Atomer őművi h űtővíz rendszerek Üzemzavari …oldweb.reak.bme.hu/fileadmin/user_upload/felhasznalok/...Atomer őművi h űtővíz rendszerek Üzemzavari villamosenergia-ellátás

Atomerőművi hűtővíz rendszerekÜzemzavari villamosenergia-ellátás

Dr. Aszódi Attila, Boros IldikóAtomerőművek2019. március 7.

2019.03.07. Atomerőművek 1

Atomerőművi hűtővíz

rendszerek


Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás


Miért speciális atomerőművi kérdés?Mert az elvonandó hőteljesítmény 1000 MW-os gőzerőművi blokknál:

• atomerőmű: 2000 MW• hagyományos földgáztüz. erőmű: 1000…1300 MW• kombinált ciklus: max. 500-700 MW

Mert nagy egységteljesítményű blokkokról (és hatalmas tömegáramokról) van szó � a hőterhelés lehet a legjelentősebb környezeti hatás normál üzemben.

Mert biztonsági szempontból (is) létfontosságú a hűthetőség!

Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás


Hűtővízellátás


• Frissvíz-hűtés

• Hűtőtavas hűtés

• Nedves hűtőtornyos hűtés

• Száraz hűtőtornyos hűtés

Pl. USA, 104 blokk60 frissvíz-hűtés35 nedves HT9 vegyes rendszer

Hűtővízellátás– frissvíz-hűtés


Frissvíz: folyóból: max. a vízhozam 1/3-a,

tengerből: visszafolyás megakadályozásáról gondoskodni

Kondenzátor tisztítás speciális aspektusai

Erőmű

Vízkivételi mű: szűrés, szivattyúzás

G

Rekuperációs vízerőműCsővezetékesszállítás

szabadfelszínű csatorna

A vízhozam 1/3-ánál nagyobb vízigény esetén: duzzasztás.De figyelni kell a hőmérsékleti korlátokra is!

© Gács Iván

Hűtővízellátás – frissvíz hűtés


T [h/év]

Q [m3/s]

nagy vízhozamú év

kis vízhozamú év

átlagos vízhozam-tartósság

KÖQ, átlagos vízhozam

KKQLKQ

LNQ

KNQ

� LNQ: legnagyobb víz, az eddig észlelt legnagyobb vízhozam,� KNQ: közepes nagy víz, az évi maximumok átlaga,� KÖQ: közepes víz, sokévi átlagos vízhozam,� KKQ: közepes kisvíz, az évi minimumok átlaga,� LKQ: legkisebb víz, az eddig észlelt legkisebb vízhozam

© Gács Iván

Hűtővízellátás –frissvíz-hűtés

• Alacsony hőmérsékletű, nagy mennyiségű frissvíz-forrás szükséges– Kondenzátorok hőátadó felületét ez alapján kell tervezni (pl. UAE)

– Pl.: török NPP, 1% kimenő P különbség (Fekete-tenger vs. Földközi-tenger)

• NPP-nél a legfontosabb szempont lehet a telephely kiválasztásánál

• Tengervizes hűtés: komolyabb anyagminőség-követelmények, de hatékonyabb hűtés (pl. EPR)

• Korlát kilépő hűtővíz-hőmérsékletre, emiatt több helyen korlátozás

• USA: környezetvédelmi törvény miatt folyó/tó vizes hűtés kiszorulóban

• Oroszországban törvényileg kötelező a hűtőtornyos hűtés, még a Leningrad II. is hűtőtornyos hűtésű


Margulova: Atomerőművek

Fukushima I.

Hűtővízellátás –frissvíz-hűtés műtárgyai



Paksi Atomerőmű hatása(erősen kerekített értékek, pontmodell)

• PBT = 2000 MW (teljesítménynövelés után)

• elvonandó hőteljesítmény: 4000 MW

• Duna közepes vízhozama: 2200 m3/s

• Hőmérséklet-emelkedés 0,43ºC lenne teljes elkeveredés után

• KKQ-nál (850 m3/s) 1,12ºC

• De nincs teljes elkeveredés!!


Atomerőművek

Hűtővízellátásfrissvíz hűtés

• Rekuperációs erőmű terve Pakson– Az építés óta tervezik

– Terv: 35 GWh/év, mátrix turbinás megoldással

– Több erőműben is létezik

– Adott esetben megújuló energia támogatási rezsim alá eshet

www.wec-austria.at/www.microva.hu

2019.03.07. 11

Hűtővízellátás –hűtőtavas hűtés

• Visszahűtéses rendszer!

• Előnye: olcsó és egyszerű

• (Hűtőtoronyhoz képest) lassú párolgás, ezért kisebbek a veszteségek

• Hűtővízszivattyúk a parti műben vagy gépházban

• Kivétel és visszavezetés helyét térben szeparálni kell

• Hátrány: nagy felület, nagy tereprendezési munka, vízveszteségek (szivárgás kb. napi 1 mm, párolgás), nagyobb környezeti átalakítás



Clinton NPP, Illinois, USA

Hűtővízellátás –hűtőtavas hűtés


Erőmű

mle

mpmcs

mbe

∆me

mbe + mcs = msz + mp + mle + ∆membe · cbe = (msz + mle + ∆me) · c

mbe,min = (mp+∆me-mcs)/(1-cbe/cmeg)

1 MWe ÷ 1 haszóró-h űtők,cseppelragadás

víz tömegmérleg

só tömegmérleg

© Gács Iván

ahol c – só koncentráció

Indexekcs – csapadék, sz – elszivárgás talajba, p – párolgás, le – leeresztés, e – erőmű felhasználása, meg – megengedett

Hűtőtavas hűtés – Dél-Ukrán Atomerőmű


(Fotó: AA)

Hűtőcsatornás hűtés – Turkey Point• Turkey Point atomerőmű, Florida,

FPL

• A telephelyen 2 nyomottvizes blokk (700 MW) és 2 széntüzelésű blokk (400 MW) üzemel

• Hűtés: 270 km-nyi mesterséges csatornarendszer (60 m széles csatornák)

• Hátrány: elsózódó hűtővíz, hőmérsékleti korlátok tarthatatlansága (40 oC a belépő hőmérséklet határérték), hatás az ivóvízbázisra, algásodás

• Előny: talán a krokodiloknak


Hűtőcsatornás hűtés – Turkey Point


Jane Goodall, a főemlőskutatás forradalmasítójaKép forrása: cbsnews.com

Hűtővízellátás –nedves hűtőtornyos hűtés


pótvíz

leeresztés

G

�természetes áramlású

�kényszeráramlású

© Gács Iván

Hűtővíz veszteség:• Párolgás• Cseppelragadás

-> töményedés-> leiszapolás


Leibstadt NPP,Svájc

Prairie Island NPP, Minnesota, USA



• Természetes áramlású hűtőtornyok –hatékony hűtés nagy levegő-víz érintkezési felülettel (fill)

