| STRONA GŁÓWNA | ENERGIA JĄDROWA | REAKTOR | POBAW SIĘ PRZEŁĄCZNIKAMI | STUDENCI WA LUW | LINKI I KONTAKT |
Zarząd Elektrowni Atomowej Genosse-Wanda-Stadt organizuje od 2009 r. obowiązkowe zajęcia dydatkyczne dla studentów Wydziału Atomistyki Ludowego Uniwersytetu Wandejskiego (strona LUW) w postaci kursu semestralnego. Osoby postronne proszone są o wybranie innego odnośnika z menu na górzej tej strony. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
KURS DLA STUDENTÓW WYDZIAŁU ATOMISTYKI LUW
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Uwagi wstępne Studenci mają obowiązek zapoznać się z treścią materiałów wymienionych i podlinkowanych na stronie "Linki i kontakt", jak również z treścią innych materiałów wskazanych podczas zajęć lub przez władze Wydziału. Sterownia, w jakiej przeprowadzane są zajęcia - (c) Geoffrey Noles - wyposażona jest w anglojęzyczne panele kontrolne, bowiem przyjęto, że od studentów trzeba wymagać znajomości języków obcych. Szczegółowe informacje dotyczące zajęć są przekazywane na bieżąco. Po ukończeniu zajęć student jest zobowiązany podzielić się swoimi osiągnięciami z prowadzącym ćwiczenia, względnie z całą społecznością na LDMW. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Sposób realizowania zajęć Student w ramach ćwiczeń reguluje wartości czterech parametrów, od czego zależy reakcja elektrowni. Określa wartość parametrów na dany dzień (może je zmienić, bądź pozostawić tak, jak poprzednio), po czym akceptuje swoją decyzję przysiskiem. Rrozpoczyna od dnia numer 1. Po ustawieniu parametrów i ich zatwierdzeniu następuje reakcja elektrowni i nastaje dzień następny, o ile student nie doprowadzi do eksplozji nuklearnej. W dniu numer 1 zawartość paliwa wynosi 100%. Ze względu na często powtarzające się pytania podkreślam, że nie chodzi o alkohol, którym raczy się student, ale o uran odlany w formie prętów paliwowych. Z każdym kolejnym dniem ilość paliwa zmniejsza się z oczywistych przyczyn, aż w końcu trzeba wsadzić w reaktor nowe pręty paliwowe. Oznacza to koniec zajęć. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - System Student będzie pracował z reaktorem wodnym ciśnieniowym. Na system składa się tu kilka elementów. Zaczniemy od reaktora. Można wysuwać i wsuwać pręty sterujące (control rod), wykonane z grafitu, dzięki czemu ma się wpływ na reakcję jądrową zachodzącą w reaktorze. Reakcja ta polega na tym, że cząsteczki rozbijają atomy uranu i wyzwalają nowe cząsteczki, mogące rozbijać więcej jąder uranu. Pręty sterujące wsadzone całkowicie do reaktora (pozycja prętów 0%) spowalniają te cząsteczki do takich prędkości, że nie są w stanie rozbić nawet jednego jądra. Ale wraz z wysunięciem tych prętów, im więcej są wysunięte, tym więcej cząsteczek nabiera właściwych prędkości i rozbija więcej jąder uranu. Wówczas powstaje więcej nowych cząsteczek mogących rozbijać więcej jąder. Daje to oczywiście wzrost temperatury i o to chodzi, bowiem w całym tym przedsięwzięciu chcemy przetwarzać ciepło w prąd elektryczny. Ale reaktor trzeba schładzać. Studenci, którzy zapoznali się z naszą elektrownią wiedzą, że zastosowana tu technologia do chłodzenia reaktora wykorzystuje zwykłą wodę. Istnieją trzy systemy chłodzenia, przepływ wody w każdym z nich jest odseparowany. Obieg pierwszorzędowy (primary) to taki, który tworzy obieg zamknięty wody przez reaktor. Do reaktora wpływa woda zimna, schładza go a jednocześnie się w nim nagrzewa. Wypływa z niego jako woda gorąca. Jest ona