دانلود مقاله نیروگاه هسته ای شناور

نیروگاه
مقدمه کلی:
در این مقاله به برسی کلی نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های اتمی میپردازیم و اشارهای به نیروگاس سیکل ترکیبی شده است

نیروگاه حرارتی
مقدمه
نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد.

در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند.

نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد.

در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود.

چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد.

سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است.

ا

نیروگاه های اتمی شناور از ایمنی بیشتری برخوردار خواهند بود
"تاتیانا سینیتسینا" کارشناس خبرگزاری «نووستی» /
"سرگی کرینکو" رئیس آژانس فدرال انرژی اتمی، "روس اتم"، در مراسم آغاز ساخت اولین نیروگاه اتمی شناور در جهان اعلام نمود که این نیروگاه بسیار ایمن تر از نیروگاه های برق اتمی زمینی می باشد، چرا که از چندین سطح محفاظتی برخوردار است.

این نیروگاه در کمپانی کشتی سازی "سیو ماش" ساخته خواهد که زیر مجموعه مرکز دولتی روسیه در ساخت ناوهای اتمی است و در شهر سیورادوینسک (Severodvinsk) در استان آرخانگلسک واقع شده است.

کرینکو در تایید سخنان خود، از حادثه غرق شدن زیردریایی اتمی "کورسک" نام برد که در سال 2000 میلادی در دریای بارنتس رخ داده بود.

در آن زمان در اثر انفجاری مهیب، جریان الکتریکی در کشتی قطع شده و پر از آب شد.

اما رآکتور اتمی مقاوم بود که بطور خودکار خاموش شده و فرمان سیستم ایمنی را کاملاً اجرا کرد.

و پس از آنکه کشتی را بیرون آوردند، متخصصین دیدند که رآکتور اتمی بطور کامل سالم و آماده کار است.

حقیقتاً بعید است که آزمونی دشوارتر و متقاعد کننده تر از عملکرد در شرایط اضطراری وجود داشته باشد.

از همین دستگاه های انرژی که شرایط دشوار نظامی و کار بعنوان یخ شکن قطبی را پشت سر گذاشته اند، پیشنهاد می شود که در نیروگاه های اتمی شناور استفاده شوند.

اولین نیروگاه برق اتمی شناور به افتخار دانشمند بزرگ روس "میخائیل لامانوسوف" (1711-1765) نام "آکادمیسین لامانوسوف" را گرفت و ساخت آن تا سال 2010 پایان می یابد.

ناو آماده بهره برداری در آبهای دریای سفید و در نزدیکی موسسه "سیوماش" لنگر خواهد انداخت.

این نیروگاه تامین کننده برق لازم برای خود کارخانه "سیوماش" خواهد بود.

بهای این پروژه حدود 200 میلیون دلار برآورد می شود، اما پس از 7 سال آن را جبران می کند، در عین اینکه طول عمر آن 38 سال محاسبه شده است.

در عین حال آنطور که کرینکو تاکید نمود، فعلاً صحبت درباره پروژه ای آزمایشی است، در صورتی که نیروگاه های برق اتمی شناور ارزانتر تمام شده و سریعتر نیز، یعنی طی 3 سال ساخته می شوند.

نوع جدید نیروگاه ها در مقایسه با هم خانواده زمینی خود همانند نمونه ای کوچک می باشد که توان آن نیز 15 بار کمتر است.

دورنمای این نیروگاه ها وعده های بسیاری می دهند.

آنها رویای مناطق دارای کمبود انرژی و موسسات صنعتی بزرگی هستند که نیازمند تامین انرژی بدون نقص در شرایط نبود منبع مرکزی انرژی هستند.

نیروگاه اتمی شناور پس از ساخت از طریق آبی به منطقه کاری خود منتقل می شود.

تا سال 2015 روسیه درصدد ساخت 7 نیروگاه اتمی شناور برای رفع نیازهای داخلی خود می باشد.

مناطق دارای اولویت برای استقرار آنها نیز چوکوتکا، کامچاتکا، یاکوتیا و تایمیر (مناطق شمالی) می باشند.

دقیقاً همین قابلیت جابجایی فناوری جدید روسیه که می تواند در هر منطقه ساحلی قرار گیرد، توجه کشورهای خارجی ساحلی و جزایر را به خود جلب کرده است.