• 120-200 m magasságig

• Előnyei:– kis helyigény

– Nem szükséges nagy hozamú folyó / frissvíz

• Biztonsági szempontok

• Hátránya a beruházási költség és a tájromboló hatás

• Kb. 3% párolgási veszteség (sokkal több, mint frissvíz hűtésnél)

http://www.gea-energytechnology.com2019.03.07. Atomerőművek 19


• Kényszeráramú hűtőtornyok – ventillátorokkal biztosítják a levegőáramot

• Típusok:– Ellenáramú

– Keresztáramú

• Jobb hűtés, de 1-1,2%-nyi önfogyasztás

• Max. 50 m magasak � kisebb a tájromboló hatás

• USA középső és nyugati részén alkalmazott (szélsőséges időjárás miatt)

• Hűtőtornyok 2-5%-kal rontják az erőmű összhatásfokát a frissvízhűtéshez képest

• Hűtőtornyos hűtési rendszer beruházási költsége akár 40%-kal magasabb lehet, mint a frissvizes hűtésé (kialakítástól, helyi viszonyoktól függ)

• Leiszapolási veszteséggel, vegyszerek felhasználásával és azok környezeti hatásaival számolni kell

• Zajosabb, mint a frissvizes hűtés

eng-hvac.blogspot.com

Chinon B, Franciaország


Hűtővízellátás –száraz hűtőtornyos hűtés


pótvíz

G

G

�természetes áramlású

�kényszeráramlású

�nedvesített

Apróbordás hőcserélő

• Jelentős energiaigény• Alacsonyabb hatásfok• Ott alkalmazzák, ahol még nedves

hűtőtoronyhoz sincs elegendő frissvíz-ellátás (10%-a az igény a nedves hűtőtornyosnak)

• Elvi lehetőség még a levegőhűtésű kondenzátor

• USA-ban és UK-ban kizárva az új atomerőművi blokk projektekből

• Biztonsági szempontok (LOOP)

© Gács Iván

A kondenzátor keverő hőcserélő

Kondenzációs hőmérséklet csökkentése

Előny:

• javul a körfolyamat hatásfoka

Hátrány:

• nagyobb hűtővíz mennyiség (költség)

• nagyobb szivattyúzási munka (önfogyasztás)

• nagyobb kilépési sebesség miatt nő– az erózió

– a kilépési veszteség


Alacsony hűtővíz-hőmérséklet esetén érdemes csökkenteni a hűtővíz-áramot!

Atomerőművek

Környezetvédelmi, társadalmi szempontok

• A trend a nedves hűtőtornyok alkalmazása

• Oka: vízvédelmi törvények (hőterhelésmiatt ökoszisztéma felborulása, vízi élőlények károsodása vízkivétel miatt)

• USA: Clean Water Act – gyakorlatilag megtiltja az új blokkoknak az édesvizes frissvizes hűtést (és a régebbieknek is néhánynak át kell állni)

• Erőműves szakma vitatja – A hűtőtornyos hűtés vízvesztesége

nagyobb, mint a frissvíz-hűtésé az intenzívebb elpárologtatás és a nagyobb cseppelragadás miatt(1,8 l/kWh vs. 0,4 l/kWh)

www.ibtimes.com

2019.03.07. 23

Hűtővízellátás - szóróhűtés

• Előny: kis beruházási költség

• Hátrány: nagy vízveszteség (szél!)

• Kondenzátorhűtésre nem alkalmazzák atomerőműben

• De lehetséges:– Biztonsági hűtővízrendszer

– Csúcshűtés



Hűtővízellátás - szóróhűtés

• Volgodonszk


26

A paksi atomerőmű vízfelhasználása

• kondenzátor h űt ővíz 105 m 3/s = 378 e m 3/h

• biztonsági h űt ővíz 3 m 3/s = 10,8 e m 3/h

• technológiai h űt ővíz 2 m 3/s = 7,6 e m 3/h

• tüzivíz 0,21 m 3/s = 0,78 e m 3/h

• ivó- és szennyvíz 0,001 m 3/s = 0,035 e m 3/h

• Duna (h űt ő- és sótalan víz)

• Partisz űrés ű 30 m-es rétegvíz (tüzivíz)

• Csámpai 120-150 m-es rétegvíz (ivóvíz)

Az Atomer őmű vízforrásai


27

1: Hidegvíz csatorna2: Melegvíz csatorna 3:Parti szűrésű kúttelep

4: Zagymedencék5: Csámpai vízmű 6: Szennyvíztelep7: Halastavak

6-os út Pécs

6-os út Paks

5

3

7

12

4

81011

9

6

© VITUKI Rt ARGOS Stúdióés Aradi János

AE vízellátása

8: Kondor-tó9: Övárok (átemelő sziv. ház)10: Faddi betáp11: Csámpa-patak meder

2019.03.07. Atomerőművek

Forrás: PA27

28

• Duna vízhozama: 880-10.000 m 3/s• vízszint ingadozás: ~10 m• medermélyülés: ~1,5 m / 100 év• hossza: 2860 km

A Duna



30

Hidegvíz csatornaFeladata: az er őmű részére a szükséges mennyiség ű h űt ő- és nyersvíz biztosítása.

Fő adatok:• hvcs. max. kap: 220 m 3/s• LKV: 83,50 mBf• LNV : 95,59 mBf• hossza: ~ 1400 m• fenék szint: 81 mBf


Forrás: PA

30

31

Vízkivételi mű


Forrás: PA

31

Feladata: az erőművi technológiákhoz szükséges vízmennyiség hidegvíz csatornából történő kiemelése, tárolása és fogyasztókhoz való eljuttatása.


33

Kondenzátor hűtővízrendszer

Feladata:a turbinák kondenzátoraihoz szükséges mennyiségű és minőségűhűtővíz biztosítása.


Forrás: PA

33

34

Hatósági korlátok (Paks 1)• a Dunába visszavezetett hűtővíz hőfokának és a Duna

vízhőfokának különbsége 4 °C-os Dunavíz hőfok alatt max. 14 °C, 4 °C felett max. 11 °C lehet,

• az energiatörő műtárgytól 500 m-re lévő Duna kereszt-szelvényében a Dunavíz hőmérséklete sehol sem lehet 30 °C-nál magasabb.


35

melegvízcsatorna

hidegvízcsatorna

500 m-s szelvény

Duna

melegvíz csóva

1. sz. kőszórás

2. sz. kőszórás1.sz. ábra

2.sz. ábra

A melegvíz csóva


Forrás: PA

35

36

1.sz.ábra – a Duna vízhozama

2.sz.ábra – a Duna vízállásának változása

3.sz.ábra – Vízállás-változás a Duna Vác-Mohács szakaszán


Forrás: PA

36

A Duna

2019.03.07.Atomerőművek 37

A hűtővíz rendszer hidraulikai tervezése szempontjából az egyik fontos peremfeltétel a Duna vízállása. A műtárgyak és gépészeti berendezések (szivattyúk, szalagszűrők, gerebek stb.) tervezési alapja a blokkok üzemideje végén várható vízszintek kell, hogy legyenek!

