Введение

Форт-Сент-Врэнская атомная электростанция – бывшая коммерческая атомная электростанция, расположенная вблизи города Платтвиль на севере штата Колорадо, в Соединенных Штатах. Она работала с 1979 по 1989 год. На станции был установлен высокотемпературный газовый реактор (HTGR) мощностью 330 МВт. Вывод станции из эксплуатации осуществлялся в период с 1989 по 1992 год. В 1996 году станция была переоборудована в обычную электростанцию, работающую на природном газе, мощность которой по состоянию на 2011 год составляла чуть менее 1000 МВт.

Исторический обзор

Форт-Сен-Врэнская электростанция была построена как первая и единственная атомная электростанция в Колорадо, работавшая с 1979 по 1989 год. Она была одним из двух высокотемпературных газоохлаждаемых (HTGR) энергетических реакторов в Соединенных Штатах. Первичный теплоноситель – гелий – передавал тепло водяной вторичной системе охлаждения для привода парогенераторов. Топливо реактора представляло собой комбинацию делящегося урана и микросфер воспроизводимого тория, диспергированных в призматической графитовой матрице. Электрическая мощность реактора составляла 330 МВт (330 МВтe), генерируемая из тепловой мощности 842 МВт (842 МВтт). Проект электростанции Fort St. Vrain HTGR был предложен в марте 1965 года, а заявка на строительство была подана в Комиссию по атомной энергии в октябре 1966 года. Строительство началось в сентябре 1968 года. Несмотря на то, что безопасность системы не была скомпрометирована, на протяжении всей эксплуатации реакторных систем часто возникали проблемы из-за воды и коррозии. На холодильных установках системы очистки газа образовывался лёд, снижающий их эффективность. При снижении мощности реактора и охлаждении системы вода конденсировалась на оборудовании и приборах в гелиевой системе. Приводы управляющих стержней ржавели, а системы аварийной остановки работали некорректно. Система резервного останова, которая выбрасывала борированные графитовые сферы в активную зону в случае нештатной ситуации без аварийного сброса (ATWS), иногда оказывалась недоступной, поскольку вода вымывала бор, образуя борную кислоту, которая размягчала графитовые сферы и вызывала их слипание. Стальные "жилы" внутри корпуса реактора испытывали коррозию из-за осаждения хлоридов и ослабевали. Частицы ржавчины попадали в теплоноситель и заклинивали критически важное оборудование, включая приводы управляющих стержней. Также из-за коррозии возникали утечки в парогенераторах.

Проблемы с электрической системой

Электрическая система завода неоднократно подвергалась сбоям, и их устранение часто требовало значительных затрат. В трансформаторах возникали неисправности. Резервные генераторы иногда не включались при запуске, а в других случаях в процессе работы возникали проблемы с обходными каналами, препятствовавшие выработке электроэнергии. Отказ резервного питания также способствовал возникновению проблем с проникновением влаги, нарушая логику работы систем подачи воды на подшипники и логику отключения циркуляторов гелия. Неисправности трансформаторов и последующий отказ резервного питания произошли как минимум однажды из-за проникновения влаги в электрические кабели и последующего замыкания на землю, когда установка работала на низкой мощности для удаления воды, возникшей в результате предыдущих случаев проникновения влаги. Предполагается, что эта электрическая неисправность привела к дальнейшему проникновению влаги.

Повторное использование в качестве энергообъекта сгорания

После вывода реактора из эксплуатации Форт Сент-Врэн был переоборудован в традиционную электростанцию, работающую на природном газе. Первая газовая турбина была установлена в 1996 году, а к 2001 году были добавлены еще две. Утилизаторы тепла выхлопных газов (HRSG) позволяют станции работать в комбинированном цикле, в котором тепло, рекуперированное из выхлопных газов газовых турбин, используется для производства пара второй ступени, способного вращать исходную паровую турбину и генератор станции. По состоянию на 2011 год установленная мощность станции составляла 965 МВт.