Atomerőművi hűtővíz rendszerek Üzemzavari villamosenergia-ellátás

Átírás

1 Atomerőművi hűtővíz rendszerek Üzemzavari villamosenergia-ellátás Dr. Aszódi Attila, Boros Ildikó Atomerőművek március 7. Atomerőművek 1 Atomerőművi hűtővíz rendszerek Atomerőművek 2

2 Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás Miért speciális atomerőművi kérdés? Mert az elvonandó hőteljesítmény 1000 MW-os gőzerőművi blokknál: atomerőmű: 2000 MW hagyományos földgáztüz. erőmű: MW kombinált ciklus: max 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! Atomerőművek 3 Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás Atomerőművek 4

3 Hűtővízellátás Frissvíz-hűtés Hűtőtavas hűtés Nedves hűtőtornyos hűtés Száraz hűtőtornyos hűtés Pl. USA, 104 blokk 60 frissvíz-hűtés 35 nedves HT 9 vegyes rendszer Atomerőművek 5 Gács Iván Hűtővízellátás frissvíz-hűtés A vízhozam 1/3-ánál nagyobb vízigény esetén: duzzasztás. De figyelni kell a hőmérsékleti korlátokra is! Vízkivételi mű: szűrés, szivattyúzás szabadfelszínű csatorna Csővezetékes szállítás Erőmű G Rekuperációs vízerőmű Frissvíz: folyóból: max. a vízhozam 1/3-a, tengerből: visszafolyás megakadályozásáról gondoskodni Kondenzátor tisztítás speciális aspektusai Atomerőművek 6

4 Hűtővízellátás frissvíz hűtés 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 Q [m 3 /s] LNQ KNQ nagy vízhozamú év átlagos vízhozam-tartósság KÖQ, átlagos vízhozam kis vízhozamú év T [h/év] Atomerőművek 7 KKQ LKQ Gács Iván Hűtővízellátás frissvíz-hűtés Margulova: Atomerőművek 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. Földközitenger) 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 Fukushima I. Atomerőművek 8

5 Hűtővízellátás frissvíz-hűtés műtárgyai Margulova: Atomerőművek Atomerőművek 9 Paksi Atomerőmű hatása (erősen kerekített értékek, pontmodell) P BT = 2000 MW (teljesítménynövelés után) elvonandó hőteljesítmény: 4000 MW Duna közepes vízhozama: 2200 m 3 /s Hőmérséklet-emelkedés 0,43ºC lenne teljes elkeveredés után KKQ-nál (850 m 3 /s) 1,12ºC De nincs teljes elkeveredés!! Atomerőművek 10

6 Hűtővízellátás frissvíz 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 Atomerőművek 11 Hűtővízellátás hűtőtavas hűtés Margulova: Atomerőművek 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 Atomerőművek 12

7 Hűtővízellátás hűtőtavas hűtés m be + m cs = m sz + m p + m le + m e m be c be = (m sz + m le + m e ) c m be,min = (m p + m e -m cs )/(1-c be /c meg ) m be m cs m p m le víz tömegmérleg só tömegmérleg ahol c só koncentráció Indexek cs csapadék, sz elszivárgás talajba, p párolgás, le leeresztés, e erőmű felhasználása, meg megengedett Gács Iván m e Erőmű 1 MW e 1 ha szóró-hűtők, cseppelragadás Atomerőművek 13 Hűtőtavas hűtés Dél-Ukrán Atomerőmű (Fotó: AA) Atomerőművek 14

8 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 o C a belépő hőmérséklet határérték), hatás az ivóvízbázisra, algásodás Előny: talán a krokodiloknak Atomerőművek 15 Hűtőcsatornás hűtés Turkey Point Jane Goodall, a főemlőskutatás forradalmasítója Kép forrása: cbsnews.com Atomerőművek 16

9 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Gács Iván G Hűtővíz veszteség: Párolgás Cseppelragadás -> töményedés -> leiszapolás pótvíz leeresztés természetes áramlású kényszeráramlású Atomerőművek 17 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Prairie Island NPP, Minnesota, USA Leibstadt NPP, Svájc Atomerőművek 18

10 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Természetes áramlású hűtőtornyok hatékony hűtés nagy levegő-víz érintkezési felülettel (fill) 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) Atomerőművek 19 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés eng-hvac.blogspot.com 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 Chinon B, Franciaország Atomerőművek 20

11 Hűtővízellátás száraz hűtőtornyos hűtés G Gács Iván természetes áramlású kényszeráramlású nedvesített Apróbordás hőcserélő G pótvíz A kondenzátor keverő 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) Atomerőművek 21 Kondenzációs hőmérséklet csökkentése Előny: javul a körfolyamat hatásfoka Alacsony hűtővíz-hőmérséklet esetén érdemes csökkenteni a hűtővíz-áramot! Hátrány: nagyobb hűtővíz mennyiség (költség) nagyobb szivattyúzási munka (önfogyasztás) nagyobb kilépési sebesség miatt nő az erózió a kilépési veszteség Atomerőművek 22

