Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
8.7. ПРОГРЕСС ЦЕНТРИФУЖНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Демонстрационные заводы фирмы «Юренко — Сентек». Введенные в эксплуатацию в Кейпенхерсте и Алмело демонстрационные опытно-промышленные центрифужные заводы Е-21 н SP-3 с проектной разделительной мощностью по 200 тыс. ЕРР/год существенно различаются как по конструкции н материалам центрифуг, так и по их компоновке и параметрам (табл. 8.6).
На английском заводе в Кейпенхерсте применяются докритическне центрифуги с жестким коротким ротором (рис. 8.19). На голландско-немецком заводе в Алмело используются надкритические центрифуги. Они заключены в простые цилиндрические алюминиевые герметичные кожухи высотой около 2 м и толщиной стенок 6—8 мм, позволяющие без разгерметизации выдержннать удар при динамическом разрушении ротора. Трубки для подачн исходного материала и отвода отбора и отвала смонтированы на верхнем фланце центрифуги, а пластиковые трубки с охлаждающей водой н кабели для электроприводов подведены к днищу сборки.
В Алмело центрифуги компонуются в группы (рис. 8.20), состоящие из четырех рядон, по 40 машин каждая. Две группы образуют ступень из 320 машин. Таких ступеней 120. Размещаются они в шести секциях по 20 ступеней каждая. Для обеспечения проектной мощности на заводе в Алмело смонтировано 38 400 центрифуг. Все они размещены в одном зале. В 1985 г. введен завод в Гронау (ФРГ).
На английском заводе в Кейпенхерсте применена блочная компоновка, упрощающая соединение центрифуг в ступени и каскады. Каждый блок включает от 32 до 40 машии; 60 блоков образуют ступень из 2400 центрифуг, соединенных параллельно. Блок в сборе имеет длину 2 м, ширину ~1 м, высоту
* Нидерландский патент № 114093, патент США № 3216655: Патентодержа-тели и изобретатели J. Wind и J. Los. Приоритет от 27.12.57 г. В качестве прототипа используются патенты США н ФРГ, в том числе № 10715997.
Таблица 8.6. Характеристики центрифуг, разработанных за рубежом
Фирма .Юреико-Сентек*
Япония
Параметр
Великобритания
ФРГ и Нидер-
США (Портсмут)
(НиигЄ-тоге,
(Кейпенхерст)
ланды (Гронау и Алмело)
Рокас?)
Разделительная
3—4,8
5—6; 12—20;
200—500
4—6; 13—15
мощность,
30-40
ЕРР, год Ресурс работы,
10
10
4—5 (до плано-
10
лет
вого ремонта)
Тип
Докритнче-
Надкритиче-
Надкритиче-
Докритиче-
ский, G-I
ский (несколько
ский, SET-3,
ский (две моде-
моделей), G-2,
SET-4, SET-5
ли)
Q-3 (1984 г.)
Ротор:
-N.600 (RT-1);
длина, мм
-4.1000
1500—2000
-ч. 10 000
-4,1700 (RT-2)
диаметр, мм
-4.200
-Х.200
-4.900
150; 350
Окружная ско-
>450
>500
>700
>500
рость, м/с
Материал
Композитные
Алюминиевый
Специальная
Мартенсито-ста-
материалы,
сплав, специ-
сталь, компо-
реющая сталь
армированные
альная сталь,
зитные материа-
(RT-I); компо-
стекловолокном
композитные
лы, армирован-
зитные материа-
и упрочненные
материалы
ные углеволок-
лы, армирован-
углеволокном
ном
ные углеволокном (RT-2)
Рис. 8.19. Общий вид каскада центрифуг в Кейпенхерсте 290
Рис. 8.20. Общий вид каскада центрифуг в Алмело
~1,25 м. Для обеспечения проектной мощности на демонстрационном заводе устанавливается от 60 ООО до 75 ООО центрифуг, обеспечивающих каждая при годовом коэффициенте использования мощности, равном 0,99, разделительную работу от 2,7 до 3,25 EPP в год. Ресурс работы—10 лет, после чего центрифуги заменяются более совершенными. Мощность электропривода одной центрифуги 60 Вт. Из общей потребляемой электрической мощности завода 10 МВт 60% идет на приводы вспомогательных систем, на освещение и другие нужды, а 40%—непосредственно на вращение роторов центрифуг.
На обоих заводах фирмы «Юренко — Сентек» непрерывно ведутся работы по созданию и отработке новых, более совершенных образцов центрифуг.
Годовая разделительная работа демонстрационных заводов невелика. Но, как показано в § 7.6, она позволяет ежегодно обеспечивать первую загрузку слабообогащенным (~3%) ураном одного реактора PWR или BWR мощностью 1000 МВт или ежегодную перегрузку одной трети активной зоны двух таких реакторов.
На основе достигнутых высоких технико-экономических показателей и опыта многолетней эксплуатации экспериментальных и демонстрационных установок фирма «Юренко—Сентек» планирует до 1990 г. увеличить в -МО раз разделительные мощности своих центрифужных заводов. Она заключила контракты на услуги по обогащению урана на 20 млн. EPP до 1992 г., приняв за основу цену разделительной работы 100 дол/ЕРР (по курсу 1978 г.).
С 1979 г. ведется сооружение промышленных центрифужных заводов: в Кейпенхерсте — Е-22 на 230•1O3 ЕРР/год с последующим увеличением до 800•1O3 ЕРР/год, в Алмело —SP-4 на 400•1O3 ЕРР/год. Одновременно в Гро-нау (ФРГ) (поблизости от Алмело) сооружается фирмой «Ураннт» западногерманский завод; его первая очередь иа 400•1O3 ЕРР/год была введена в 1985 г.
