Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Exkluzivní fotoreportáž z modernizace jaderné elektrárny Temelín

aktualizováno 
Minulý týden skončila unikátní modernizace temelínské jaderné elektrárny. Technici při ní zvýšili účinnost turbíny. Redaktoři Technetu měli možnost tuto náročnou operaci sledovat na vlastní oči. Přijměte pozvání do světa zkrocené radiace.

Jaderná elektrárna Temelín | foto: Rosťa Jančar, Rosťa Jančar,  Technet.cz

Každý rok prochází Temelín pravidelnou údržbou. Odstaví se reaktor a vymění se jedna čtvrtina palivových souborů. Letos se do obou temelínských reaktorů zaváželo nové, modernizované palivo. V prvním výrobním bloku je již 91 těchto souborů a ve druhém bloku jich pracuje 48. Při další důležité operaci se zvedla účinnost turbíny přibližně o tři procenta.

Jaderná elektrárna Temelín
Na Temelíně proběhla plánovaná odstávka spojená s výměnou paliva.  Proto na fotografii vidíte v provozu pouze dvě chladící věže, které slouží druhému výrobnímu bloku, který má tuto odstávku již za sebou.

 Podrobnou reportáž o tom, jak funguje Temelín, si můžete přečíst zde.

Co se děje v primárním okruhu

V reaktoru dochází k řízenému štěpení jader uranu. Jádra uranu se štěpí pomocí neutronů a přitom se uvolňuje velké množství teplené energie. Teplo vytvořené v reaktoru odvádí voda primárního okruhu do parogenerátoru (tepelného výměníku).

Jak je vylepšeno palivo

Úprava paliva spočívá v náhradě materiálu pokrytí palivových proutků a vodících trubek palivových souborů, kterými prochází regulační tyče. Původní slitina Zircaloy-4 je nahrazena moderní slitinou ZIRLOTM, která vykazuje výrazně nižší radiační růst. Dále je v palivovém souboru zvýšen počet spojů mezi distančními mřížemi a vodícími trubkami, čímž bude dosaženo jeho vyšší tuhosti.

V současné době dodává palivo pro Jadernou elektrárnu Temelín společnost Westinghouse Electric Company LLC na základě smlouvy platné do roku 2010.  Od roku 2010 bude palivovým dodavatelem ruská společnost TVEL OAO. Firma TVEL vyhrála výběrové řízení na dodávky paliva pro elektrárnu Temelín loni v květnu.

V Temelíně se velmi přísně monitoruje radiace

Mezi reaktorem a bránou elektrárny se u kontrolovaných vstupů nachází dozimetrické kontroly. Hned u prvního monitoringu, při kterém se měří radiace vnášená a vynášená z objektu elektrárny, jsme vyslechli historku o citlivosti přístrojů a přísnosti bezpečnostních opatření.

Radiační poplach jednou způsobila na vrátnici zahradnická firma. Pro svou práci, údržbu trávníků, vezla do areálu elektrárny draslíkaté hnojivo. Přístroje zaznamenaly zvýšenou radiaci a spustily poplach. Draslík obsahuje totiž přirozené radioizotopy, jejichž záření spustilo poplach. Byl nutný poplach kvůli průmyslovému hnojivu? Izotopy draslíku kvůli metabolismu rostlin přejdou do biohmoty, která se vyváží z elektrárny. U ní by citlivé přístroje při výstupu z elektrárny opět zaznamenaly zvýšenou radiaci, v tomto případě způsobenou hnojením. Hrozilo nebezpečí, že Rakušané by událost vykládali jako utajenou jadernou havárii a tak se musela přijmout příslušná opatření. Přitom o nic nešlo. Například popel ze spáleného dřeva by mohl způsobit podobný poplach.




Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Na levé fotografii vidíte bazén s vyhořelými palivovými soubory. V bazénu je viditelné tzv. Čerenkovo záření (modrý odstín). To vzniká v prostředí, ve kterém je rychlost částic větší než rychlost světla v daném prostředí (směs vody a kyseliny borité). Obsluha pomocí pracovní tyče zavážecího stroje a teleskopické tyče s kamerou ukládala palivový soubor.
Na pravém záběru vyjímala obsluha stejným zařízením palivový soubor z aktivní zóny reaktoru.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Na následujících fotografiích sledujete zavážecí stroj nad oběma místy, vlevo nad bazénem s vyhořelým palivem a vpravo nad reaktorem. Výměna palivových souborů je jednou z nejdůležitějších činností prováděných během pravidelných odstávek.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Zavážecí stroj se ovládá ze speciální místnosti vzdálené několik desítek metrů od reaktorového sálu. Záběry se liší prováděnými operacemi. Na levém snímku měla obsluha na monitoru schema bazénu skladování vyhořelého paliva, na pravém vidíte uložení jednotlivých palivových souborů v aktivní zóně reaktoru. 

