| Jaderná elektrárna Three Mile Island | |
|---|---|
| Jaderná stanice Three Mile Island | |
| Země | USA |
| Umístění | Harrisburg ( Pensylvánie , USA ) |
| Majitel | Exelon |
| Postavení | Zastavil |
| Rok zahájení stavby | 1968 |
| Uvedení do provozu _ | 1974 |
| Vyřazení z provozu _ | 1979 (blok #2), 2019 (blok #1) |
| Provozní organizace | Exelon |
| Hlavní charakteristiky | |
| Elektrický výkon, MW | 0 |
| Charakteristika zařízení | |
| Počet pohonných jednotek | 2 |
| Typ reaktorů | PWR |
| Provoz reaktorů | 0 |
| uzavřené reaktory | 2 |
| jiná informace | |
| webová stránka | www.exeloncorp.com |
| Na mapě | |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
Three Mile Island Nuclear Power Plant ( angl. Three Mile Island Nuclear Station ) je zastavená jaderná elektrárna nacházející se na stejnojmenném ostrově v řece Susquehanna , 16 kilometrů po proudu od Harrisburgu , hlavního města Pensylvánie , USA . Stanici tvoří dva energetické bloky , z nichž první byl uzavřen 20. září 2019 [1] , zatímco druhý byl navždy zastaven po známé havárii v roce 1979, která měla významný dopad na rozvoj americké jaderné energetiky .
První energetický blok jaderné elektrárny postavila v roce 1974 stavební společnost United Engineers and Constructors podle projektu Gilbert Associates Inc. a je vybavena reaktorovou elektrárnou Babcock a Wilcox a turbogenerátorem General Electric [2] . Jednotka byla spuštěna v roce 1974 a její elektrický výkon byl 792 MW [3] . V roce 1988 po modernizaci turbíny získala stanice povolení k provozu při zvýšeném tepelném výkonu reaktorové elektrárny [4] a elektrickém výkonu 852 MW (stav 2009) [5] . V lednu 2008 byla licence k provozu prvního energetického bloku prodloužena na 20 let po vypršení platnosti současné licence v roce 2014 - do roku 2034 [6] [5] . Dne 20. září 2019 však byla z důvodu vysokých provozních nákladů odstavena první pohonná jednotka [7] [8] .
Původně byl návrh stanice, která se později stala druhým energetickým blokem, vyvinut pro podmínky umístění v areálu jaderné elektrárny Oyster Creek . V prosinci 1968, kdy již byla část přípravných prací provedena, však byla stavba z ekonomických důvodů převedena [9] do areálu jaderné elektrárny Three Mile Island. Generálním konstruktérem bloku byl Burns a Roe [2] , který navrhl stanici Oyster Creek, což do značné míry určilo konstrukční rozdíly mezi prvním a druhým blokem JE Three Mile Island [10] . Nový energetický blok o elektrickém výkonu 906 MW [11] , založený na reaktorové elektrárně Babcock a Wilcox a turbínovém generátoru Westinghouse [2] , byl uveden do komerčního provozu 30. prosince 1978 [2] a byl uzavřen. o šest měsíců později po nehodě , která se na něm stala .
Celková plocha stanice je asi 155 hektarů . Stanice zaměstnává 725 lidí s roční výplatní páskou asi 60 milionů amerických dolarů . Produkce energie za rok 2016 činila 7,1 miliardy kWh a daňové platby byly asi jeden milion dolarů [6] .
Provozovatelem a vlastníkem prvního energetického bloku stanice je v současnosti Exelon corporation . Druhou energetickou jednotku uzavřenou po nehodě vlastní společnost FirstEnergy .
