Введение
Атомная электростанция Browns Ferry Nuclear Power Plant расположена на реке Теннесси вблизи городов Декейтер и Афин, штат Алабама, на северном берегу (правом берегу) озера Уилер. На площадке расположены три ядерных энергоблока с реакторами кипящего типа (BWR) производства General Electric, и она полностью принадлежит Управлению долины Теннесси (TVA). Имея генерирующую мощность почти 3,8 гигаватт, это третья по мощности атомная электростанция в Соединенных Штатах, уступающая только атомной электростанции Пало-Верде в Аризоне и атомной электростанции Вогтл в Джорджии, и самая мощная электростанция, эксплуатируемая TVA.
The Browns Ferry Nuclear Power Plant is located on the Tennessee River near Decatur and Athens, Alabama, on the north side (right bank) of Wheeler Lake. The site has three General Electric boiling water reactor (BWR) nuclear generating units and is owned entirely by the Tennessee Valley Authority (TVA). With a generating capacity of nearly 3.8 gigawatts, it is the third most powerful nuclear power plant in the United States, behind the Palo Verde Nuclear Power Plant in Arizona and the Vogtle Nuclear Power Plant in Georgia, and the most powerful generating station operated by TVA.
История
Атомная электростанция названа в честь парома, который работал на этой территории до середины 20-го века (Brown's Ferry). Browns Ferry стала первой атомной электростанцией TVA; её одобрение состоялось 17 июня 1966 года, а строительство началось в сентябре 1966 года. Озеро обеспечивает основное охлаждение, а 7 дополнительных градирней с механическим тяговым вентилятором помогают при ограничениях температуры воды. 183-метровая бетонная труба служит для выброса газов. Во время снежных бурь в январе 2024 года Browns Ferry Plant достигла своей мощности в 3954 МВт и обеспечивала электроэнергией 2 миллиона потребителей в районе долины Теннесси.
Browns Ferry was TVA's first nuclear power plant; its approval occurred on June 17, 1966 and construction began in September 1966. The lake provides main cooling, and 7 additional Mechanical Draft "helper" cooling towers assist during limitations on water temperature. The 600 ft concrete chimney vents gases. During the January 2024 Snowstorms, the Browns Ferry Plant reached its capacity of 3,954mw, and was serving 2 million customers within the Tennessee Valley area.
Увеличивает мощность
16 августа 2017 года NRC одобрил запрос TVA на увеличение мощности каждого реактора на 14,3%. Изначальная валовая электрическая мощность каждого блока составляла 1155 МВт (1101 МВт нетто), однако после увеличения мощности во время плановых остановок на дозаправку осенью 2018 года для блока 1, весной 2019 года для блока 2 и весной 2018 года для блока 3, валовая электрическая мощность каждого блока была увеличена до 1310 МВт (1256 МВт нетто). Увеличение мощности для блока 3 было завершено в июле 2018 года, а для блока 1 – в январе 2019 года. Окончательное увеличение мощности для блока 2 было завершено в августе 2019 года, что ознаменовало завершение проекта стоимостью 475 миллионов долларов. Увеличение электрической мощности каждого блока было достигнуто за счет повышения максимальной рабочей тепловой мощности каждого реактора с 3458 МВт до 3952 МВт.
Единица 1
Блок 1 – это BWR/4 с чистой электрической мощностью 1256 МВт, построенный компанией General Electric. Строительство блока 1 началось 12 сентября 1966 года, а первое включение для испытаний состоялось 20 декабря 1973 года. Коммерческая эксплуатация началась 1 августа 1974 года. Лицензия на эксплуатацию была выдана до 20 декабря 2013 года. Блок 1 был остановлен на год после пожара в 1975 году, повредившего оборудование. Впоследствии блок был отремонтирован и работал с 1976 по 3 марта 1985 года, когда все три блока станции Browns Ferry были остановлены из-за операционных и управленческих проблем. Начиная с 2002 года, TVA предприняла усилия по восстановлению работоспособности блока 1, потратив на это 1,8 миллиарда долларов США. NRC одобрил перезапуск блока 1 15 мая 2007 года, а 22 мая реактор был выведен на критичность. Во время первоначальных испытаний после перезапуска, 24 мая 2007 года, в турбинном зале лопнула гидравлическая труба системы управления, произошел разлив нерадиоактивной жидкости, и недавно перезапущенный реактор был временно остановлен. Возобновление набора мощности и испытаний произошло 27 мая, а 2 июня 2007 года блок начал подавать электроэнергию в энергосистему, достигнув полной мощности 8 июня. По оценкам, инвестиции в перезапуск Browns Ferry должны были окупиться в течение пяти лет. 4 мая 2006 года NRC выдала продленную лицензию, разрешающую эксплуатацию до 20 декабря 2033 года. В информационном бюллетене NRC объясняются обстоятельства пожара. Пожар начался в кабельном отсеке, в месте прохода кабелей через стену между кабельным отсеком и зданием реактора блока 1. По конструктивным особенностям, в этой стене поддерживается небольшая разница давлений, при этом более высокое давление – в кабельном отсеке. Изначально установленная уплотнительная конструкция была нарушена для прокладки дополнительных кабелей, необходимых в рамках изменения проекта. Персонал станции проводил повторное уплотнение прохода после прокладки кабелей и проверял воздушный поток через временное уплотнение с помощью пламени свечи перед установкой постоянного уплотнительного материала. Временный уплотнитель был легковоспламеняющимся и загорелся. Работники пытались потушить огонь в месте его возникновения, но, по-видимому, не осознавали, что огонь, под воздействием тяги через проход, распространяется на сторону здания реактора. Распространение огня в кабельном отсеке было ограничено несколькими футами от прохода; тем не менее, наличие огня на противоположной стороне стены от точки возгорания не было обнаружено до тех пор, пока не произошло значительное повреждение кабелей, связанных с управлением блоками 1 и 2. Впоследствии это привело к внесению существенных изменений в стандарты пожарной безопасности Комиссией по ядерному регулированию посредством публикации 10CFR50.48 и Приложения R. Согласно информации, предоставленной Nuclear Information and Resource Service, вновь перезапущенный блок 1 не соответствует этим стандартам. Блок 3 не пострадал в результате этого происшествия. Данное событие стало поворотным не только для обеспечения пожарной безопасности в ядерной отрасли, но и в коммерческом и промышленном строительстве. В то время как в ядерной отрасли стали использовать установки из силиконовой пены, в неядерном строительстве стало широко применяться более широкое разнообразие противопожарных барьеров.
