기 용량 880MW의 액체 금속 냉각제 나트륨 BN-800("고속 나트륨")을 갖춘 고속 중성자로를 갖춘 벨로야르스크 NPP 4호기가 월요일 상업 가동에 들어갔습니다. 이는 세계에서 가장 강력하게 작동하는 고속 중성자로입니다.
전문가들은 이번 사건을 러시아뿐만 아니라 전 세계 원자력 에너지에 있어서도 역사적이라고 불렀습니다. 전문가들은 러시아 원자력 과학자들이 BN-800에서 얻게 될 고속 중성자 발전로의 설계, 건설, 시동 및 운영 경험이 러시아의 원자력 에너지 분야 개발에 필요할 것이라고 강조합니다.
인정받는 리더십
고속 중성자로는 핵연료주기(NFC)의 폐쇄를 보장하는 등 원자력 발전에 큰 이점을 갖는 것으로 간주됩니다. 폐쇄형 핵연료주기에서는 고속 중성자 증식로(증식기)에서 우라늄 원료를 충분히 사용함으로써 원자력 에너지의 연료 기반이 크게 증가할 것이며, 이로 인한 방사성 폐기물의 양도 크게 줄일 수 있을 것입니다. 위험한 방사성 핵종의 연소. 전문가들이 지적했듯이 러시아는 "고속" 원자로 건설 기술 분야에서 세계 1위를 차지하고 있습니다.
소련은 산업 규모의 "고속" 동력로 건설 및 운영 분야의 선두주자였습니다. 설치된 전기 용량이 350메가와트인 BN-350 원자로를 갖춘 세계 최초의 이러한 장치는 셰브첸코(현재 카자흐스탄 악타우) 시의 카스피해 동부 해안에서 1973년에 발사되었습니다. 원자로 화력의 일부는 전기를 생산하는 데 사용되었고 나머지는 해수 담수화에 사용되었습니다. 이 동력 장치는 설계 수명보다 5년 더 긴 1998년까지 작동되었습니다. 이 설비를 제작하고 운영한 경험을 통해 BN형 원자로 분야의 많은 문제를 이해하고 해결할 수 있었습니다.
1980년부터 전기 용량이 600메가와트인 BN-600 원자로를 갖춘 발전소의 세 번째 동력 장치가 벨로야르스크 NPP에서 운영되고 있습니다. 이 장치는 전기를 생산할 뿐만 아니라 새로운 구조 재료와 핵연료를 테스트하기 위한 고유한 기지 역할을 합니다.
BN-800의 역사
1983년 소련에서는 BN-800 원자로를 사용하여 4기의 원자로를 건설하기로 결정했습니다. 하나는 Beloyarsk NPP에, 3개는 New South Ural NPP에 건설되었습니다. 그러나 체르노빌 이후 소련의 원자력 산업은 정체되기 시작했고 "고속" 원자로를 포함한 새로운 원자로 건설이 중단되었습니다. 그리고 소련 붕괴 이후 상황은 BN 원자로 기술을 포함한 국내 원자력 기술 손실의 위협으로 더욱 악화되었습니다.
최소한 한 대 이상의 BN-800 원자로 건설을 재개하려는 시도가 여러 차례 이루어졌으나 2000년대 중반에 원자력 산업의 역량만으로는 이를 위한 충분하지 않을 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 그리고 여기서 결정적인 역할은 러시아 지도부의 지원에 의해 수행되었습니다. 새로운 프로그램원자력 발전. Beloyarsk NPP의 네 번째 단위에는 BN-800을 위한 장소도 있었습니다.
블록을 완성하는 것은 쉽지 않았습니다. 효율성과 안전성을 높이는 것이 목적인 개선 사항을 고려하여 프로젝트를 마무리하기 위해 과학, 디자인 및 기술의 실제 동원이 이루어졌습니다. 디자인 조직원자력 산업. BN-600 원자로 장비를 만드는 데 사용된 기술을 복원하는 것뿐만 아니라 새로운 기술을 숙달해야 하는 장비 제조업체도 어려운 작업에 직면했습니다.
그럼에도 불구하고 전원 장치가 건설되었습니다. 2014년 2월 BN-800 원자로에 핵연료 장전이 시작됐다. 원자로는 같은 해 6월에 발사됐다. 그런 다음 연료 집합체의 설계를 현대화해야 했고, 2015년 7월 말에 BN-800 원자로가 재가동되었으며 전문가들은 전력 생산을 시작하는 데 필요한 수준까지 출력을 점차 높이기 시작했습니다. 2015년 12월 10일에 이 장치는 네트워크에 연결되어 러시아 전력 시스템에 첫 번째 전류를 공급했습니다.
BN-800 유닛은 더욱 강력한 상용 전력 유닛인 BN-1200의 프로토타입이 되어야 하며, BN-800의 운용 경험을 토대로 제작 타당성에 대한 결정이 내려질 예정이다. BN-1200 헤드 유닛도 Beloyarsk NPP에 건설될 예정입니다.