INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

‘‘UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LOPEZ MATEOS’’

ASIGNATURA:FUENTES DE GENERACION

PROF. BLANCO CHAVEZ MIGUEL ANGEL

TEMA: ‘‘PLANTAS GENERADORAS NUCLEOELECTRICAS’’

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

AGUILAR GARCIA JOSE LUIS

DIAZ HERNANDEZ CONSTANTINO

HERNANDEZ CUADRA OSCAR S.

INDICE

CENTRAL NUCLEAR.

TIPOS DE CENTRALES NUCLEARES.

PARTES ELEMENTALES.

FUNCIONAMIENTO.

DIAGRAMA DE UNA CENTRAL NUCLEAR .

CENTRALES NUCLEARES EN MÉXICO Y EN EL MUNDO.

ACCIDENTES NUCLEARES (CHERNOBYL Y FUKUSHIMA).

CENTRAL/PLANTA NUCLEAR O NUCLEOELECTRICA

Una central ó planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.

TIPOS DE CENTRALES NUCLEARESLos reactores térmicos se clasifican según el tipo de moderador que utilizan, así tenemos:Reactores moderados por agua ligera.Reactores tradicionales.LWR (Light Water Reactor) De diseño occidental.PWR (Pressurized Water Reactor).BWR (Boiling Water Reactor).VVER De diseño ruso.Reactores avanzados (basados en los anteriores pero con grandes mejoras en cuanto a seguridad).AP1000 (Advanced Pressurized Reactor)Basado en el PWR.EPR (European Pressurized Reactor)Basado en PWR.ABWR (Advanced Boiling Water Reactor)Basado en BWR.VVER 1000 basado en el VVER.PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor)Reactores moderados por agua pesada.CANDU (Canadian Natural Deuterium Uranium).Reactores moderados con grafito.Reactores tradicionales (generalmente refrigerados por gas).RBMK el de Chernobil refrigerado por agua.MAGNOX de diseño ingles.GCR (Gas Carbon Reactor) de diseño francés.Reactores avanzados.AGR (Advanced Gas Reactor) reactor avanzado basado en el GCR.HTGR (High Tamperature gas reactor) reactor de gas de alta temperatura.PBMR (Pebble Bed Modular Reactor).

PARTES ELEMENTALES DE UNA CENTRAL NUCLEAR

El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado por material fisible (uranio-235 ó plutonio-239). En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos otros elementos se les denominan moderadores.Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los neutrones que se fugan de la reacción.Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma, partículas alfa y partículas beta.Un circuito de refrigeración externo ayuda a extraer el exceso de calor generado.

FUNCIONAMIENTO

Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear.El generador de vapor de agua (sólo en las centrales de tipo PWR).La turbina, que mueve un generador eléctrico para producir electricidad con la expansión del vapor.El condensador, un intercambio de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido.El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión ó fusión de los átomos del combustible nuclear, como uranio, generando como residuo el plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica por unidad de masa de combustible.El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por el que circula el agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua en vapor de agua que posteriormente se expande en las turbinas, produciendo el movimiento de éstas que a la vez hacen girar los generadores, produciendo la energía eléctrica. Mediante un transformador se aumenta la tensión eléctrica a la de la red de transporte de energía eléctrica.Después de la expansión en la turbina el vapor es condensado, donde cede calor al agua fría refrigerante, que en las centrales PWR procede de las torres de refrigeración. Una vez condensado, vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría, como un río, un lago o el mar, para el circuito de refrigeración, ya sea utilizando torres de refrigeración ó no.

DIAGRAMA DE UNA CENTRAL NUCLEOELECTRICA

Central nuclear con un reactor de agua a presión. (RAP, PWR en ingles)1-Edificio de contención.2-Torre de refrigeracíón.3-Reactor.4-Barras de control.5-Acumulador de presión.6-Generador de vapor.7-Combustible nuclear.8-Turbina.9-Generador eléctrico.10-Transformador.11-Condensador.12-Vapor.13-Líquido saturado.14-Aire ambiente.15-Aire húmedo.16-Río.17-Circuito de refrigeración.18-Circuito primario.19-Circuito secundario. 20-Emisión de aire húmedo (con vapor de agua).21-Bomba de vapor de agua.

CENTRALES NUCLEARES EXISTENTES

Según el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), hasta el 10 de marzo de 2011 operan 442 reactores nucleares con una capacidad total de 375 un MVolts en 29 países;104 en Estados Unidos, 58 en Francia, 54 en Japón, 8 en España, 3 en Argentina y Brasil cuenta con 2 al igual que México , mientras que 65 plantas más están en construcción.

Central Nuclear de Laguna Verde, Veracruz México.