طبق اطلاعات "روس اتم" تا کنون 12 کشور، از جمله اندونزی، مالزی و چین به این پروژه تمایل نشان داده اند.

این نیروگاه که در استان آرخانگلسک ساخته می شود، مدلی خواهد بود که صادر کنندگان بالقوه می توانند بدان نظر بیندازند.

اصل کارکرد نیروگاه اتمی شناور چیست؟

در آبهای ساحلی، در نزدیک محلی که برق بدان منتقل خواهد شد (شهر، روستا، موسسه)، محدوده ای مناسب برای پهلو گرفتن انتخاب می شود.

این واحد نیروگاهی به محل مربوطه بکسیر می شود.

در آن 2 رآکتور و جایگاهی برای خدمات فنی و کاری وجود دارد.

در ساحل باید زیرساختار کوچکی، شامل ترانسفورماتور، دستگاه مَکش و غیره وجود داشته باشند.

این نیروگاه توانایی برق رسانی به شهری با 200 هزار ساکن را دارد.

اگر توان آن برای تصفیه آب دریایی استفاده شود، می تواند روزانه 240 هزار متر مکعب آب تصفیه شده دهد.

نیروگاه اتمی شناور سبب صرفه جویی 200 هزار تن ذغال سنگ و 100 هزار تن مازوت در سال می شود.

چرخه حیاتی آن بطور کامل توسط زیرساختارهای مجتمعات هسته ای روسیه تامین می شود.

درباره این نیروگاه، منتقدین از آسیب پذیری آن از لحاظ زیست محیطی در صورت وقوع بلایای طبیعی صحبت می کنند.

اما منطقه اسقرار نیروگاه تحت نظارتی بسیار دقیق و با در نظر داشتن قوانینی معین انتخاب می شود، هیچکس آن را در منطقه سونامی قرار نمی دهد.

کرینکو نیز اطمینان خاطر داد که "چرنوبیل شناور رخ نخواهد داد.

تضمین آن نیز تجربه عظیم بهره برداری از رآکتورهای اتمی در نیروی دریایی یخ شکن روسیه است.

طراحان نیروگاه برق اتمی شناور، تایید می کنند که سطح اطمینان و ایمنی آن بالا بسیار بالا بوده و هیچ واکنش رادیواکتیویته ای با محیط زیست رخ نخواهد داد.

زمانی که نیروگاه لنگر کشیده و محل را ترک کند، در محل استقرار آن هیچگونه آلودگی وجود نخواهد داشت.

در طراحی سیستم امنیتی این نیروگاه تهدیدات تروریستی نیز در نظر گرفته شده اند.

جلوگیری از دسترسی غیر مجاز به مواد موجود در عرشه به کمک دستاوردهای جدید علمی و فنی در این زمینه تامین می شود.

بعنوان مثال از فن شناسایی فردی از طریق اثر انگشت و عنبیه چشم استفاده می شود.

محافظت در برابر امکان حمله احتمالی گروه های تخریبگر تروریستی نیز در نظر گرفته شده است.

همچنین هواپیمایی که روی نیروگاه اتمی شناور سقوط کند نیز نمی تواند رآکتور را ویران کند.

در عین حال روسیه به علاقمندان، خود نیروگاه اتمی را نخواهد فروخت.

بلکه تنها محصول آن، یعنی برق فروخته می شود.

بدین ترتیب تمامی سوالات مربوط به اشاعه فناوری های هسته ای نیز از میان برداشته می شوند.

نیروگاه اتمی شناور با پرچم روسیه به ساحل کشوری می رود که قرارداد را امضا کرده است، در محل مناسب لنگر می اندازد، با سازمان های فنی محلی در ساحل ارتباط برقرار می کند.

پس از آن رآکتور آغاز به کار می کند و مشتری برق دریافت می کند.

سیکل ترکیبی چیست؟برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم.

توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند .

اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند.

توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است.

لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد.

(اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست.

) هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.

گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند.

محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند.

به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.

ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است.

به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود.

به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد.

(نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود.

) این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود.

این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.

آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت 3000 متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد.

ظرفیت آبدهی چاه های مذکور 80 لیتر در ثانیه است.