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Každý ze 163 palivových souborů má v aktivní zóně reaktoru přesně stanovené místo. To je určeno pomocí složitého výpočtu. Na záběrech monitoru sledujete jejich popis.

Co se děje s palivem

Řízená štěpná reakce
Ve hmotě je ukryta energie, kterou vyjádřil Albert Einstein ve svém slavném vzorci E=mc2. Hmotnost atomu je soustředěna v jádře z 99,95%, proto hovoříme o jaderné energii. Produkty štěpení mají velkou pohybovou energii, která se přemění nárazy na okolní částice na teplo. Štěpení může způsobit pouze pomalý neutron. Při štěpení vznikají rychlé neutrony, které zpomaluje moderátor, v případě Temelína jím je běžná voda, které fyzikové říkají lehká voda podle izotopu vodíku v molekule. Aby při štěpení nedošlo k neřízené reakci, je část neutronů pohlcována řídícími tyčemi a bórem obsaženým v kyselině borité.

Temelín - jak se mění jaderné palivo po vyhoření v reaktoru
Palivo se mění na štěpné produkty podle přeměnové řady.

Havárie černobylského typu v Česku nehrozí

K zajištění bezpečnosti tlakovodního reaktoru typu VVER, které v ČR používají obě jaderné elektrárny, jsou použity základní fyzikální zákony. Při přehřátí vody v reaktoru (v případě velmi nepravděpodobného selhání všech bezpečnostních opatření) se jaderná reakce v reaktoru sama zastaví. Ve vzniklé páře se totiž nemohou zpomalovat neutrony, které štěpí uran a rychlé uran nerozštěpí (příčina zastavení štěpné reakce). Reaktor proto nemůže dopadnout jako reaktor zcela jiné konstrukce a principu, jaký byl použit například v Černobylu.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Na levé fotografii vidíte štítek, který informoval o radiační situaci v daném místě. Používá se u vybraných pracovišť, především v kontejnmentu. Na pravém záběru vidíte polární jeřáb, který slouží k manipulaci v prostoru kontejnmentu. Jím se do prostoru reaktorového sálu dopravovaly zásobníky s čerstvými palivovými soubory, snímalo se jím víko reaktoru apod. Jeho konstrukce musela být smontována  během stavby, tj. před postavením vrchlíku kontejnmentu.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Během odstávky výrobního bloku se také prováděla kontrola stavu teplosměnných trubek v parogonerátoru (vlevo), ve kterém vzniká pára pro turbínu. Reaktor je chlazen cirkulací chladiva, jehož vstupní teplota je kolem 290°C a po ohřátí má teplotu asi 320°C. Parogenerátor je místo, kde se stýká jaderná část elektrárny s nejadernou částí a nachází se v kontejnmentu.

Aby se zabránilo vniknutí cizího předmětu do technologického zařízení primárního i sekundárního okruhu, vymezuje se okolo otevřené technologie tzv. ZAVCIP prostor způsobem, který sledujete na pravém obrázku. Proto jsem musel zajistit a přichytit veškeré předměty, u nichž by mohlo dojít k uvolnění a následnému pádu do technologie. Také jsem nikdy nedržel fotoaparát sám. Vždy mě někdo z personálu jistil a někdo druhý držel stativ.

Prostorové uspořádání parogenerátorů kolem reaktoru

Temelín - prostorové uspořádání promárního okruhu
Podle obrázku si lze těžko představit velikost, jen tlaková nádoba bez horního bloku s řídícími tyčemi má výšku 11 m a vnější průměr 4,5 m, cirkulační čerpadlo (4 pro reaktor) má výšku 11,9 m a příkon 5,1MW.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Z tlakové nádoby byl sejmut dvoudílný horní blok reaktoru. Na levé fotografii vidíte plošinu nad blokem ochranných trub. V pozadí je vidět šachta revize vnitřních částí reaktoru a reaktor.
Pohled na horní část horního bloku reaktoru vidíte na pravém obrázku. V otvorech jsou viditelné části lineárních krokových pohonů, které v průběhu provozu ovládají řídící a regulační tyče (klastry).

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Vedle bazénu téměř u zdi kontejnmentu byl deponován horní blok reaktoru (vlevo).  
Na pravém záběru vidíte speciální kameru, kterou instalovala Mezinárodní agentura pro atomovou energii se sídlem ve Vídni. Díky této kameře mají zástupci MAAE nepřetržitý přehled o dění na reaktorovém sále. V každém výrobním bloku jsou instalovány 2 tyto kamery, v průběhu odstávky pak přibyla i jedna záložní kamera.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Vrchlík kontejnmentu je předepjat 36 ocelovými lany. Na pravém záběru vidíte kotvy pro uchycení ocelových lan.