schładzana w wymienniku ciepła (Heat Exchanger), po czym - już jako woda zimna - powraca do reaktora. Co ochładza ten wrzątek w wymienniku ciepła? Zimna woda systemu drugorzędowego. Przepływ wody w obu systemach jest odseparowany (woda z jednego nie miesza się z wodą drugiego systemu). Obieg drugorzędowy (secondary) to taki, który tworzy obieg zamknięty przez turbiny prądnic. Woda systemu drugorzędowego jest wprowadzana do wymiennika ciepła jako zimna, ogrzewa się w nim do postaci wrzątku i paruje. Dlatego też wymiennik ciepła jest nazywany również wytwornicą pary (Steam Generator). Uzyskana tam para wodna napędza turbiny prądnic, a następnie skrapla się w wieży chłodzącej (Cooling Tower), skąd jako zimna woda jest kierowana ponownie do wytwornicy pary - wymiennika ciepła. Dodatkowy, awaryjny obieg chłodzenia (emergency), jest jeszcze jednym obiegiem wody, którego można użyć w sytuacjach podbramkowych do szybkiego schłodzenia reaktora. Na system składa się również stanowisko studenta utworzone z trzech sekcji. Sekcja górna zawiera lampki sygnalizacyjne. Sekcja lewostronna zawiera monitor. Sekcja prawostronna zawiera panel sterowania. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Monitor Monitor pokazuje:
aktualny dzień ćwiczeń (DAY),
bieżącą pozycję prętów sterujących (Control Rod Position),
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Panel sterowania Panel sterowania zawiera możliwość ustawiania czterech parametrów. Aby je ustawić, trzeba kliknąć na trójkącik wyświetlacza cyfrowego - ukaże się suwak, jakim można manipulować myszą. Student manipuluje następującymi parametrami: położeniem prętów sterujących (Control Rod Position), oraz wartościami przepływu wody w systemach chłodzenia awaryjnego (Emergancy Coolant Flow), obiegu pierwszorzędowego (Primary Coolant Flow) i drugorzędowego (Secondary Coolant Flow). Przycisk "MAINTENANCE" służy do wysłania techników do reaktora, bądź do instalacji chłodzących w sytuacji ewentualnej awari. O awarii świadczyć może np. to, że jeden z parametrów już nie daje się ustawiać, świecą się lampki kontrolne sygnalizatorów awarii. Aby technicy mogli jednak naprawić usterkę, temperatura rdzenia nie może być wyższa niż 100 stopni Celcjusza! Innym rodzajem awarii jest powtórka "czarnobyla" (tj. słynnej historii z elektrownią w Prypeciu obok Czarnobyla) - meltdown: przerobienie prętów uranowych na papkę, doprowadzenie do sytuacji, w której rdzeń (reactor core) ulega stopieniu. Możliwe jest nawet zapalenie się prętów grafitowych, niekontrolowany wzrost ciśnienia i eksplozja pary wodnej (steam explosion). Jest ro trwałe zniszczenie reaktora i chociaż nie prowadzi do eksplozji nuklearnej, takiej awarii technicy ot tak nie naprawią. Student wówczas szybko wychodzi w tzw. trybie ewakuacyjnym - nie musi wracać się do sterowni po coś, czego zapomniał. Czeka w domu (na uczelni lepiej niech się szybko nie pokazuje) aż radiacja zostanie opanowana a reaktor wymieniony na nowy i sprawny, po czym zaczyna ćwiczenia od nowa. Przycisk "GO" służy do zatwierdzania ustawienia parametrów na dany dzień. Nad w/w przyciskami sterowniczymi znajdują się najważniejsze wskaźniki, z których każdy posiada zegar analogowy (podziałka czerwona oznacza bardzo niebezpieczne wartości!) oraz cyfrowy. Wskaźniki podają: temperaturę reaktora (RT), temperaturę wymiennika ciepła (HET), temperaturę wieży chłodzącej (CTT) - w stopniach Celcjusza - oraz wyrażoną w KW ilość wytwarzanej energii elektrycznej (PWR).
