Обогащение урана - Беккер Е.
Скачать (прямая ссылка):
Эксплуатация комплекса из трех заводов. Три промышленных завода эксплуатируются в комплексе [3.230], схематически изображенном на рис. 3.34, более 10 лет (см. рис. 3.34). Здания К-25 и К-27 в Ок-Ридже были закрыты [3.180, 3.227], и комплекс из 7500 ступеней имеет максимальное потребление электроэнергии 6060 МВт (см. табл. 3.10), разделительную мощность 17,23 млн. кг ЕРР/год и удельное потребление электроэнергии на полной мощности 3080 кВт-ч/кг ЕРР [3.227], или показатель использования электроэнергии (ПИЭ) 7,8 кг ЕРРДМВТ'суг). Независимая эксплуатация трех заводов привела бы к потере 1 % разделительной мощности. Уровень потребления электроэнергии комплекса уменьшился с 2700 МВт в 1967 г. до 2000 МВт в 1969 г. и в последующие годы часть продукции отправлялась на склад при концентрации 2,1 %. В настоящее время уровень потребления электроэнергии увеличивается. Производится также расширение разделительной мощности комплекса (см. разд. 3-6.2).
Рабочее давление поддерживается на уровне ниже атмосферного давления
[3.268]. Когда заводы эксплуатируются при таком низком уровне потребления электроэнергии, как 2000 МВт, уровень давлений внутри контура с технологическим газом также понижается, а разделительная эффективность пористых фильтров увеличивается. Удельное потребление электроэнергии падает (см. рис. 2.37) до 2700 кВт-ч/кг ЕРР (ПИЭ 8,9) [3.227]. Более старые данные [3.241, 3.275] давали для W,,/AU даже еще меньшие значения. Использование предварительно созданных запасов обогащенного урана в качестве питания также понижает себестоимость продукции.
3.6.2. Модернизация заводов США: программы CIP и CUP
В течение 15 лет между 1969 и 1975 гг. [3.208, 3.261] иа трех заводах США было вложено около 183 млн. долл. (распределенных по годам) в исследования и разработки по модернизации газодиффузионной технологии. Текущие программы модернизации — программа усовершенствования каскадов (CIP) и програм-
169
тча форсирования потребления электроэнергии каскадами (CUP)—используют для увеличения разделительной мощности этих заводов усовершенствованные пористые фильтры и улучшенную конструкцию компрессоров. В результате уменьшаются потребности в капитальных затратах на новые заводы или каскады.
Программа усовершенствования каскадов (CIP). Эта программа имеет Целью улучшение эффективности оборудования существующих каскадов при сохранения уровня потребления электроэнергии. Усовершенствованная «технология 1970 года» проверяется с 1973 г. на первых ступенях, модернизированных по программе CIP; ожидается, что ее реализация приведет к увеличению разделительной мощности на 4,75 млн. кг ЕРР/год. Успехи, достигнутые с 1973 г. в разработке пористых фильтров и повышении КПД компрессора, привели к созданию «технологии 1975 года», с помощью которой можно увеличить приращение разделительной мощности до 5,76 млн. кг ЕРР/год [3.260], а возможно, и до 6 млн. кг ЕРР/год [3.261]. По программе CIP из 5200 ступеней 3000 ступеней будут подвергнуты полной, 1000 ступеней — лишь частичной модернизации, а 1200 ступеней останутся прежними. Новые и более эффективные пористые фильтры устанавливают в увеличенные делители (диаметром 4 м [3.208, 3.261] вместо 3,4 м [3.268]), в которых площадь пористых фильтров наращивается до пределов, допускаемых условием сохранения существующих границ между блоками; в компрессоры устанавливают новые рабочие колеса для повышения их КПД; улучшают общую газодинамическую эффективность трубопроводов и пере-сматривают систему технологического контроля и регулирования, чтобы свести к минимуму потери энергии [3.260, 3.268]. В ступенях, подвергаемых частичной модернизации, теплообменник устанавливается в потоке низкого давления (на легкой фракции, прошедшей через пористые фильтры), а не в потоке высокого давления на питании [3.208, 3.232]. Блок отключается для частичной модернизации всего на шесть или семь дней. Замена старых блоков новыми, начатая в 1973 г., завершена в 1981 финансовом году [3.261] (рис. 3.41).
Программа форсирования потребления электроэнергии каскадами (CUP).
Для полного использования возможностей, предоставляемых усовершенствова-
нием пористых фильтров и компрессоров по программе CIP, следует увеличить массовые потоки гексафторида урана. Для этого необходимо повысить мощность электродвигателей компрессоров. Например, мощность электродвигателя на валу компрессора ступени самого большого размера должна быть увеличена от 1600 [3.268] до примерно 3100 кВт [3.276]. При таком увеличении потребляемой мошности необходимо форсировать систему электропитания (кабели, трансформаторы), системы теплоотвода (градирни, вентиляцию) и технологическое оборудование (например, приборы, электродвигатели и валы компрессоров), т. е.
Рис. 3.41. Графики строительства новых разделительных мощностей:
1 — дополнительная разделительная мощность США по программам CIP—CUP [3.260, 3.261]. Модернизация 3167 ступеней и форсирование
потребления электроэнергии 4140 ступеней
производятся поблочно с 1974 по 1981 г. [3.277]; 2 — европейский завод в Трикастене [3.181, 3.284]. Номинальная разделительная