Tepelné schéma pohonných jednotek je dvousmyčkové. Pracovní média primárního a sekundárního okruhu jsou od sebe fyzicky oddělena teplosměnnou plochou parogenerátorů . Tepelná energie vyrobená v jaderném reaktoru je přenášena z paliva do primárního chladiva přes stěny palivových článků . Poté chladivo, procházející trubkami parogenerátorů, předává teplo médiu sekundárního okruhu, čímž se přeměňuje na páru. V turbínovém zařízení se energie páry přeměňuje na rotační energii rotoru generátoru. Generátor zase přeměňuje mechanickou energii rotace na elektrickou energii. Pára z turbíny je odváděna do kondenzátoru , kde zcela kondenzuje na stěnách teplosměnných trubek. Teplo je odváděno z kondenzátorů turbíny do okolí samostatným okruhem přes věžové odpařovací chladicí věže. Kondenzát turbíny se po vyčištění vrací zpět do parogenerátorů, čímž se uzavře tepelný cyklus zařízení [12] .
Reaktorové instalace prvního a druhého energetického bloku o tepelném výkonu 2568, respektive 2770 MW [13] vyrobil jeden z průkopníků amerického jaderného průmyslu Babcock a Wilcox . Bloky 1, 2 a 3 JE Okoni , 1. blok JE Arkansas , JE Rancho Seco , 3. blok JE Crystal River a JE Davis-Bess jsou také vybaveny podobnými instalacemi , i když se ta druhá liší uspořádáním parogenerátorů [13] [14] .
Reaktorová elektrárna Babcock a Wilcox je navržena ve smyčce se dvěma průtočnými parogenerátory . Chladivo ohřáté v reaktoru je přiváděno do každého parogenerátoru jedním „horkým“ potrubím hlavního cirkulačního potrubí a pomocí hlavních cirkulačních čerpadel se vrací do reaktoru dvěma „studenými“ potrubími. Tlak v primárním okruhu je udržován pomocí kompenzátoru tlaku napojeného na "horký" závit jedné ze smyček reaktorového zařízení [14] [15] . Zařízení pracuje při tlaku 15,5 MPa, teplota chladiva na vstupu aktivní zóny je 298 °C a na výstupu 334 °C [15] .
Reaktor je válcová nádoba s polokulovým víkem, které lze demontovat pro opětovné naplnění paliva. Materiál - ocel legovaná manganem a molybdenem . Celý vnitřní povrch ve styku s chladicí kapalinou je opláštěn nerezovou ocelí [14] .
Jádro obsahuje 177 čtyřstěnných palivových souborů o výšce 4206 mm, šířce 217 mm a hmotnosti každé 687,2 kg. Jedna sestava se skládá z 208 palivových článků s roztečí 15 mm a kanálů pro vstup ovládacích prvků. Materiál - zircaloy 4 ( slitina na bázi zirkonia ). Palivové články obsahují pelety oxidu uraničitého , mírně obohaceného izotopem 235 . Obohacení různých sestav - 2,96; 2,64; 1,98 %. Celková hmotnost oxidu uraničitého v sestavě je 526 kg. Ovládání a ochrana - 61 paprsků (shluk), s 16 absorbujícími prvky v každém. Průměrná hloubka vyhoření je 35 MW den/kg, maximální návrhová hodnota je 50,2 MW den/kg [16] [17] .
28. března 1979 došlo v jaderné elektrárně k jedné z největších havárií v historii americké jaderné energetiky . V důsledku kombinace technických poruch, porušení opravných a provozních postupů a nesprávného jednání personálu došlo k rozvoji havarijní situace ve velmi vážnou, v důsledku čehož došlo k vážnému poškození aktivní zóny reaktoru včetně části uranu. palivové tyče. Následně se ukázalo, že se roztavilo asi 45 % složek jádra – 62 tun. [osmnáct]
Nejdramatičtější byly pátek a sobota 30. až 31. března. Obyvatelé okolí začali opouštět své domovy. Úřady byly připraveny evakuovat obyvatelstvo uvnitř 35 km zóny včetně Harrisburgu. Panické nálady přiživoval i fakt, že 16. března, dva týdny před incidentem, byl na plátna kin uveden film Čínský syndrom , který zachycoval hypotetickou havárii v jaderné elektrárně a jak vedení s pomocí úřady, snažily se to skrýt před veřejností. K roztavení reaktoru ani ke katastrofálnímu úniku radioaktivních látek do životního prostředí však nedošlo: zabránil tomu lokalizační bezpečnostní systém - kontejnment , pevná hermetická ochranná konstrukce, uvnitř které se nachází reaktor a zařízení 1. okruhu v instalacích tohoto typu.