Az öblözet vízállásának várható időbeli alakulása az elmúlt évek mért értékei alapján:• +4,17 cm/év növekedés a

legmagasabb vízállások esetén

• -0,8 cm/év csökkenés átlagos vízállásra

• -1,7 cm/év csökkenés legkisebb vízállásra

Elmondható, hogy általánosságban a szélsőséges vízállások gyakorisága nő, míg az átlagos vízállás kvázi állandó marad.

Az új blokkok hűtése - a Duna


A hűtővíz-elkeveredési számítások egyik peremfeltétele a dunai vízhozamok becsült alakulása. A vízállások és vízhozamok számított értéke között összefüggés van, melyben fontos szerepet játszik az adott Duna-szelvény medermorfológiája. Méretezési vízhozam 1500 m3/s.

A vízhozam várható időbeli alakulása az elmúlt évek mért adataira alapozva:• +54,5 m3/s/év növekedés

a legmagasabb vízhozamok esetén

• -1 m3/s/év csökkenés átlagos vízhozamra

• -4,5 m3/s/év csökkenés legkisebb vízhozamra

Elmondható, hogy általánosságban a szélsőséges (főleg maximális) vízhozamok gyakorisága nő, míg az átlagos vízhozam – a vízállásokhoz hasonlóan – kvázi állandó jelleget mutat.


Az új blokkok hűtése / Vízállás

Atomerőművek 39 2019.03.07.

• A historikus adatok alapján a Duna vízállása Paksnál a nagyvizek esetében növekvő, míg a közép- és kisvizek esetén csökkenő tendenciát mutat, ez főleg a meder mélyülésének következménye

• A jövőben a szélsőségesen kis vízhozam-értékek növekedésére lehet számítani, növekedni fog a szélsőségesen nagy vízhozam-érték is

• A szélsőséges vízhozam-értékek általában nem esnek egybe a szélsőséges hőmérsékleti értékekkel, de voltak évek, amikor mégis (pl. 2018)

A Duna vízállásának változása 1965-2012 között A Duna vízhozamának változása 1956-2012 között

Az új blokkok hűtése / Vízhozam


• A szélsőségesen kis vízhozam-értékek növekedésére lehet számítani, növekedni fog a szélsőségesen nagy vízhozam-érték is

+35%



A Duna vízhőmérsékletének várható időbeli alakulása az elmúlt évek mért értékei alapján:• +0,7 °C/10 év növekedés

a legmagasabb hőmérsékletek esetén

• +0,5 °C/10 év növekedés az átlagos vízhőmérsékletek esetén

Az új blokkok hűtése• Mind a frissvizes, mind a hűtőtornyos

hűtésre készültek vizsgálatok

• Vizsgálati szempontok: műszaki-tervezési (biztonsági!), környezetvédelmi, gazdasági szempontok

• Vizsgált lehetőségek:– hűtőtorony: természetes huzatú nedves (ld.

fent), hibrid (páraelnyomásos) hűtőtorony, ventilátoros rásegítésű nedves hűtőtorony (ld. alul)

– frissvizes hűtés• különböző elrendezések hidegvíz- és

melegvíz-csatornára


Az új blokkok hűtése


Az új blokkok hűtése – frissvíz-hűtés

• Figyelembe kell venni a klímaváltozás hatásait (Dunavíz-hőmérséklet növekedése)

• Vizsgálni kell az új hideg- és melegvíz-csatornák nyomvonalait, a kiépítés hatásait

• Hatósági korlátok:– a visszavezetett hűtővíz és a Duna

vízhőfokának különbsége max. 14 ill. 11 °C lehet (Dunavíz hőm. < vagy >4 °C)

– az energiatörő műtárgytól 500 m-re a Dunavízhőmérséklete sehol sem lehet 30 °C-nálmagasabb.

• Csúcshűtés megoldása (kibocsátási hőmérséklet korlát és a klímaváltozás miatt). Lehetséges megoldások:• Blokkok visszaterhelése

• Hűtővíz térfogatáram növelése

• Kiegészítő hűtés alkalmazása


A hidegvíz csatorna tervezett mélyítése/bővítése

ELŐ

NY

HÁ

TR

ÁN

YE

LŐ

NY

HÁ

TR

ÁN

YHűtőtorony Frissvizes hűtés

Jelenleg nincs jogszabályi korlátozás a

levegő hőterhelésére vonatkozóan

Tájképbe illeszthetősége problémás

(FAND rendszer a NDCT helyett)

Szigorú előírások a Duna

hőterhelésére vonatkozóan

Közel azonos beruházási költség a

teljes rendszerre vonatkozóan

Közel azonos szivattyúzási munka

Tiszta „tercier” kör, a biológiai és kémiai

szennyeződések kezelése egyszerű

A kémiai/biológiai szennyeződések

eltávolítása megfelelő technológiai

megoldásokat igényel

Nincs tájképbe illesztési probléma

Jelentős termeléskiesés az általánosan

magasabb kondenzátornyomás miatt

Minden környezeti hőmérséklet mellett

legalacsonyabb kondenzátornyomás

A hűtővíz utánpótlás és a vegyszeres

kezelés jelentősen megnöveli az

élettartam-költséget!

Magas üzemeltetési és karbantartási

költségek a pótvíz-rendszer miatt

Mérsékelt üzemeltetési és

karbantartási költségek

A vízkészletjárulék a hűtőtornyok pótvíz-

költségéhez képest alacsony, lényegesen

kedvezőbb élettartam-költség

Az új blokkok hűtése


A Duna hőmérsékletei a kritikus időszakokban


• A Duna hőmérséklete a globális felmelegedés miatt nőni fog

• Ez egyes időszakokban megnehezítheti a blokkok hűtését

• Várható, hogy a beömléstől számított 500m-re lévő szelvényben az előírt 30°C tartásához később kiegészítő intézkedésekre lehet szükség. Tartósságok

– KHT:• 2032-ben: 7-10 nap/év• 2085-ben: 20-40 nap/év

– Ez felülvizsgálandó a 2018-as adatok fényében.

• Az intézkedések között felmerült a blokkok visszaterhelése, utóhűtő alkalmazása, vagy a karbantartások megfelelő ütemezésével egyes blokkok leállítása (?).

• A biztonsági rendszerek hűtéséhez minden körülmények között biztosított a hűtővíz-ellátás.