Единица 2
Блок 2 – это реактор BWR/4 мощностью 1259 МВт (нетто), построенный компанией General Electric, который был впервые запущен в эксплуатацию 2 августа 1974 года и имеет лицензию на работу до 28 июня 2034 года. В 2017 году блок 2 выработал 8396 ГВтч электроэнергии, достигнув коэффициента использования установленной мощности 86,81%. Блок 2 был возвращен в эксплуатацию в 1991 году после остановки всех трех реакторов в 1985 году. Во время засухи в августе 2007 года блок 2 был остановлен на один день из-за того, что температура воды в реке Теннесси поднялась слишком высоко для использования в системе охлаждения и последующего сброса обратно в реку. Начиная с 2005 года, блок 2 загружался топливом BLEU (смесь низкообогащенного урана), полученного от Министерства энергетики США из программ по утилизации ядерного оружия. Это топливо содержит определенное количество U-236 и других примесей, поскольку оно было произведено из переработанного топлива реакторов, использовавшихся в программах вооружений, и поэтому обладает несколько иными характеристиками при использовании в реакторе по сравнению со свежим урановым топливом. Используя это топливо, которое в противном случае было бы утилизировано как отходы, TVA экономит миллионы долларов на затратах на топливо и собирает базу данных о реакциях переработанного урана при использовании в водо-водяных реакторах.
Единица 3
Блок 3 – это реактор BWR/4 мощностью 1260 МВт нетто, построенный компанией General Electric, который впервые был запущен 18 августа 1976 года с мощностью 1105 МВт нетто и имеет лицензию на эксплуатацию до 2 июля 2036 года. Блок 3 вернулся в эксплуатацию в 1995 году после того, как все три блока были остановлены в 1985 году для проведения технического обслуживания и ремонта. Блок 2 возобновил работу 24 мая 1991 года, за ним последовал блок 3 1 ноября 1995 года, в то время как блок 1 возобновил работу только 2 июня 2007 года.
10 мая 1986 года
Градирня №4 (которая была широкой, длинной и высотой в четыре этажа) была разрушена пожаром, вызванным искрами от электрических вентиляторов охлаждения внутри градирни, попавшими на аномально сухие деревянные рейки из секвойи 10 мая 1986 года. Во время нормальной эксплуатации вода почти непрерывно омывала эти рейки внутри градирни, но после почти двух месяцев простоя рейки стали очень сухими и легковоспламеняющимися. Ущерб составил 5 миллионов долларов.
23 мая 1996 года
Башня охлаждения №3 (которая в то время ремонтировалась) получила серьезные повреждения в результате пожара 23 мая 1996 года, при этом около 80% конструкции башни было уничтожено.
27 апреля 2011 года
В 17:01 27 апреля 2011 года все три реактора были аварийно остановлены из-за потери внешнего электропитания, вызванной торнадо вблизи станции. Вставка управляющих стержней и процедуры охлаждения работали в соответствии с проектом, без каких-либо физических повреждений или выброса радиации. Дизельные резервные генераторы обеспечили электропитание после кратковременного отключения. В связи с потерей электропитания более чем на 15 минут была объявлена нештатная ситуация – самый низкий уровень классификации аварийных ситуаций. Кроме того, на одном генераторе была обнаружена небольшая утечка масла. Из-за масштабных повреждений линий электропередач, вызванных штормом, Browns Ferry не смогла подавать электроэнергию в сеть, что привело к значительным отключениям электроэнергии по всему юго-востоку Соединенных Штатов.
Январь 2015 года
Из дренажной линии вытекло от 100 до 200 галлонов воды, содержащей тритий в концентрации, превышающей допустимые нормы EPA для питьевой воды. Утечка была устранена в течение трех часов после ее обнаружения и в значительной степени локализована в пределах территории предприятия.
Май 2015 года
Комиссия по ядерному регулированию установила, что 5 работников, работавших по контракту, не осуществляли обходы для пожарного наблюдения, как того требовали правила NRC. В результате, Управление долины Теннесси было оштрафовано на 140 000 долларов за несоблюдение требований к организации пожарного наблюдения в 2015 году на АЭС Браунс-Ферри.
Окружающее население
Население США в 2010 году в пределах 10 миль (16 км) от Браунс-Ферри составляло 39 930 человек, что на 12,3 процента больше по сравнению с предыдущим десятилетием, согласно анализу данных переписи населения США, проведенному для msnbc.com. В 2020 году население в пределах 50 миль (80 км) составляло около 1,4 миллиона человек, что на 43 процента больше, чем в 2010 году. Среди городов, расположенных в пределах 50 миль, – Хантсвилл (28 миль до центра города).
Сейсмический риск
Согласно исследованию NRC, основанному на геологических данных за период с 1989 по 2008 год и опубликованному в августе 2010 года, оценочный риск землетрясения, достаточно сильного для повреждения активной зоны первого реактора, составлял 1 к 270 270, а для реакторов второго и третьего – 1 к 185 185.