Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
0 0
0,114 0,399 0,684 1
1,254 1,538 1,823 2,208 2,393 2,678 2,963 3,248 3,533 3,818 4,103 4,387 4,672 5,242 6,097 6,952 7,521 8,081 8,376 8,661 8,946 9,231 9,801 10,370 10,940 11,225 11,510 11,795 12,080 12,650 13,219 27,464 41,709 55,954 70,199 141,424 212,650 255,385 263,932 269,630
ит минус. Это означает, что указана величина PP, которую надо затратить в обедннтельной каскада природный уран-
- g 800
І
700 ^ 600
І
І 500
f W-Si
300
<§
(U
5 wo І
я=
0,7 0,1 0,26 0,3 0,36 O/t Массовое содержание mU в отОапе у, %
Рис. 7.3. Зависимость выхода обогащенного продукта при затрате 1000 EPP от обогащения х и содержания 236U в отвале у
симости от концентрации 235U отвале (0,1—0,7%) для обога щения. 235U до л:р=96% даны коэффициенты расхода природного урана на получение 1 кг урана заданного обогащения и вычислена необходимая работа разделения. Краткая выдержка из таблиц КАЭ США приведена' в табл. 7.2. Видно, что для получения урана одинакового обогащения требуется затратить тем больше единиц работы разделения, чем ниже содержание 235U в отвале. Это хорошо иллюстрируется рис. 7.3.
Очевидно, если известна годовая разделительная мощность единичных ступеней или каскада bU, то можно определить годовую производительность разделительной установки или завода в целом как сумму разделительных мощностей всех ступеней Е6?У, реализованную в течение года с коэффициентом полезного действия т), зависящим от совершенства технологической схемы каскада и режима эксплуатации *, и со среднегодовым коэффициентом использования установленной мощности ф, EPP/год:
Л С/факт = Г)фЕ6с/. (7.31)
Зная годовую производительность завода и разделительную мощность используемых машин (газодиффузионных ступеней или газовых центрифуг), можно определить необходимое количество этих машин с учетом коэффициента их эффективного использования, резервов на ремонт, профилактические осмотры и ревизии. Например, для проектируемого в Западной Европе центробежного завода разделительной мощностью 9 млн. ЕРР/год при использовании центрифуге разделительной способностью от ЗдобEPP/год потребуется номинально, т. е. без учета коэффициента эффективного использования, от 3 до 1,5 млн. таких машин.
7.6. СОВРЕМЕННОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ОБОГАЩЕННОГО УРАНА
Создание промышленного производства обогащенного урана явилось решением одной из наиболее сложных и капиталоемких научно-технических и производственных проблем в истории исполь-
* Для идеального каскада, в котором отсутствуют потери работы разделения при соединении межступенных ПОТОКОВ, Г|ид=1.
зования ядерной энергии. В настоящее время (1986 г.) лишь восемь стран мира (США, СССР, Франция, Великобритания, ФРГ, Нидерланды, Япония и КНР) располагают промышленными мощностями для обогащения урана. Первоначально проблема создания технологии промышленного производства обогащенного урана решалась исключительно в военных целях.
США приступили к практическому решению задачи промышленного получения высокообогащенного урана для ядерного оружия еще в годы второй мировой войны и успешно решили эту сложнейшую задачу, применив метод газовой диффузии. Разработки некоторых других методов, таких, как термическая даффузия, электромагнитная сепарация, центрифугирование, были признаны малоэффективными и экономически неконкурентоспособными с газодиффузионным методом.
Показатели действующих газодиффузионных заводов зарубежных стран приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3. Показатели действующих и реконструируемых газодиффузиоиных заводов зарубежных стран (1982 г.)
Страна и месторасположение завода
Разделительная мощность, 10« ЕРР/год
Потребляемая электрическая
МОЩНОСТЬ,
МВт
Год пуска в эксплуатацию
Число ступеней
Действующие заводы
США
Ок-Ридж *
4,73
1700
1945-1954
4384
Падьюка
7,31
2550
1954
1812
Портсмут
5,19
1750
1956
4080
Великобритания
Кейпенхерст
0,4—0,6
200
1953
>3000
Франция
Пьерлат
0,4
200
1967
>3000
Трикастен (завод фирмы
10,8
3300
1979—1982
1400
«Евродиф» )**
КНР
Ланчжоу
0,08
1963
Провинция Сычуань
0,3
1975
>3000
Реконструируемые
США
Ок-Ридж
10,1
2400
1978—1988
4100
Падьюка
(допол-
(ввод очередями, до
нительно)
1980 г. введено 30%)
* Два завода в Ок-Ридже остановлены н законсервированы (1986 г.). ** С долевым участием Франции 36,53%, Италии 16,25%, Испании 11,11%, Бельгии 11,11%, Франко-Иранской компании «Софнднф» 25%.
Первый в мире газодиффузионный завод был построен в Ок Ридже (шт. Теннесси, США) и пущен в августе 1945 г. Позднее (до 1954 г.) в Ок-Ридже было построено еще несколько государственных диффузионных заводов. В период 1953—1956 гг. были сооружены еще два крупных диффузионных завода: в Падьюке (шт. Кентукки) и в Портсмуте (шт. Огайо). Суммарная разделительная мощность всех трех заводов при их полной загрузке (коэффициент годового использования установленной мощности 99 %) составляла 17,23 млн. ЕРР/год при потребляемой мощности 6000 МВт. Наиболее наглядное представление об этой разделительной работе можно составить, если указать, что ее достаточно, чтобы, переработав в год 14 000—17000 т природного урана, получить 2500 т урана 3 %.-ного обогащения или 70 т урана 90 %-ного обогащения при содержании 235U в отвале 0,2 % •