Az üzemeltetés hatása a dunai élővilágra


• A Duna teljes hazai szakaszának ökológiai állapota mérsékelt, nem éri el a jó állapotot

– Fő okok: hordalékszállítás csökkenése, medermélyülés (felvízi műtárgyak, alvíziszabályozás miatt)

• Alapállapot felmérése: a jelenlegi blokkok hőterhelése miatt ∆t=2,5°C hőmérséklet-változásig mutatható ki (vegyes) hatás

• A hőmérsékletváltozás a Paksi Atomerőmű működése során 2 km hosszúságban jelentkezik a Duna érintett jobb parti szelvényében

– a makrozoobenton, valamint a halak ökológiai struktúrájában okoz kimutatható hatást, míg ugyanez a hatás a fitobenton esetében nem volt egyértelműen kimutatható, de nem kizárható

– Az erőmű üzemelése nem gátolja a vízminőség-javítási célokat

• A 6 blokk üzeme alatt a hatásterület hossza a P2 KHT-ban bemutatott számítások szerint11 km-re nő, a négy jelenlegi blokk leállása után kb. 1 km-re csökken

• 2037-től a mainál kedvezőbb környezeti állapottal lehet a kibocsátás alvizén számolni.

Makrozoobenton: makroszkopikus vízi gerinctelenekFitobenton: a vizekben az aljzaton élő növények

Kék terület: az Atomerőmű jelenlegi üzemállapotához tartozó legalább 30 oC –os hőmérsékletű dunai víz területe

Narancs Paks I és Paks II 2030-2037-es együttes, legalább 30 oC–os hőmérsékletű dunai víz területe

Lila :Paks II 2037-2085 üzemállapothoz tartozó legalább 30 oC –os hőmérsékletű dunai víz területe

Felmelegedett hűtővíz dunai bevezetés kritikus hatásterületének lehatárolása 2085-ig

Példa – egy új blokk• EPR, 1600 MWe, 37%-os

hatásfok

• Hatósági korlát: max. 11oC felmelegedés frissvíz hűtésnél

• Milyen tömegáramot igényel a frissvizes kondenzátorhűtés?

• Nedves hűtőtoronnyal hűtve mekkora tömegáram kell? (Csupán az elpárolgással elvitt hőt tekintve)


Pe=1600 MWe, η=0.37, ∆T=11oCPth= 4300 MWElvonandó: Pel=2700 MW

� ∗ �� ∗ Δ� = � =� 2.7 ∗ 10� J/s-> �� =58 000 kg/s

Hűtőtorony esetén: Elpárolgott vízre: �� = � ∗ ��

L=2257 kJ/kg-> �� =1200 kg/s

DE: nedves tornyos hűtés vízmérlege:M = E + D + BdE – Evaporation / elpárolgásD – Drift / elragadás

(~ vízforgalom 0,3-1%-a)Bd – Blowdown / leiszapolás

(~ elpárolgás 50%-a)

A Duna 2018 nyarán / őszén

2019.03.07.

Érdeklődők a Duna partján a budapesti Margit-sziget alacsony vízállásnál járható déli szigetcsúcsánál, a Margit híd középső pillérjénél 2018. augusztus 16-án. MTI fotó, Balogh Zoltán (forrás: hajozas.hu)

Atomerőművek 49

• A legkisebb vízállás megdőlt. 2018.10.26-án délután a korábbi legkisebb vízszint alatti vízszinteket mértek.

Dunai vízállások 2018 október-novemberébena paksi vízmércénél

2019.03.07.

LKV_új=84,41 mBf (LKV -10cm -29cm)

Atomerőművek 50

Milyen kérdések merülnek fel?1. Vízhőmérséklet– a Paks II. környezetvédelmi engedélyében

megfogalmazott megállapítások helytállóak• A referencia szelvény bármely pontján a befogadó víz hőmérséklete

nem haladhatja meg a30°C-ot.• A Dunába visszavezetésre kerülő felmelegített hűtővíz engedélyezett

hőmérséklete legfeljebb33°C lehet a kibocsátási ponton.• A határérték túllépés elkerülése céljábólkoncepció tervet kell

kidolgozni.• A 30°C-os hőkorlát betartásának ellenőrzése, nyomon követhetősége

céljából rendszeres mérési lehetőséget biztosító vízhőmérsékletellenőrző monitoring rendszert kell kialakítani , és HőkorlátEllenőrző Monitoring Rendszert kell működtetni.

• Az erőmű tervezése most zajlik, olyan megoldásokat kell megtervezniés beépíteni, amivel a létesítmény a határértékeket tartani fogja.

2019.03.07.

2. Vízhozam

Paksi 1-4. blokk melegvíz csóvájaForrás: MVM PA Zrt.

Atomerőművek 51

Balparti gát Duna főmeder Jobbparti gát Hidegvíz csatorna

1 23

4

5

6

7, 8

10

11

9

A jellemző magassági szintek Pakson

No. Megnevezés Szint (Bf m)11 Atomerőművi telephely feltöltési szintje 97,1510 Árvízvédelmi töltéskorona a jobb parton 96,409 Méretezési jegesárvíz 96,078 Árvízvédelmi töltéskorona a bal parton 95,907 Jégtorlasz mögött várható maximális vízszint 95,906 Méretezési jégmentes árvíz 95,515 Tipikus tavaszi vízállás 91,004 Tipikus őszi vízállás 87,003 Számított vízszint a hidegvíz csatornában méretezési kisvízhozamkor 84,042 Kondenzátor hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,601 Biztonsági hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,50d Új vízkivételi mű működéséhez tervezett vízszint (tartalékkal) 82,00c Mai hidegvíz csatorna fenékszint 81,00b Barákai gázló átlagos fenékszint 81,00a Tervezett hidegvíz csatorna fenékszint 79,30

(Bf m) – a Balti-tenger szintje feletti magasság, m

Meglévő kondenzátor hűtővíz

Meglévő biztonsági hűtővíz

Az atomerőmű biztonságosan és üzembiztosan üzemeltethető volt az augusztusi és októberi kisvizes időszakban is.A hűtővízhez való hozzáférés feltételei biztosítottak voltak.

52

3. Vízállás


Balparti gát Duna főmeder Jobbparti gát Hidegvíz csatorna

1 23

4

5

6

7, 8

10

11

9

No. Megnevezés Szint (Bf m)11 Atomerőművi telephely feltöltési szintje 97,1510 Árvízvédelmi töltéskorona a jobb parton 96,409 Méretezési jegesárvíz 96,078 Árvízvédelmi töltéskorona a bal parton 95,907 Jégtorlasz mögött várható maximális vízszint 95,906 Méretezési jégmentes árvíz 95,515 Tipikus tavaszi vízállás 91,004 Tipikus őszi vízállás 87,003 Számított vízszint a hidegvíz csatornában méretezési kisvízhozamkor 84,042 Kondenzátor hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,601 Biztonsági hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,50d Új vízkivételi mű működéséhez tervezett vízszint (tartalékkal) 82,33c Mai hidegvíz csatorna fenékszint 81,00b Barákai gázló átlagos fenékszint 81,00a Tervezett hidegvíz csatorna fenékszint 79,00

(Bf m) – a Balti-tenger szintje feletti magasság, m

Meglévő kondenzátor hűtővíz

Meglévő biztonsági hűtővíz

dc

b

a

Az új blokkok vízkivételi művei még alacsonyabb vízszintre lesznek tervezve, figyelembe véve a medermélyülés várható folyamatait. A legextrémebb helyzetekre is felkészülünk.

