Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/1 CYKL PALIWOWY W ENERGETYCE JĄDROWEJ Uran w środowisku; Wydobycie uranu; Wzbogacanie uranu; Produkcja paliwa;

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/1 CYKL PALIWOWY W ENERGETYCE JĄDROWEJ Uran w środowisku; Wydobycie uranu; Wzbogacanie uranu; Produkcja paliwa;"— Zapis prezentacji:

1 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/1 CYKL PALIWOWY W ENERGETYCE JĄDROWEJ Uran w środowisku; Wydobycie uranu; Wzbogacanie uranu; Produkcja paliwa; Paliwo dla reaktorów wysokotemperaturowych; Paliwo wyładowane z reaktora; Postępowanie z wypalonym paliwem; Koszt postępowania z wypalonym paliwem;

2 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/2 Uran w środowisku Uran naturalny:99,29 % - U-238 0,71 % - U-235 0,0055%- U-234 produkt rozpadu U-238 Średnia zawartość uranu na powierzchni ziemi: 2,8 g/tonę

3 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/3 Uran w środowisku

4 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/4 Pitchblenda – UO 2 Autunit-CaO(UO 3 ) 2 P 2 O 5 12H 2 O Występuje w Polsce Góry Świętokrzyskie Miedzianka Carnolit – K 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 3H 2 O Sklodowskit – Mg(UO 2 ) 2 (HSiO 4 ) 2 5H 2 O Minerały zawierające uran-przykłady Uran w środowisku

5 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/5 Wydobycie uranu Światowe rozpoznane zasoby uranu – mln ton U <80 $/kgU <130 $/kgU Australia 1,074 1,910 Kazachstan 0,662 0,957 Kanada 0,439 0,532 Poł. Afryka 0,298 0,369 Namibia 0,213 0,287 Rosja 0,158 0,218 Brazylia 0,143 0,309 USA 0,102 0,355 Uzbekistan 0,093 0,153 Pozostali 0,480 0,526 Ogółem 3,622 5,834 Roczne zapotrzebowanie 65 kton Unat

6 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/6 Wydobycie uranu Przy wydobyciu miedzi – Australia – Olimpic Dam; Przy wydobyciu złota – Rep. Południowej Afryki; Kopalnie odkrywkowe – 27%; Kopalnie głębokie ~ 50%; Ługowanie głębokie In Situ Leach (ISL) – 20%

7 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/7 Przygotowanie do wzbogacenia Wydobyta ruda uranu jest rozdrabniana i przy pomocy kwasu azotowego jest wydobywany uran w postaci U 3 O 8 tzw. yellowcake. W tej postaci (stabilnej) uran jest transportowany do zakładów wzbogacania

8 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/8 Wzbogacanie ZAKRES WZBOGACEŃ STOSOWANYCH W RÓŻNYCH REAKTORACH GCR, MAGNOX – Uran naturalny lub lekko wzbogacony - do 1,5%; CANDU- Uran naturalny lub lekko wzbogacony – do 1,5%; LWR (PWR, BWR) od 1,6% do 6%; HTGR – od 10% do 20%; FBR – Obszar rdzenia – HEU (High Enriched Uranium >20%), strefa powielająca – uran zubożony.

9 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/9 Wzbogacanie Do wzbogacania uran jest podawany w postaci sześciofluorku uranu – UF 6 w temperaturze>50 o C W tej temperaturze UF 6 jest gazem. Moduł dyfuzyjny Wirówka

10 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/10 Wzbogacanie KASKADA UKŁADÓW WZBOGACAJACYCH

11 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/11 Wzbogacanie Hala wirówek w fabryce wzbogacania NURECO

12 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/12 Wzbogacanie Separative Work Units (SWU) Jednostka, określająca nakład pracy przy wzbogacaniu uranu SWU=O*V(xo)+P*V(xp)-Z*V(xz) V(x)=(1-2x)*ln((1-x)/x) P=Z*(xz-xo)/(xp-xo) Z - ilość wprowadzanego do wzbogacenia surowca (U) w kg, xz - wzbogacenie surowca; P - ilość wzbogaconego U w kg, xp – jego wzbogacenie; O - ilość zubożonego U w kg, xo – wzbogacenie zubożonego uranu ; Wzbogacenie porcji uranu dla rocznej eksploatacji bloku EJ 1GWe wymaga SWU

13 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/13 Wzbogacanie Porównanie technologii wzbogacania

14 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/14 Wzbogacanie

15 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/15 Produkcja paliwa Po wzbogaceniu uran jest transportowany do wytwórni paliwa jądrowego (w postaci U 3 O 8 ) gdzie prowadzone jest oczyszczanie produktu, przetwarzanie do postaci UO 2 i wytwarzanie spiekanych pastylek. Pastylki te są następnie ładowane do rurek cyrkonowych (1%Nb) wypełnianych helem i szczelnie zamykanych. Tak wykonane pręty paliwa jądrowego są następnie montowane w kasecie paliwowej. Rozbierane kasety

16 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/16 Produkcja paliwa Efekt zmiennego wzbogacenia paliwa w pręcie. 2,5% 3%

17 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/17 Paliwo dla reaktorów wysokotemperaturowych Skład paliwa: UO 2 ; Wzbogacenie: 10% - 20%; Wypalenie: >150 GWd/tU

18 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/18 Paliwo wyładowane z reaktora Paliwo wyładowane z reaktorów LWR: Reaktor PWR: 2,5 tony/TWh 1,25 m 3 /TWh Reaktor BWR: 3 tony/TWh 1,5 m 3 /TWh Reaktor HTGR: <1,5 tony/TWh <0,7 m 3 /TWh

19 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/19 Postępowanie z wypalonym paliwem

20 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/20 Postępowanie z wypalonym paliwem Przerób wypalonego paliwa:

21 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/21 Koszt postępowania z wypalonym paliwem Wariant bez przerobu wypalonego paliwa: T HM – ton Heavy Metals – łączna masa aktynowców w wypalonym paliwie – praktycznie masa uranu w świeżym paliwie

22 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/22 Koszt postępowania z wypalonym paliwem Wariant z przerobem wypalonego paliwa

23 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/23 METODYKA OBLICZEŃ ZDYSKONTOWANYCH KOSZTÓW DZIAŁALNOŚCI gdzie: N i – nakłady w i-tym roku; E i – wielkość sprzedanej energii w i-tym roku; p – stopa dyskonta; n – rok, w którym rozpoczęto finansowanie inwestycji; m – rok, w którym zakończono finansowanie inwestycji; p – rok, w którym rozpoczęto sprzedaż energii; l – rok, w którym zakończono sprzedaż energii.

24 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/24 Ocena kosztu gospodarki wypalonym paliwem bez przerobu wypalonego paliwa W1 W3

25 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/25 Koszt gospodarki wypalonym paliwem Wariant z przerobem El. jądr. U U Paliwo MOX Wyp. U U,Pu Odpady, wyp. MOX Wyp.MOX

26 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/26 To już wszystko na dzisiaj Dziękuję za uwagę

27 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/2

28 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/2


Pobierz ppt "Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 3/1 CYKL PALIWOWY W ENERGETYCE JĄDROWEJ Uran w środowisku; Wydobycie uranu; Wzbogacanie uranu; Produkcja paliwa;"

Podobne prezentacje


Reklamy Google