CFE-CENAPRED. Conocer de manera general el funcionamiento y generación de energía eléctrica de la...
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CFE-CENAPRED
Conocer de manera general el funcionamiento y generación de energía eléctrica de la Central Laguna Verde
Energía Datos técnicos de la Central Laguna
Verde Ciclo Termodinámico Fisión Combustible Seguridad Ventajas de la Energía Nuclear
Es todo aquello capaz de PRODUCIR un TRABAJO
Capacidad para OBRAR, TRANSFORMAR o poner en MOVIMIENTO
Central Termoeléctrica convencional Genera energía eléctrica a
partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de COMBUSTIBLES FÓSILES (petróleo, gas natural, carbón).
DESVENTAJAS: Este tipo de generación
eléctrica genera CO2 Elevado impacto ambiental.
Central Geotérmica Genera energía eléctrica a partir
del calor de la tierra, el agua caliente o vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y vapor (flashing).
DESVENTAJAS: Contaminación de aguas
próximas con sustancias como arsénico, y amoniaco.
Contaminación térmica y solo se encuentra en determinados lugares.
Central Eoloeléctrica Las turbinas eólicas
convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de engranajes a un generador eléctrico.
DESVENTAJAS: Su disponibilidad está
limitada a pocos lugares.
La generación de energía eléctrica por medios nucleares representa mas
del16% del total de la
electricidad del mundo
PWR (Pressurized Water Reactor)
PHWR o CANDU (Pressurized Heavy Water Reactor o Canadian Deuterium Uranium)
Utiliza uranio natural como combustible y agua pesada como moderador y refrigerante.
EEUU reactivó su programa nuclear, se han generado solicitudes para mas de 30 reactores.
20 reactores en construcción en China, 9 en la India, y 6 en Corea.
Planta Concepto de barreras múltiples Sistemas redundantes de enfriamiento de emergencia
Programas Programa de Monitoreo Ambiental Plan de emergencia
Adicional Capacitación del personal Actividades realizadas con procedimientos Programas de mantenimiento y sistema de planeación
Cercanía con los centros de consumo
Disponibilidad de agua de enfriamiento
Estabilidad sísmica del lugar
Tipo de suelo rocoso para la cimentación de la construcción
Generación Anual 10,800 GWh mas del 4.5% de la generación eléctrica del país.
Localización Laguna Verde, Ver.; a 70 km al NNW de la Cd. de Veracruz.
UNIDADES 2
Proveedor Reactor General Electric
Tipo de Reactor BWR 5 (Boiling Water Reactor)
Potencia Térmica/ Reactor 2027 MWt
Proveedor Turbogeneradores Mitsubishi Heavy Industries
Líneas de Transmisión Tres de 400 KV: Tecali, Puebla, Poza RicaDos de 230 KV: Cd. de Veracruz
Carga Inicial de Combustible del Reactor
444 ensambles, 92 tons de combustible de UO2
Capacidad original por Unidad 675 MW
Capacidad Actual 682 MW
AÑO ETAPA
Octubre 1976
Inicio de construcción
Octubre 1988
Inicio de carga de combustible
Octubre 1988
Primera CRITICIDAD
Nov 1988
Primera vez, presión y temperatura nominal
Marzo 1989
Primer rodado de turbina principal
Abril 1989
Primera sincronización a la red
Julio 1990
Inicio de Operación Comercial
AÑO ETAPA
Junio 1977
Inicio de construcción
Junio 1994
Autorización para carga de combustible
Sept 1994
Primera CRITICIDAD
Octubre 1994
Primera vez, presión y temperatura nominal
Nov 1994
Primer rodado de turbina principal
Nov1994
Primera sincronización a la red
Abril 1995
Inicio de Operación Comercial
Edificios Principales1. Edificio del Reactor:2. Edificio Turbogenerador:3. Edificio de Control:4.Edificio de Generadores Diesel:5. Edificio de Tratamiento de Residuos Radiactivos:6. Edificio de la Planta de Tratamiento de Agua:7. Edificio del Sistema Integral de Información de Proceso (SIIP)
Edificios Secundarios8. Obra de toma de agua de enfriamiento para el condensador y los componentes nucleares9. Subestación eléctrica10. Técnico administrativo11. Casa de guardias12. Almacén de partes de repuesto13. Estación central de alarmas
TRATAMIENTO DE AGUA Y TALLER MECANICO
GENERADORES DIESEL
EDIFICIO DEL REACTOR
TURBOGENERADOR
EDIFICIO DE CONTROL
.