Jaderná část elektrárny je umístěna do kontejnmentu. Jedná se o železobetonový to válec vysoký 56 metrů přikrytý kulovým vrchlíkem.  Stěny válce jsou silné 1,2 metru, konstrukce kopule je pouze o deset centimetrů slabší. Vnitřní průměr kontejnmentu je 45 metrů. Vnitřní povrch ochranné obálky je pokryt 8 milimetrů silnou vrstvou nerezové oceli, která hermeticky uzavírá vnitřní prostor a tak brání případnému úniku radionuklidů do okolí. Kontejnment je projektován na maximální přetlak 0,49 MPa při teplotě 150°C. Válcovou část konejnmentu předepíná 96 lan.

Okolo kontejnmentu je čtvercová obestavba s řadou dalších zařízení, kde je mimo jiné i bloková dozorna – řídicí centrum výrobního bloku.

Jak se měří radiace v kontrolovaném pásmu

Asi všichni znáte scénku z titulků TV seriálu Simpsonovi, při kterém Homer po skončení pracovní doby nevědomky odváží z jaderné elektrárny, ve které pracuje, radioaktivní materiál, kterého se dokáže promptně zbavit odhozením z auta na křižovatce.

V Temelíně neprojdete ani s radioaktivním prachem na obuvi. Pracovníci v kontrolovaném pásmu mají speciální žlutý pracovní oděv. Po příchodu do práce se svléknou a přejdou do další šatny, kde si obléknou vše ve žluté barvě, od ponožek, slipů přes tričko, jednodílné montérky po přilbu. Pouze obuv je bílá. Vezmou si dva typy osobních dozimetrů, projdou tři kontrolované vstupy nespočet obyčejných a tlakových dveří a chodeb a "jsou v práci".
Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Po práci následuje dozimetrická kontrola. Každý pracovník, který vychází z reaktorového sálu, musí projít předběžnou dozimetrickou kontrolou, při které si měří podrážky bot a ruce. Kontroluje se, zda nedošlo k povrchové kontaminaci radioaktivními materiály (levý záběr).  

Každý předmět, který byl na reaktorovém sále, musí projít předběžnou dozimetrickou kontrolou. Kontroluje se, zda nedošlo k povrchové kontaminaci (pravá fotografie).

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Radiace se měří přístrojem na měření povrchové kontaminace RM 24 s odnímatelnou sondou. Poté následují ještě dvě dozimetrické kontroly povrchové kontaminace těla při výstupu z kontrolovaného pásma. První je v pracovním oděvu a druhá je desetkrát citlivější (ve spodním prádle).

Od kolegů z jiných redakcí jsem před návštěvou Temelína vyslechl vážně míněné "odborné rady" ohledně radiace (od nutnosti uzavření dobré životní pojistky přes návštěvu nemocnice a odebrání vlastní kostní dřeně, po sepsání právně bezchybné závěti). "O fyzice bych mohl něco vědět," odpovídal jsem radícím kolegům a dodával: "víc se bojím dlouhé cesty autem ze Slezska přes Temelín do Prahy". Po vyhodnocení údajů z osobního dozimetru jim zde odpovídám, že dávka ionizujícího záření byla stejná, jako bych byl stejnou dobu na palubě letadla v 10 km výšce.

Modernizace jedinečné turbíny ve světovém měřítku

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Temelínská turbína patří mezi unikátní zařízení svého druhu nejen v domácím, ale i světovém měřítku. O rozměrech stroje se můžete přesvědčit podle montéra v rozebrané vysokotlaké části stroje.

Ve srovnání s běžnou tepelnou elektrárnou (teplota páry cca 540°C) pracuje turbína v Temelíně se studenou párou (jen 270°C), přesto má výkon přibližně 1 000MWe.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Modernizací prošel vysokotlaký díl. Společnost ŠKODA POWER a.s. dodala nové vysokotlaké rotory, vnitřní tělesa a rozváděcí kola včetně jejich nosičů. Modernizace přinesla zvýšení účinnosti vysokotlakých dílů. Za optimálních podmínek se očekává zvýšení výkonu turbíny minimálně na 1020 MWe.

Po dokončení úpravy i na prvním bloku se zvýšil instalovaný výkon Temelína cca o 52 MW. To téměř odpovídá instalovanému výkonu větrných elektráren v ČR, který byl k poslednímu květnu 57,11 MW. Ze zvýšeného instalovaného výkonu vyrobí Temelín ročně 350 tisíc MWh elektřiny bez toho, že by do ovzduší vypustil 350 tisíc tun emisí CO2 nebo spotřeboval více uranu 235.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Na levé fotografii vidíte tubronapájecí čerpadla. Čerpají vodu z napájecí nádrže do parogenerátorů přes vysokotlakou regeneraci. Za běžného provozu na 100% výkonu reaktoru pracují 2 turbonapáječky, třetí slouží jako studená rezerva. Na pravém záběru vidíte separátor a část nízkotlaké regenerace.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Parovody propojující separátor se 3 nízkotlakými díly turbíny. Pára při průchodu vysokotlakým dílem turbíny ztratí přibližně 40 % své energie. Po vysušení a následném přihřátí v separátorech expanduje na třech nízkotlakých dílech turbíny.  