P2 terv

53

A jellemző magassági szintek Pakson

3. Vízállás


Az elemzésekben figyelembe vett öblözeti vízkivételi mű:

Az új blokkok hűtése – frissvíz-hűtés


Hűtővíz-visszavezetésre vonatkozó szabályozási gyakorlat más Európai országokban


Bevezetés – A folyók hőterhelésének leírása • A jogszabályokban előírt határértékek betartásához a folyók

vízhőmérsékletének különböző helyszíneken történő mérése szükséges→Nem mindig összeegyeztethető!

• A hőterhelést leíró vízhőmérsékletek:• Tháttér A hőterhelés által érintetlen folyó hőmérséklete

• Tmelegvíz A visszabocsátott hűtővíz hőmérséklete

• Thőcsóva A hőkibocsátás eredményeként létrejött hőcsóva hőmérséklete (jogszabályokban a keveredési zóna szélén)

• Hőfoklépcső: Tmelegvíz- Tháttér

Atomerőművek 562019.03.07.

Tmelegvíz

Tháttér Thőcsóva

Bevezetés – A folyók hőterhelésének leírása • A jogszabályokban leggyakrabban használt, a folyók

hőterhelését leíró jellemzők (vagylagos):

• Tmv,max A visszaengedett hűtővíz hőmérséklete nem léphet túl egy bizonyos értéket:

Tmv,max ≥ Tmelegvíz

• ∆Tmax A hőkibocsátási ponttól az áramlás irányában (a keveredési zóna szélén) mért hőmérséklet legfeljebb egy bizonyos mértékben (∆Tmax) lépheti túl a nem érintett terület hőmérsékletét:

∆Tmax ≥ ∆T = Thőcsóva– Tháttér

• Tmax A hőkibocsátás eredményeként a hőmérséklet az áramlás irányában (a keveredési zóna szélén) nem léphet túl egy bizonyos értéket:

Tmax ≥ Thőcsóva


Bevezetés – A folyók hőterhelésének leírása

2019.03.07.

Tmelegvíz≤ Tmv,max

• A visszabocsátott hűtővíz hőmérsékletének és a folyó háttérhőmérsékleténekmérése műszakilag könnyen megvalósítható

• Viszont nem egyértelmű, hogy mit tekintünk a keveredési zóna szélének

• A ∆Tmax -ra és Tmax-ra vonatkozó előírások telephely specifikus pontosításaelengedhetetlen

• Változó vízállás, vízhozam és mederalak→ keveredési zóna is változik!

Keveredési zóna széle (?)

Atomerőművek 58

EU-tagállamokra vonatkozó irányelvek• Az Európai Parlament és a Tanács, a halak életének megóvásaérdekében

védelmet vagy javítást igénylő édesvizek minőségéről szóló 2006/44/EKszámú irányelve

• A visszabocsátott hűtővízre vonatkozó előírások:• Megkülönböztet lazacos és pontyos vizeket, lazacos vizek esetén szigorúbb

előírások

• Határértékek:

• Kiegészítések:• A tagállamok adott földrajzi területre vonatkozó korlátozott felmentést adhatnak,

amennyiben az illetékes hatóságok bizonyítani tudják, hogy ennek nincs károskövetkezménye a halpopuláció kiegyensúlyozott fejlődésére

• A bizonyos halfajoknak ívási időszakában az adott vizekben a vízhőmérséklet nemhaladhatja meg a 10°C-ot

• A hőmérsékleti korlátokat az idő 2 %-ában túl lehet lépni(egy évben kb. 7 nap)


Típus ∆Tmax (°C) Tmax (°C)

Lazacos vizek 1,5 20,5

Pontyos vizek 3 28

EU-tagállamokra vonatkozó irányelvek


2006/44/EKszámú irányelv

Bevezetés – Hőfokkorlátok a környező országokban

• Vizsgált országok:• Belgium, Bulgária, Franciaország, Németország, Románia,

Szlovénia, Svájc

• Általában atomerőmű specifikus szabályozás

• A szabályozást befolyásoló tényezők:• Folyó vízhozama, hőmérséklete, élővilága

• Atomerőmű termikus teljesítménye

• Esetleges hűtőtorony vagy utóhűtő megléte

• Magyarországon:• „Az atomenergia alkalmazása során a levegőbe és vízbe történő radioaktív

kibocsátásokról és azok ellenőrzéséről” szóló 15/2001. (VI. 6.) KöMrendelet


Belgium• A 2006/44/EK irányelv kvázi szó szerinti átültetése

• Két darab atomerőmű: Doel és Tihange atomerőművek

• Doel atomerőmű:• Összesen 4 db blokk:

• PWR, hűtőtornyos és frissvízhűtéssel

• 2 db 1090 MWe és 2 db 454 MWe

• Termikus teljesítményük rendre:2054 MW és 1311 MW

• Schelde folyó:• Éves középhőmérséklet: 14,39 °C

• Minimum hőmérséklet: 4 °C

• Maximum hőmérséklet: 22,9 °C* (* 2017-es adatok)

• Az erőműre vonatkozó szabályozás:• A visszabocsátott hűtővíz hőmérséklete maximum 33 °C lehet

• Az átlagos napi visszabocsátási hőmérséklet nem haladhatja meg a 32 °C-ot

• A 30 napra vonatkoztatott visszabocsátási átlaghőmérsékletnek pedig 30 °C alatt kell lennie


Belgium• Tihange atomerőmű:

• PWR, hűtőtornyos hűtéssel

• 3 db blokk: 1009 MW villamos és 2873 MW termikus teljesítménnyel blokkonként

• Az erőműre vonatkozó szabályozás:• Időszaktól függően 4 vagy 5 °C lehet a hőfoklépcső (Tmelegvíz– Tháttér)

• A visszabocsátott hűtővíz hőmérséklete maximum 28 °C lehet


Bulgária• Bulgária 1 db atomerőművel rendelkezik: Kozloduy 5 & 6 atomerőmű

• 2 db VVER-1000 típusú blokk: 1000 MWe és 3000 MWterm blokkonként

• A Duna román-bulgár szakaszán

• Blokkok hűtése frissvízhűtéssel


Bulgária• A Duna 2017-es évi adatai a telephely mellett:

• Az atomerőműre vonatkozó szabályozás:• Maximális hőmérsékletkülönbség (∆Tmax): 3 °C• Mivel a Duna román-bolgár határon levő szakaszán található, így vélhetően a

román szabályozás is érvényes


Hőm

érsé

klet

(°C

) [0

–30

°C

]

Víz

állá

s (c

m)

Franciaország• Meglehetősen kiterjedt és részletes szabályozás:

• Gyakorlatilag minden folyóra külön-külön

• Akár évszaktól és vízhozamtól függően

• Alapja a 2006/44/EK irányelv

• Példák: Bugey, St. Alban és Tricastin atomerőművek

• St. Alban atomerőmű• 2 db PWR típusú blokk:

• 1381 MWe 3817 MWterm (blokkonként)

• Frissvízhűtésű blokkok: Rhone folyó• 2017-es éves középhőmérséklet: 15,1 °C• Minimum: 3,6 °C• Maximum: 26,7 °C

• Az erőműre vonatkozó szabályozás:• 06.01 és 09.30. között: ∆Tmax – 3 °C

• 10.01. és 05.30. között: ∆Tmax – 4 °C


Franciaország – Bugey atomerőmű

• 4 db PWR blokk: 945 MWe és2785 MWterm blokkonként

• Hűtőtornyos

• Rhone folyó mentén:• Középhőmérséklet:13,03 °C• Minimum: 2,8 °C• Maximum 23,7 °C (2017-es adatok)

• Kivételes esetben a keveredési zóna határán mért hőmérsékleti limit 26 °C-raemelhető, 06.01 és 09.30. között, maximum 35 órán keresztül!