TRATAMIENTO DE DESECHOS
TAPA DE LA VASIJA
SEPARADOR DE HUMEDAD
SECADOR DE VAPOR
SALIDA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN
PEDESTAL DE LA VASIJA
ENSAMBLES DE COMBUSTIBLE
ACCIONADOR DE
BARRAS DE CONTROL
ENTRADA AGUA DE ALIMENTACIÓN
ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN
SALIDA DE VAPOR
Todo proceso de generación de electricidad por medio de energía nuclear se explica a través del ciclo termodinámico.
El ciclo comienza cuando en el núcleo del reactor, que está cubierto de agua, se realiza la FISIÓN
Neutrón
Núcleo U-235
Productos de fisión
Neutrones libres
Energía calorífica
AGUA PURAMODERADOR DE LA VELOCIDAD DE LOS NEUTRONES
La FISIÓN genera una gran cantidad de calor que es absorbido por el agua que sirve como refrigerante hasta hervir y convertirse en vapor.
El vapor pasa a las turbinas que mueven al generador eléctrico y este produce electricidad que pasa a los transformadores para ser incorporada al Sistema Eléctrico Nacional.
Luego de mover las turbinas, el vapor pasa al condensador, enfriándose con agua de mar para convertirse en líquido y volver al reactor.
El calor se obtiene a partir de la FISIÓN del URANIO.
En la naturaleza el Uranio se encuentra de forma natural de la siguiente manera:
U-234 = 0.0055% U-235 = 0.72% U-238 = 99.27%
Propiedades para fisionarse y liberar energía
Para obtener una mayor concentración de Uranio-235, este se ENRIQUECE hasta un 3 ó 4%, disminuyendo la concentración del U-238 entre 96 y 97%.
Una vez enriquecido, el combustible se produce en forma de pastillas cilíndricas de 0.94 cm de alto x 0.88 cm de diámetro.
Las pastillas se apilan en varillas o tubos metálicos que se agrupan para formar los ensambles de combustible.
Al proceso por el que pasa el combustible desde su extracción en minas hasta su gestión como desecho se le conoce como CICLO DE COMBUSTIBLE.
FUNCIÓN MODERADOR: Hace posible la FISIÓN nuclear. Disminuir la velocidad de los neutrones (de
20,000 km/s a 2 km/s)
Características Peso atómico ligero No debe absorber neutrones
FUNCIÓN DEL REFRIGERANTE Evacuar el calor producido por el combustible
CARACTERÍSTICAS No debe capturar neutrones Elevado calor específico No ser corrosivo
MATERIAL: Carburo de boro
FUNCIÓN DE LAS BARRAS Control de POTENCIA Absorben neutrones para mitigar la
reacción en cadena.
BARRAS DE CONTROLENSAMBLE DE COMBUSTIBLE
NEUTRONES FISIONANDO U235
Se cuenta con varios sistemas de seguridad que fueron contemplados desde el diseño de los reactores y la construcción de la central.
Dos grandes niveles de defensas:
Conjunto de CINCO barreras físicas EVITAN la DISPERSIÓN de material radiactivo al exterior.
Sistemas activos de ENFRIAMIENTO del núcleo del reactor para evitar daños al combustible.
APS (Análisis Probabilístico de Seguridad), permite conocer la probabilidad de ocurrencia de daño al núcleo del reactor y la de que productos de ese daño sean liberados a la atmósfera.
Las probabilidades dependen de los sistemas y estructuras, y su grado de confiabilidad.
Probabilidad de daño al núcleo:▪ 2.3E-5 cada 21,740 años por las dos unidades
Probabilidad de liberación al ambiente:▪ 3.7E-7 cada 1.35 millones de años por las dos
unidades
Energía limpia y no afecta al medio ambiente.
El costo del Uranio es menor respecto al de los hidrocarburos.
Abundancia del Uranio
No genera gases de efecto invernadero.
En países con energía nuclear, los desechos radiactivos representan menos del 1% de los desechos tóxicos industriales.
Desarrollo de nuevas tecnologías para rescatar material fisionable para producir nuevo combustible (sustentabilidad).
Su funcionamiento no depende de las condiciones climatológicas.
Generan mas fuentes de empleo respecto a las plantas convencionales.
Vida útil de 40 a 60 años.
Desde cualquier perspectiva, la energía nuclear constituye una estrategia energética competitiva, con gran beneficio para la sociedad y mínima afectación al medio ambiente.
Eneas Herrera RicañoEneas Herrera RicañoCoordinación del PERECoordinación del PERE
Gerencia de Centrales NucleoeléctricasGerencia de Centrales NucleoeléctricasE-mail: E-mail: [email protected]
Tel. 229 989 90 90, Ext. 4376Tel. 229 989 90 90, Ext. 4376