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Hmotnost nízkotlaké části rotoru je 71 tun, obsahuje 4 stupně lopatek, jejichž konce mají obvodovou rychlost až 2,2 násobku rychlosti zvuku. Na pravém záběru vidíte hřídel mezi dvěma nízkotlakými částmi turbíny.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Od parogenerátorů vede k turbíně množství parovodů, na kterých jsou vždy uvedeny parametry páry. Parovody jsou pružně zavěšeny.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Elektrická energie vzniká indukcí v generátoru (levá fotografie), jednotlivé fáze se vedou vyvedením výkonu přes odpojovače do transformátoru. Na pravém obrázku vidíte probíhající opravy na odpojovačích.

Jaderná elektrárna Temelín Jaderná elektrárna Temelín
Při vyvedení výkonu z ETE má každá fáze vlastní transformátor (záběr vpravo).  Na pravé fotografii vidíte budovu náhradního dieselagregátu pro zásobování elektrárny při výpadku napájení ETE. Výkon dieselgenerátoru je 6,3 MW, doba náběhu je 10 sekund a dalších 40 sekund je doba pro postupné připojení napájených spotřebičů. Spotřeba je 1 400 l/ 1 hod.

Dieselgenerátorová stanice slouží jako záložní zdroj pro případ ztráty hlavního i rezervního elektrického napájení vlastní spotřeby elektrárny. Každý výrobní blok má 3 dieselgenerátory, které jsou umístěny ve dvou nezávislých stavebních objektech. Další dva jsou společné pro oba výrobní bloky. Každý dieselgenerátor je schopen vytvořit podmínky pro bezpečné odstavení reaktoru, dochlazení a pro jeho udržení v bezpečném podkritickém stavu.

Udělejte si představu, jak vypadá výrobní blok

Temelín - řez výrobním blokem

 1. Reaktor  12. Systém havarijního chlazení aktivní  22. Kondenzátor
 2. Potrubí primárního okruhuzóny  13. Dieselgenerátorová stanice  23. Tepelný výměník
 3. Hlavní cirkulační čerpadlo  14. Strojovna  24. Vstup a výstup chladicí vody
 4. Kompenzátor obejmu  15. Napájecí nádrž  25. Čerpací stanice
 5. Parogenerátor  16. Hlavní parní potrubí  26. Čerpadlo chladicí vody
 6. Polární jeřáb  17. Vysokotlaký díl turbíny  27. Chladicí věž
 7. Bazén použitého paliva  18. Nízkotlaký díl turbíny  28. Vývod výkonu z generátoru
 8. Zavážecí stroj  19. Generátor  29. Transformátor
 9. Hydroakumulátory  20. Budič  30. Vyvedení výkonu
10. Ochranná obálka – kontejnment  21. Separátor  31. Zásobníky destilátu
11. Ventilační komín    

Jaderná elektrárna se skládá ze dvou částí, jaderné se říká primární okruh a nejaderné, neobsahující radiaci, se říká sekundární okruh. Chladící okruh se často uvádí jako třetí, jindy jako součást sekundárního. Jaderná část Temelína je ukryta speciálním objektem - kontejnmentem

Princip uspořádání jaderné elktrárny s tlakovodním reaktorem
 

 




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Zakladatel Billy Karl Wlaschek na snímku z roku 2009
Zakladatel obchodů Billa byl ve Wehrmachtu, měl české předky

VIDEO 4. srpna 1917 se narodil Karl Wlaschek, miliardář, milovník krásných žen a hlavně zakladatel sítě maloobchodů Billa. Wlaschek se sice narodil ve Vídni, ale...  celý článek

Před 100 lety vznikly fotografie víl z Cottingley
Před 100 lety vznikly slavné fotografie víl z Cottingley

VIDEO V létě 1917 vyfotily dvě dívky, Elsie Wrightová a Frances Griffithsová fotografie víl. Řadu let věřila celá Velká Británie, že fotografie jsou pravé. Mýtus...  celý článek

Československý prezident T. G. Masaryk
Masaryk loboval v Rusku. Říkali mu „gospodin preziděnt“

VIDEO Už od roku 1914 existovala v Rusku dobrovolnická Česká družina. Češi dezertovali z rakouské armády a vytvořili základ revolučních dobrovolných vojsk, tedy...  celý článek

Dumrealit.cz/Development
Obchodník - realitní specialista

Dumrealit.cz/Development
Zlínský kraj
nabízený plat: 35 000 - 100 000 Kč

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.