Az atomerőműre vonatkozó szabályozás

∆Tmax (°C) Tmv,max (°C) Tmax (°C) Időszak

5,5 34 24 07.01.- 09.15.

7,5 30 24 09.16. – 06.30.

Franciaország – Tricastin atomerőmű• Tricastin atomerőmű• PWR – 4 x 915 MWe,

• Frissvízhűtésű blokkok

• A képen látható hűtőtornyok oka:• Más nukleáris létesítmények is vannak

a telephelyen

• Canal de Donzere-Mondragon,Rhone

• Éves középhőmérséklet: 14,26 °C• Minimum hőmérséklet: 3,5 °C• Maximum hőmérséklet: 24,9 °C (2017)


Az atomerőműre vonatkozó szabályozás:

∆Tmax (°C) Tmax (°C) Megjegyzés

4 28 Vízhozam nagyobb, mint 480 m3/s

6 28 Vízhozam kisebb, mint 480 m3/s

3 29 Külön engedéllyel, kivételes esetben

Németország• Alapja a 2006/44/EK irányelv• Példák az egyes atomerőműveknél meglevő további szabályozási korlátokra:

• Neckarwestheim atomerőmű:• 2 darab atomerőművi blokk:

– 1. blokk: PWR típusú840 MWe és 2575 MWterm

– 2. blokk: PWR típusú1400 MWe és 3850 MWterm

• Az 1-es blokkot 2011-ben leállították

• Hűtőtornyos hűtés

• Neckar folyó mentén

• Az erőműre vonatkozó szabályozások:• Különböző határértékek a visszabocsátott hűtővíz hőmérsékletére

blokkonként: 1. blokk: 30°C; 2. blokk: 35 °C

• A hőmérsékleteket 6 órás mozgóátlag alapján számítják


Németország – Neckarwestheimatomerőmű• Neckar folyó vízhőmérsékleti statisztikája:


Németország – Phillipsburg atomerőmű

• Phillipsburg atomerőmű:• 1 db PWR típusú blokk

• 1468 MWe és 3950 MWterm

• Frissvíz és hűtőtornyos hűtés is

• Rajna mentén található

• Hűtési üzemmódtól függő határértékek a visszabocsátott hűtővíz hőmérsékletére:• Hűtőtornyos hűtés esetén: 35 °C• Kombinált hűtés esetén: 33 °C• Frissvízhűtés esetén: 30 °C


Románia• 1 darab atomerőmű: Cernavoda 1 & 2

• CANDU blokkok 706 MWe és 2180 MWterm teljesítménnyel blokkonként

• Frissvízhűtés: Duna

• Érdekesség: A melegvíz-csatorna hossza kb. 6-7 km, ebből kb. 3,5 km fut afelszínen


2

3

11 – A hidegvíz-csatorna és a vízkivételi mű2 – A nyílt felszínű csatorna kezdete3 – Melegvíz-visszabocsátás a Dunába

Románia – Cernavoda atomerőmű


• Érdekesség 2: A Fekete-tenger irányába is van melegvíz-csatorna!

Románia – Cernavoda atomerőmű• A Duna 2017-es évi adatai a telephely mellett:

• Az erőműre vonatkozó szabályozás:• A ∆T maximálisan 10°C lehet a keveredési zóna szélén, de a Duna hőmérséklete

nem haladhatja meg a 35°C-ot

• A Fekete-tenger irányába történő visszabocsátás esetén a visszabocsátott vízhőmérséklete maximum 25°C lehet


Hőm

érsé

klet

(°C

)

Víz

állá

s (c

m)

Szlovénia• Szlovénia 1 darab atomerőművel rendelkezik: Krsko atomerőmű • PWR típusú atomerőmű:

• 727 MW villamos teljesítmény

• 1994 MW termikus teljesítmény

• A Száva folyó partján

• A Száva átlagos vízhozama a telephelynél kisebb, mint 250 m3/s!

• Az atomerőmű rendelkezik kiegészítő hűtőrendszerrel is

• Az erőműre vonatkozó szabályozás:• A maximálisan engedélyezett hőfoklépcső 3 °C, de külön hatósági engedéllyel

eltérhetnek a 3 °C-os korláttól

• Internetes források szerint erre már többször is volt példa


Svájc• A hőterhelésre vonatkozó általános szabályozás:

• A visszabocsátott víz maximális hőmérséklete: 30 °C• Külön engedéllyel lehet 33 °C is, ha a folyó háttérhőmérséklete meghaladja a 20 °C-ot

• ∆Tmax a folyóban élő halpopulációtól függően: 1,5 vagy 3 °C• A folyó elkeveredés utáni hőmérséklete maximum 25 °C lehet

• Svájc 2 db frissvízhűtésű atomerőművel rendelkezik

• Mühleberg atomerőmű:• 1 darab BWR típusú blokk: 390MWe és 1097 MWterm teljesítménnyel

• Frissvízhűtés

• Aare folyó mentén:• Éves középhőmérséklet: 12,9 °C• Minimum: 3,0 °C• Maximum: 23,1 °C (2017-es adatok)

• Internetes források szerintaz atomerőművet 20,5 °C-os víz háttérhőmérsékletnél kezdik el visszaterhelni


Svájc – Beznau I. & II. atomerőmű

• 2 darab PWR blokk: blokkonként 380 MWe és 1130 MWterm teljesítménnyel

• Frissvízhűtésű blokkok, az Aare folyóra telepített mesterséges szigeten fekszik

• Aare folyó 2017-es évi adatai: • Éves középhőmérséklet: 12,9 °C• Minimum: 2,6 °C• Maximum: 23,5 °C


Svájcban rendszeresen terhelik vissza az atomerőműveket a hőmérsékleti korlátok miatt

Összefoglalás

• A vizsgált országokban általában a 2006/44/EK irányelvben foglalt előírásokat alkalmazzák erőmű specifikusan

• Szinte minden atomerőmű esetében kivételes esetben és külön engedéllyel megengedett a határértékek rövid ideig való túllépése

• A konkrét mérési módszerek általában nem nyilvánosak


Biztonsági hűtővíz rendszer


80

Feladata:a reaktor leh űtéséhez és szubkritikusállapotban való tartásához szükséges létfontosságú biztonsági fogyasztók ellátása h űt ővízzel.

