ESBWR Economic Simplified Boiling Water Reactor Gazdaságilag Egyszerűsített Forralóvizes Reaktor

1

ESBWREconomic Simplified Boiling Water ReactorGazdaságilag Egyszerűsített Forralóvizes Reaktor

Korszerű nukleáris energiatermelésHamerszki Csaba2009.10.07.

2

Tartalom

SBWR-től az ESBWR-ig Követelmények, tervezési filozófia ESBWR felépítése Primerkör felépítése Reaktortartály Üzemanyag rendszer Segédrendszerek

Védelmi berendezések Gazdasági Egyszerűsítések

3

SBWR-től az ESBWR-ig

1993 gazdasági tanulmányok Négyfázisú program Fejlesztés Tervezés Megfeleltetés

2002 U.S Nuclear Regulatory Commission

Kiváló gazdasági paraméterek Teljes nyersanyag felhasználást tekintve kWe bázison

Forrás: GE Energy4

BWR fejlődése

BWR1 BWR2

BWR3/4

BWR5/6

ABWR SBWR ESBWR

5

Követelmények tervezési filozófia

60 éves élettartam 92%-nál nagyobb rendelkezésre állás 12-24 hónapos üzemanyag ciklusok Radioaktív dózis 50 manrem/év Garantált passzív biztonsági rendszerek Zóna sérülés valószínűsége 10-6/ üzemév Jelentős mennyiségű radioaktív anyag környezetbe

kerülési valószínűsége 5×10-8/üzemév 72 órás automatikus üzemű védelmi rendszer

Forrás: IAEA6

ESBWR jellemzői

Villamos teljesítmé MWe 1333

Termikus teljesítmény MW 4000

Nettó hatásfok % 33

Üzemanyag kötegek száma db 1020

Szabályzó rudak száma db 92

Tápvíz tömegárama kg/s 2161

Gőz hőmérséklete °C 287,7

Tápvíz véghőmérséklete °C 215,8

Forrás: GE Energy7

ESBWR felépítés

Forrás: IAEA8

Primerkör

4 fő gőzvezeték Korlátozott gőzmennyiség Elkölönítő szelep Reaktortartály

nyomáscsökkentés Túlnyomás elleni védelem Gőz tömegárama 2461

kg/s

Forrás: GE Energy; IAEA9

Reaktortartály

7,1 m átmérő 182 mm-es falvastagság 27,6 m magasság Természetes cirkuláció Sűrűségkülönbség

Nagy méretek

Nagy vízmennyiség

Biztonságot növeli

Forrás: GE Energy10

Aktív Zóna

3,04 m magasság 1020 köteg üzemanyag Teljesítménye 4000 MWth

Üzemanyag 146,6 t U Reaktivitás szabályozása Szabályzó rudakkal Üzemanyagban kiégő

mérgekkel Folyékony reaktormérgek Nagy hűtővíz tömegáram

Forrás: IAEA11

Üzemanyag rendszer

Üzemanyag átmenti tárolója

Konténmenten kívül Üzemanyag kezelése

robotkarokkal 336 köteg tárolható

maximálisan Üzemanyag továbbító

rendszer

Forrás: IAEA12

Üzemanyag rendszer

Üzemanyag pihentető medence a reaktorépület mellett

Speciális tartószerkezet a medencében

Rozsdamentes Acél Szubkritikus állapot Kapacitása 2160 köteg

13

Turbina

Iker kialakítású turbina Egy nagynyomású rész három kisnyomású A turbinába áramló gőz kezdőnyomása 67,9 bar Turbina megkerülő vezeték Labirint tömítés alkalmazása radioaktív anyagok

kijutása ellen Fordulatszáma 1500 1/min; 1800 1/min

14

Tápvíz rendszer

Forrás: GE Energy15

Tápvíz rendszer

16

Elektromos rendszer

Ellátás normál üzem esetén házi üzemű transzformátorokkal, vagy külső hálózatról vételezve

Tartalék áramforrásként két diesel motoros generátor

6,6 kV váltakozó feszültség előállítása 600 V egyenáramot négy váltakozó áramú motor állítja elő Diesel generátorok működésképtelensége esetén Akkumulátor telepek 125 V, 250 V Erőmű vezérléséhez 120 V váltakozó áram Főberendezésekhez 250 V egyenáram szükséges

17

Védelmi berendezések

Innherens biztonság Összehangolt működés Reaktorvédelmi rendszer Hidraulikus szabályzó rúd működtetése Tolózárak működtetése Folyékony reaktormérget kezelő rendszer Hűtővizet szabályzó rendszer Az aktívzóna folyamatos hűtését kezeli Tervezési vízszinteket tartja Neutron háztartást felülügyelő rendszer

Forrás: GE Energy18

Aktív, passzív védelmi berendezések

Forrás: GE Energy19

Elszigetelt kondenzátor rendszer (IC)

Eltávolítja a remanens hőt Korlátozza a reaktortartály

nyomásnövekedését Négy független hurok, hőcserélővel A medencéből elgőzölögetett víz az

atmoszférába kerül Működtetése a kondenzátum

szelep nyitásával Fizikai folyamaton alapszik

Forrás: GE Energy20

Passzív konténmenthűtőrendszer(PCC)

Eltávolítja a remanens hőt Konténment nyomását tartja Négy független alacsony nyomású

hurok, hőcserélővel Három gravitációs medence A medencéből elgőzölögetett víz az

atmoszférába kerül Működtetése automatikusan a

konténmentben felgyűlt gőzzel Fizikai folyamaton alapszik

Kontément kétszeres nyomására méretezve

Forrás: GE Energy21

IC és PCC kondenzátorok

22

Animáció

23

Gazdasági egyszerűsítés Economic Simplified Boiling Water Reactor

Egyszerűsítések berendezés csökkentés üzemeltetés költség

csökkenés Beruházási költség kitaposott út ABWR

SBWR kevesebb nyersanyag kevesebb épület épületek kialakítása

Építési idő csökkentése modul rendszerek

alkalmazása párhuzamos építkezés Karbantartás

csökkentése kevesebb karbantartandó

elem Magas kihasználhatóság üzemanyag átrakó rendszer hosszú ciklusok

Forrás: US NRC24

Épülő ESBWR

Köszönöm a figyelmet!