CENTRAL NUCLEAR DE LAGUNA VERDE, VERACRUZ.

La Central Nuclear de Laguna Verde es una central nuclear de generación eléctrica, cuenta con 2 unidades generadoras de 682.5 MW eléctricos cada una. Situada en Alto Lucero de Gutiérrez Barrios (Veracruz, México)

La Secretaría de Energía otorgó las licencias para operación comercial a la unidad 1 el 29 de julio de 1990 y a la unidad 2 el 10 de abril de 1995. La central es propiedad de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Hasta ahora, es la única central nuclear en México.

HistoriaLa construcción de la unidad 1 comenzó en octubre de 1976, fue conectada a la red eléctrica en 1989. En el caso de la unidad 2, su construcción empezó en 1977 y se integró a la red de potencia eléctrica en 1995.

El 16 de septiembre de 2010 por primera vez en su historia, suspende operaciones ante el golpe de la tormenta tropical lo cual deriva en dejar de producir energía eléctrica durante la contingencia.

La central nuclear de Laguna verde cobro importancia y activo controversias nuevamente ante el Accidente de Fukushima ,puesto que la central posee 2 reactores del mismo tipo,sin embargo el gobierno tranquilizo a la poblacion asegurando que los reactores instalados en territorio mexicano son un poco mas seguros,debido a que son mas modernos que los siniestrados

Funcionamiento y seguridad

Laguna Verde cuenta con un reactor de fisión, que utiliza Uranio 235 enriquecido al 3 o 4%. La fisión se crea a partir del uso de neutrones que chocan con los átomos de uranio o plutonio. Al llevarse a cabo la reacción, denominada reacción en cadena, se libera energía en forma de calor, esta energía calienta el agua dentro del reactor y provoca que se convierta en vapor. El vapor fluye a través de tuberías y conductos hasta llegar a las turbinas. Estas turbinas se mueven y transfieren el movimiento al generador que se encarga de producir electricidad, la cual se conecta a la red nacional de electricidad. El vapor de salida de las turbinas descarga en el condensador, condensándose por efecto de la refrigeración del mismo mediante agua de mar. Una vez en forma líquida en el condensador, el agua se recircula al reactor para volver a iniciarse el proceso.

El reactor cuenta con varios sistemas de seguridad. Para controlar la reacción dentro del reactor se utilizan unas barras de control. Estas barras de control se introducen y se sacan del reactor de acuerdo al uso y necesidad de energía. Las barras contienen carburo de carbono que se encargan de detener la reacción en cadena. En caso de que las barras no se introdujeran a tiempo, el reactor cuenta con un sistema que se encarga de apagar el reactor de manera alternativa a las barras de control.[4] Este sistema utiliza una solución de pentaborato de sodio, el cual es inyectado al reactor para apagarlo.

Corte de la unidadReactor

1.- Boquilla de salida de vapor

2.- Secador de vapor

3.- Separador de vapor

4.- Llegada de agua de alimentación

5.- Líneas de agua de recirculación

6.- Ensambles de combustible

7.- Barras de control

8.- Mecanismos de barras de control

9.- Canales para instrumentación nuclear

TABLA DE DATOS GENERALES.

Concepto Información

Número de Unidades 2

Proveedor de los reactores nucleares General Electric

Modelo de los reactores BWR-5/Reactor de agua ligera en ebullición

Potencia térmica por reactor 2027 MW

Carga Inicial de combustible por reactor 444 ensambles, 92 t de dióxido de uranio con 1.87% del Isótopo U235 en promedio.

Carga anual de combustible por reactor 96 ensambles de dióxido de uranio con 2.71% de U235 en promedio.

Proveedor de los turbogeneradores Mitsubishi Heavy Industries (aunque actualmente se están sustituyendo por turbogeneradores ALSTOM)

Potencia Eléctrica Bruta por unidad 695.00 MWe

Potencia Eléctrica Neta por unidad 675.00 MWe

Energía anual generada por unidad 4,782 GWh, trabajando al 80% de la capacidad de cada unidad

Ahorro anual en combustóleo por unidad 1,096,000 m³ (6,895,000 barriles)

Líneas de transmisión Tres de 400 kV a Tecali, Estado de Puebla, y Poza Rica; Dos de 230 kV a la ciudad de Veracruz

CENTRALES NUCLEARES

INTERNACIONALES.

AlemaniaLa nueva coalición gubernamental se ha comprometido

a seguir con el proceso de desmantelación de las centrales nucleares alemanas, previsto para 2020. En la actualidad quedan 17 centrales abiertas, y desde 2001 se han cerrado dos: Stade y Obirigheim. Pero a día de hoy, la energía nuclear supone un tercio de la energía que se consume en el país. Para poder sustituir estas

plantas y además cumplir los objetivos del Protocolo de Kioto, un problema que ha hecho que la sociedad haya reabierto el debate sobre la energía nuclear, alentados pos los democristianos, que forman parte junto a los

socialdemócratas del Ejecutivo, y que son formes partidarios de este tipo de energía.