A biztonsági hűtővízrendszerek fő fogyasztói

• FKSZ , SZBV közbenső hűtőkör hűtése,

• pótvízszivattyú motorok-, és olajrendszerük hűtése,

• reaktorakna-, BOX-, egyéb primerköri recirkulációsléghűtő rendszerek hűtése,

• Pihentető medence hűtőkör hőcserélői• ZÜHR hőcserélői-, valamint ezen rendszerek szivattyúi-, és

villanymotorjainak h űtése,• lehűtő kondenzátorok-, és lehűtő szivattyúk csapágyhűtése,

• főgőz rendszeri gamma detektorok hűtése,

• dízelgenerátorok hűtése.

Biztonsági hűtővíz rendszer (VVER-440)


• normál esetben a technológiai rendszer fogyasztói, • normál lehűtés esetén a blokk leállításához, lehűtéséhez és a

leállított reaktor remanens hőjének elviteléhez szükséges fogyasztók,

• blokki üzemzavar esetén a blokk lehűtéséhez és a remanens hő elviteléhez szükséges fogyasztók részére.

A biztonsági hűtővíz rendszer biztosítja a megfelelő mennyiségű, minőségű és hőmérsékletű hűtővizet:

Biztonsági hűtővíz rendszer


Külön villamos betáplálás a biztonsági villamosenergia-ellátó rendszerről (+DG)

• Folyamatos (szünetmentes) vízutánpótlás a blokki fogyasztók részére.• Méretezési alap vízigényét az egyik blokkon bekövetkezett nagycső-töréses üzemzavar

adja, amíg az ikerblokkon lehűtés zajlik• Nem üzemzavari esetben az egyes rendszerek vízoldali terhelése egyenletes legyen.• A hűtővíz szivattyúk a legkisebb Duna-vízszint alatt legyenek - Duna mederváltozása miatt

változó legkisebb vízszint (LKV) az erőmű teljes élettartama alatt is kellő ráfolyási magasságot tegyen lehetővé

• A Duna-víz változó mechanikai szennyezettsége ellenére biztosítható legyen a fogyasztók állandó minőségű hűtővize.

• A hűtővíz szivattyúk a tervezési körülmények között minden esetben elegendő mennyiségű hűtővizet jutassanak a fogyasztókhoz.

• A biztonsági hűtővíz radiológiai állapota folyamatos méréssel ellenőrizhető legyen.• A csővezetékek átmérője olyan legyen, hogy a szakirodalomban ajánlott 2,5 m/s-os értéket

ne haladja meg sehol, hogy káros eróziós folyamatok illetve túl nagy áramlási ellenállás ne alakuljon ki.

• Megjegyzések• A csőtörés által érintett hurokba betápláló ZÜHR alrendszer hatástalan, így hőelvitel funkcióra

sem képes, hiába tartozik hozzá ép BHV alrendszer. • A maradék két alrendszer közül az egyiken az egyszeres hibatűrés elvének megfelelően fel kell

tételeznünk egy rejtett hibát, ami az üzemzavar során az egyik alrendszer üzemképtelenségét okozza.

• Az üzemzavart a megmaradt rendszernek le kell tudnia kezelni zónakárosodás nélkül.

Tervezési alapkövetelmények



Forrás: PA

Paks 1 Biztonsági hűtővíz rendszer

83

84

Feladata: a biztonsági és a kondenzátor hűtővízrendszerhez nem tartozó Duna-víz

hűtésű fogyasztókhoz hűtővíz, és a vegyészet számára nyersvíz biztosítása.

• 3. és 5. sz. víztisztítók hűtése

• nem létfontosságú szivattyúk hűtése

• technológiához szükséges kezelt vizek forrása (pl. pótvíz előkészítő üzem)

• turbinagépházi nagyteljesítményű villamos motorok-, és szivattyúk csapágy hűtése

• szekunderköri vegyészeti mintavételi rendszerek hűtése

• hűtőgépházi folyadékhűtők kondenzátor hűtése

• hidrogén fejlesztő hűtése

Technológiai hűtővíz rendszer


85

Technológiai szivattyú ház


A hűtéshez kapcsolódó legfontosabb üzemzavar:

Végső hőnyelő elvesztése


Végső hőnyelő elvesztéseLUHS – Loss of ultimate heat sink: a végső hőnyelő vagy az ahhoz vezető technológiai kapcsolatok (ezáltal a hűtési biztonsági funkció) elvesztése.UHS – Ultimate heat sink: végső hőnyelő egy olyan közeg (tipikusan egy nagy vízkészlet vagy az atmoszféra), amelybe a maradványhőmindig elvezethető, még akkor is, ha az egyéb hűtési módok elégtelenek.

– Primary ultimate heat sink : elsődleges végső hőnyelő – az erőmű méretezési alapja szerinti végső hőnyelő.

– Alternative ultimate heat sink: alternatív végső hőnyelő – az elsődleges végső hőnyelőtől független végső hőnyelő, amelybe a remanens hő elvezethető, függetlenül az elsődleges végső hőnyelő rendelkezésre (nem) állásától. Secondary feed & bleed


Végső hőnyelő elvesztése - Paks• Biztonsági hűtővíz rendszer szerepe – fő

kapcsolat az erőmű hűtőrendszerei és a Duna közt

– 6 szivattyú/ikerblokk

– Normál üzemben 3×1 szivattyú üzemel, üzemzavar esetén 6

– mindegyik redundáns ágon egy-egy 100 m3-es puffer tartály

– Tartályig 2-2 blokkra közös rendszer

– BHV rendszer villamos betáp: II. kategóriájú, biztonsági létfontosságú 6kV-os rendszerről

– BHV elvesztése = végső hőnyelőelvesztése

– Villamos betáp teljes kiesése = BHV vesztés

• Sótalanvíz rendszer: 3*900 m3 tartály ikerblokkonként

– Szekunder kör hűtővíz-ellátása ÜTSZ vagy KÜTSZ-ön keresztül

– 2 napi hűtésre elegendő


2. kiépítés sótalanvíz-tartályok (Fotó:AA)

100 m3

+ 33 m

1. blokk

2. blokk

1. blokk

1. blokk

2. blokk

2. blokk

.V N = 0,46 m3/sp N = 6,25 barn = 990 f/percP = 0, 5 MW

100 m3

+ 33 m100 m3

+ 33 m

Végső hőnyelő elvesztése - Paks• Végső hőnyelő tartós elvesztése a külső villamos betáplálás

rendelkezésre állása esetén– Primer kör hűtése természetes cirkulációval

– GF: gőz elvitel atmoszférába, vízellátás ÜTSZ/KÜTSZ segítségével

– sótalanvíz-tartályok mellett GF és táptartályok vízkészlete használható

– Ezek kiürülése után alternatív források

• tüzivíz rendszer (időkorlát nélkül, parti szűrésű kúttelepről, ha van villamos ellátás!)