Student kontrolując wskazania tych wskaźników powinien mądrze dobierać właściwe parametry! - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Pierwsze ćwiczenia Na początek student zapoznaje się z instrukcjami na tej stronie i udziela odpowiedzi na proste pytania. Określenie wartości przepływu wody w systemach chłodzących jako 0% oznacza brak przepływu (pełne zamknięcie przegród i wyłączenie pomp). Ale co oznacza, że grafitowe pręty sterujące znajdują się w pozycji 0%? Czy chodzi o maksymalne ich wysunięcie z reaktora, czy wsunięcie w reaktor i jak to się przekłada na procesy w nim zachodzące? Drugie pytanie dotyczy tego, co należy zrobić, aby najpierw uruchomić reaktor, a następnie go wygasić: wartości jakich parametrów należy na początku zmienić (tj. kiedy wynoszą one 0%), aby reaktor zaczął pracować? Co następnie należałoby zmienić w tych parametrach, aby reaktor został bezpiecznie wygaszony? Konkretne wartości ustawianych parametrów nie są tutaj istotne, awaryjny system chłodzenia nie jest brany pod uwagę. Trzecie pytanie dotyczy natomiast tego, czy można wytwarzać prąd elektryczny bez włączenia obiegu wody w systemie drugorzędowym. Po prawidłowych odpowiedziach student zostaje dopuszczony do ćwiczeń. Student rozpoczyna z prętami sterującymi w pozycji 10%, przepływem w obwodzie pierwszorzędowym 60%, przepływem w obwodzie drugorzędowym 70%. Kontynuuje na tych ustawieniach przez kolejne dni, niczego nie zmieniając. Celem ćwiczeń jest zapoznanie się studenta z charakterystyką pracy tutejszego reaktora. Pytania w trakcie ćwiczeń są następujące: (1) Co się dzieje w pierwszych 60 dniach pracy reaktora na takich ustawieniach? (2) Co się dzieje po 60 dniach pracy reaktora na takich ustawieniach? (3) Co się dzieje po 100 dniach pracy reaktora na takich ustawieniach? (3) Jak wytłumaczyć to, o czym mowa w pytaniu 2 i 3? (4) Co się będzie działo po 170 dniach pracy reaktora na takich ustawieniach? (5) Co można zaproponować, aby zmienić parametry pracy elektrowni, o których mowa w pyt. 4, na lepsze? Po wyczerpaniu się paliwa, następuje koniec zajęć. W tym przypadku student otrzymuje ocenę "bardzo dobry", jeżeli postępował wg. zaleceń i odpowiadał na pytania, ocenę "niedostateczny", jeżeli wprowadzał jakiekolwiek zmiany w parametrach wcześniej, niż w momencie opisanym przez pytanie 5 i nie odpowiadał na zadane pytania. Zadanie domowe. Zastanowić się, jak regulować parametry elektrowni, aby wytwarzać jak najwięcej energii elektrycznej przez jak najdłuższy czas, nie doprowadzając do przeciążenia systemów ani nie wymagając uruchamiania systemu awaryjnego? Pozostałe cwiczenia oceniane są wg. poniżej podanych kryteriów, chyba że student zachce przeprowadzić doświadczenie sprawdzające zachowanie się reaktora, czy elektrowni w całości, w specyficznych warunkach. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Zaliczenie zajęć Jako sukces można uznać takie sterowanie elektrowną, aby wyprodukować jak najwięcej energii nie wywołując żadnej awarii, nie korzystając z awaryjnego systemu chłodzenia ani razu, jak i nie przeciążając systemów. Na monitorze podane są wartości krytyczne reaktora i systemów chłodzących, jakich nie wolno przekraczać, zaś na wskaźnikach analogowych na czerwono zaznaczono odpowiadający im fragment podziałki. Jeżeli student nie doprowadził do tragedii i nie uczynił z Genosse-Wanda-Stadt bezludnego pustkowia, to ma okazję dowiedzieć się, czy wyprodukował tyle energii, ile Wandystan potrzebuje. Tym samym, student może domyślać się, jaką ocenę z zajęć zobaczy w indeksie. Komunikaty wyświetlane po wyczerpaniu się paliwa i oceny są następujące: Your average Power Production Rate is near the maximum! Power costs in your area will drop. Your average Power Production Rate is excellent. Power rates in your area will not be increased. Your average Power Production Rate is adequate. You could do better. Your average Power Production Rate is way below your area`s power needs. Your average Power Production Rate is bad. Your area had frequent blackouts. Your average Power Production Rate is horrible! Find a less demanding job! - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Jak wejść na zajęcia? Wchodząc do sterowni student najpierw musi przejść przez bramkę kontrolną. Student winien zapoznać się z instrukcjami znajdującymi się w tym pomieszczeniu. Aby wyjść ze sterowni, wystarczy kliknąć przycisk wstecz/back w oknie przeglądarki.
|