FranciaEl 80% de la electricidad proviene de sus 59 centrales nucleares. Desde 1993, en el país vecino no se han construido plantas nuevas, aunque el gobierno galo, uno de los mayores exportadores de energía de Europa, planifica la construcción de un

reactor de cuarta generación en Flamanville capaz de generar 1.600

megavatios y que comenzará a funcionar en 2012.

NoruegaNoruega abandonó definitivamente los

planes nucleares en el año 1979. Actualmente, el país depende de la energía hidroeléctrica y para asegurar el suministro

importa energía procedente de centrales térmicas. Sin embargo, un grupo de

científicos noruegos ha exigido al Gobierno que estudie la vuelta a la investigación de la energía nuclear, debido a los problemas

climáticos actuales

EEUULa industria nuclear estadounidense ha estado prácticamente congelada

desde el accidente de Three Mile Island, en 1979, el peor de la historia en EEUU. Pero en los últimos años, la

nueva ley de energía aprobada por George Bush incentiva la creación de

nuevas plantas nucleares

JapónEs el tercer país productor de energía

nuclear en el mundo, sólo superado por Estados Unidos y Francia. La energia

proveniente de plantas nucleares supone el 30% de la electricidad que se consume

en el país nipón, aunque el gobierno espera incrementar este porcentaje hasta

el 40% con la construcción de cinco nuevas plantas, que empezarán a funcionar en el

año 2010.

CENTRALES NUCLEARES EN ESPAÑA

Instalaciones nucleares en España.

Santa María de Garoña . Situada en Garoña (Burgos). Construida entre 1966 y 1970. Puesta en marcha en 1970. Tipo BWR. Potencia 466 MWe. Su refrigeración es abierta a l río Ebro. Cierre programado para julio de 2013.

Almaraz I. Situada en Almaraz(Cáceres). Puesta en marcha en 1980. Tipo PWR. Potencia 980 MWe. Su refrigeración es abierta al embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo.

Almaraz II. Situada en Almaraz (Cáceres). Puesta en marcha en 1983. Tipo PWR. Potencia 984 MWe. Su refrigeración es abierta a l embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo.

Ascó I. Situada en Ascó (Tarragona). Puesta en marcha en 1982. Tipo PWR. Potencia 1.032,5 MWe.

Ascó II. Situada en Ascó (Tarragona). Puesta en marcha en 1985. Tipo PWR. Potencia 1.027,2 MWe.

Cofrentes. Situada en Cofrentes (Valencia). Puesta en marcha en 1984. Tipo BWR. Potencia 1.097 MWe.

Vandellós II. Situada en Vandellós (Tarragona). Puesta en marcha en 1987. Tipo PWR. Potencia 1.087,1 MWe.

Trillo. Situada en Tril lo (Guadala jara). Puesta en marcha en 1987. Tipo PWR. Potencia 1.066 MWe.

Vandellós I. Situada en Vandellós y Hospitalet del Infant(Tarragona). Puesta en marcha en 1972. Clausurada en 1989. Potencia 480 MW.

José Cabrera. Situada en Almonacid de Zorita(Guadalajara). Puesta en marcha en 1968 y parada definitiva en 2006. Tipo PWR. Potencia 160 MW.

Centrales desmanteladas o en proceso de desmantelamiento.

Accidente de Chernóbil

Es el nombre que recibe el accidente nuclear sucedido en la central nuclear de Chernóbil (Ucrania) el 26 de abril de 1986

Causas

Defectos por diseño.

Negligencia del personal

Cuestiones políticas

Central después de la explosión

Consecuencias del accidente.

• Grandes niveles de radiacion durante y despues del accidente.

• Daños al medio ambiente.• Contaminacion de otros paises.• 200000 trabajadores afectados .• Cuestionamientos sobre el uso de la energia

nuclear.

Chernóbil hoy en dia

Accidente de Fukoshima

• El accidente nuclear de Fukushima Daiichi o Fukushima I comprende una serie de incidentes, tales como las explosiones en los edificios que albergan los reactores nucleares, fallos en los sistemas de refrigeración, liberación de radiación al exterior, en la central nuclear Fukushima I en Japón, a consecuencia de los desperfectos ocasionados por el terremoto, y posterior tsunami, afectando al noreste de Japón el 11 de marzo de 2011.

Accidente de Fukoshima

Causas y Consecuencias