• Alternatív források– mobil vízkivétel közvetlenül a

Dunából, a Duna hidegvíz csatornájából, időlegesen a melegvíz csatornából vagy a halastavakból

2019.03.07. Atomerőművek 89(Forrás: PA Zrt, CBF)

ÜZEMZAVARI ENERGIAELLÁTÁS (EMERGENCY POWERSYSTEMS – EPS)


Villamos ellátás elveszítése• LOOP – Loss of off-site power: külső villamosenergia-hálózat elvesztése– a

telephely minden külső hálózati áramellátásának az elvesztése (a hálózat összeomlása vagy a hálózati kapcsolatok elvesztése). DBA (esetleg AOO) esemény.

• SBO – Station Blackout: teljes feszültségvesztés– minden telephelyen kívüli és belüli normál üzemi AC betáp és az üzemzavari AC források (üzemzavari dízelgenerátorok) elvesztése. Nem értendő bele a DC (akkuk) és az azokhoz kapcsolódó inverterek elvesztése. BDBA esemény.

Munka a sötét blokkvezénylőben, Fukushima, 2011. március, Forrás: TEPCO


Üzemzavari villamosenergia-ellátás• Normál üzemi villamosenergia-

ellátás– Országos hálózatról

• Alternatív villamosenergia-ellátás– Más külső dedikált forrásból– Más telephelyi forrásból (másik

blokk, egyéb)• Több különböző alrendszer

– AC rendszer a megszakítható betáplálású fogyasztóknak

– Üzemzavari AC áramforrás (tipikusan dízelgenerátorok, melyek adott biztonságvédelmi jelre indulnak)

– DC rendszer (szünetmentes), AC rendszer tölti

– Szünetmentes AC rendszer (DC rendszerből táplált inverterekenkeresztül)


Akkumulátortelep

Biztonsági és nem-biztonsági fogyasztók

Betáp villamos hálózatról

Üzemzavari villamosenergia-ellátás – Dízelek, Paks

• 1. kiépítés– blokkonként 3 darab 15D100

típusú, 10 ikerhengeres, kétütemű, szovjet (ukrán) gyártású dízelgenerátor

– névleges teljesítménye egyenként 1,6 MW, de 10 órán át 1,8 MW-ig is terhelhetőek

– névleges fordulatszáma 750/perc, felfutási ideje 15 másodperc.

• Üzemanyag: 12*100 m3-es, föld alatti tárolók (120 órai üzemre elég)

• Hűtésüket a BHV rendszer látja el


Az 1. kiépítés egyik dízelgenerátora (Fotó: AA)

• 2. kiépítés– blokkonként 3 darab GANZ-

SEMT PIELSTIK típusú, 18 hengeres, négyütemű, négyszelepes, 2,1 MW névleges teljesítményű magyar gyártású dízelgenerátor

– névleges fordulatszáma 1500/perc, felfutási ideje 15 másodperc

• Üzemanyag: 12*100 m3-es, föld alatti tárolók (120 órai üzemre elég)

• Hűtésüket a BHV rendszer látja el


Üzemzavari villamosenergia-ellátás – Dízelek, Paks

A 2. kiépítés egyik dízelgenerátora (Fotó: AA)

Üzemzavari villamosenergia-ellátás - Paks• Blokk saját fogyasztóit a háziüzemi transzformátorok látják el normál üzemben a

generátorról, üzemen kívül pedig a 400 kV-os, vagy a 120 kV-os hálózat felől• Üzemzavari helyzetben, a biztonsági fogyasztókat tápláló sínek a dízelgenerátoroktól

kapják az energiát • Lépcsőzetes Indítási Program• A háziüzemi villamos energia ellátás szempontjából a rendszereket a feszültség-

kimaradás időtartamát tekintve három kategóriába lehet sorolni: • I. kategória

– A betáplálás kimaradása a másodperc tört részéig sem megengedett– I. kategóriájú villamos betáplálási rendszerek végső tápforrásai mindig az akkumulátor telepek– Az akkumulátorok kapacitása legnagyobb terhelés mellett is minimum 3,5 órára elegendő– A dízelgenerátorok – üzembelépésük után – ezeket az akkumulátorokat is töltik.

• II. kategória– A betáplálás kimaradásának időtartama néhány percig terjedhet (biztonsági létfontosságú

fogyasztók energiaellátó-rendszere)– A II. kategóriájú villamos betáplálási rendszerek végső tápforrásai

a dízelgenerátorok. • III. kategória

– A betáplálás kimaradásának időtartamára nincs megkötés – Tápforrásuk a blokk és a tartalék háziüzemi transzformátorok

2019.03.07. Atomerőművek 95(Forrás: PA Zrt, CBF)

Tervezési alapon túli villamosenergia-ellátás - Paks• Villamos betáplálás teljes, tartós elvesztése (SBO, BDBA esemény)

– a blokkon az összes váltóáramú fogyasztó leáll– automatikus védelmi működés (ÜV-1)– sem a hőhordozó felbórozására, sem a blokk üzemszerű lehűtésére nincsen lehetőség– szekunderköri nyomás az atmoszférába redukáló szelepek nyitásával stabilizálható– az így lefúvatott gőz egy ideig biztosítja a hűtést, de a GF-ben a vízszintek csökkennek– Névleges teljesítményről indulva négy és fél órával a feszültségkiesés után a gőzfejlesztők kiszáradnak– A primer körben a nyomás és a hőmérséklet emelkedni kezd– Primer köri lefúvatás a konténment felé � primerköri vízkészlet fogy, az aktív zóna szárazra kerül– Az aktív zóna sérülése 10 órával a feszültségkiesés után várható– Pihentető medence: legrosszabb esetben (frissen kirakott kazetták) forrás 4 óra, üzemanyag-sérülés

19 óra elteltével• Súlyos baleset esetén

– Blokkonként egy, 100 kW-os mobil dízelgenerátor– Mérő, ellenőrző és beavatkozó rendszerek ellátására –

pl. a primer kör nyomáscsökkentése, a reaktorakna elárasztása, szükség esetén a gőzfejlesztők hermetikus téren belüli lefúvatása

– Blokkok közötti áttáplálás a nagyfeszültségű rendszer kiesése esetén is lehetséges (6 kV-os hálózaton)

– Lepróbált, egymástól független, térben szeparált külső betáplálási lehetőség a Dunamenti Gázturbinás Erőműből és Litéri Gázturbinás erőműből


(Forrás: PA Zrt, CBF)

Documents

Atomer őművi h űtővíz rendszerek Üzemzavari …oldweb.reak.bme.hu/fileadmin/user_upload/felhasznalok/...Atomer őművi h űtővíz rendszerek Üzemzavari villamosenergia-ellátás