Podle oficiálních údajů nebyl při nehodě nikdo zabit ani vážně zraněn. Množství radioaktivních částic uvolněných do životního prostředí bylo hodnoceno jako nevýznamné. Událost však vyvolala ve společnosti extrémně širokou rezonanci, ve Spojených státech začala rozsáhlá a příliš emocionální protijaderná kampaň, která vyústila v postupné opouštění výstavby nových energetických bloků. Ze 125 jaderných energetických zařízení ve výstavbě ve Spojených státech v době havárie bylo 50 zablokováno navzdory vysokému stupni připravenosti některých z nich. V důsledku toho se americký jaderný průmysl od 80. let prakticky nerozvinul, což mu nebrání zůstat nejvýkonnějším na světě . Od podzimu 2017 je ve Spojených státech licencováno a provozováno 99 jaderných bloků, které vyrábějí pětinu elektřiny v zemi [19] .
Práce na odstraňování následků havárie začaly v srpnu 1979 a oficiálně skončily v prosinci 1993. Stály 975 milionů dolarů, což byl trojnásobek částky, na kterou byla stanice pojištěna. Byla provedena dekontaminace území stanice, vyloženo palivo z reaktoru, pečlivě prozkoumána aktivní zóna. Blok 2 byl trvale uzavřen a je pod neustálým dohledem [20] [21] .
První pohonná jednotka procházela plánovanou údržbou během havárie u druhé, k zahájení provozu bylo určeno až o 6 let později, v roce 1985 [22] . Závod v průběhu let prošel četnými modernizacemi a vylepšeními, a to jak v technické části, tak ve zdokonalování provozních postupů a školení personálu. Po emotivních veřejných slyšeních a jednáních zvláštních komisí byl „ čínský syndrom “ (kategorická kritika, která nemá logické a vědecké opodstatnění) přesto poražen a 1. energetická jednotka pokračovala ve své práci [23] [24] . Následně byl jeho jmenovitý výkon zvýšen na 107 % (852 MW). V roce 2008 prodloužila životnost 1. bloku americká jaderná regulační komise.do roku 2034 [25] .
V roce 2010 Progress Energy Inc.zakoupila turbínový generátor uzavřeného bloku 2, aby jej mohla odeslat do Severní Karolíny pro použití při výstavbě nového energetického bloku v jaderné elektrárně Shearon Harris . Turbogenerátor je ve výborném stavu, protože vydržel pracovat pouhých šest měsíců. Zařízení o hmotnosti asi 700 tun bylo přepravováno po částech [26] .
| pohonná jednotka | Typ reaktorů | Napájení | Zahájení stavby |
Energetický start | Uvedení do provozu | uzavření | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Čistý | Hrubý | ||||||
| Three Mile Island-1 [27] | PWR | 819 MW | 880 MW | 18.05.1968 | 19.06.1974 | 09/02/1974 | 20.09.2019 |
| Three Mile Island-2 [28] | PWR | 880 MW | 959 MW | 11/01/1969 | 21.04.1978 | 30.12.1978 | 28.03.1979 |
| americké jaderné elektrárny | |
|---|---|
| Region I | |
| Region II | |
| Kraj III | |
| Region IV | |
| Uzavřené JE |
|
| Nedokončené JE |
|
| JE ve výstavbě |
|