12 Környezetvédelmi, társadalmi szempontok A trend a nedves hűtőtornyok alkalmazása Oka: vízvédelmi törvények (hőterhelés miatt 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) Atomerőművek 23 Hűtővízellátás - szóróhűtés Előny: kis beruházási költség Hátrány: nagy vízveszteség (szél!) Kondenzátorhűtésre nem alkalmazzák atomerőműben De lehetséges: Biztonsági hűtővízrendszer Csúcshűtés Margulova: Atomerőművek Atomerőművek 24

13 Hűtővízellátás - szóróhűtés Volgodonszk Atomerőművek 25 A paksi atomerőmű vízfelhasználása kondenzátor hűtővíz 105 m 3 /s = 378 e m 3 /h biztonsági hűtővíz 3 m 3 /s = 10,8 e m 3 /h technológiai hűtővíz 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 Az Atomerőmű vízforrásai Duna (hűtő- és sótalan víz) Partiszűrésű 30 m-es rétegvíz (tüzivíz) Csámpai m-es rétegvíz (ivóvíz) Atomerőművek 26 26

14 6-os út Paks 3 5 AE vízellátása VITUKI Rt ARGOS Stúdió és Aradi János 6-os út Pécs 1: Hidegvíz csatorna 2: Melegvíz csatorna 3:Parti szűrésű kúttelep 4: Zagymedencék 5: Csámpai vízmű 6: Szennyvíztelep 7: Halastavak 8: Kondor-tó 9: Övárok (átemelő sziv. ház) 10: Faddi betáp 11: Csámpa-patak meder Forrás: PA Atomerőművek 2727 Atomerőművek 2828 A Duna Duna vízhozama: vízszint ingadozás: medermélyülés: hossza: m3/s ~10 m ~1,5 m / 100 év 2860 km

15 Atomerőművek 29 Hidegvíz csatorna Feladata: az erőmű részére a szükséges mennyiségű hűtő- 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 Atomerőművek 30 30

16 Vízkivételi mű Feladata: az erőművi technológiákhoz szükséges vízmennyiség hidegvíz csatornából történő kiemelése, tárolása és fogyasztókhoz való eljuttatása. Forrás: PA Atomerőművek Atomerőművek 32

17 Kondenzátor hűtővízrendszer Feladata:a turbinák kondenzátoraihoz szükséges mennyiségű és minőségű hűtővíz biztosítása. Forrás: PA Atomerőművek 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 keresztszelvényében a Dunavíz hőmérséklete sehol sem lehet 30 C-nál magasabb. Atomerőművek 34 34

18 hidegvízcsatorna melegvíz csóva Duna melegvízcsatorna 1. sz. kőszórás 1.sz. ábra 500 m-s szelvény 2. sz. kőszórás A melegvíz csóva Forrás: PA 2.sz. ábra Atomerőművek A Duna 2.sz.ábra a Duna vízállásának változása 1.sz.ábra a Duna vízhozama Forrás: PA 3.sz.ábra Vízállásváltozás a Duna Vác- Mohács szakaszán Atomerőművek 36 36

19 Az új blokkok hűtése - a Duna 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. Atomerőművek 37 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 m 3 /s. A vízhozam várható időbeli alakulása az elmúlt évek mért adataira alapozva: +54,5 m 3 /s/év növekedés a legmagasabb vízhozamok esetén -1 m 3 /s/év csökkenés átlagos vízhozamra -4,5 m 3 /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. Atomerőművek 38

20 Az új blokkok hűtése / Vízállás 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 között A Duna vízhozamának változása között Atomerőművek 39 Az új blokkok hűtése / Vízhozam A szélsőségesen kis vízhozam-értékek növekedésére lehet számítani, növekedni fog a szélsőségesen nagy vízhozam-érték is +35% Atomerőművek 40

21 Az új blokkok hűtése - a Duna 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 Atomerőművek 41 Az új blokkok hűtése Mind a frissvizes, mind a hűtőtornyos hűtésre készültek vizsgálatok Vizsgálati szempontok: műszakitervezési (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 Atomerőművek 42

22 Az új blokkok hűtése Atomerőművek 43 Az új blokkok hűtése frissvíz-hűtés Figyelembe kell venni a klímaváltozás hatásait (Dunavíz-hőmérséklet növekedése) Vizsgálni kell az új hideg- és melegvízcsatornák 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 Dunavíz hőmérséklete sehol sem lehet 30 C-nál magasabb. 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 Atomerőművek 44

23 Az új blokkok hűtése Hűtőtorony Frissvizes hűtés ELŐNY Jelenleg nincs jogszabályi korlátozás a levegő hőterhelésére vonatkozóan Tiszta tercier kör, a biológiai és kémiai szennyeződések kezelése egyszerű Szigorú előírások a Duna hőterhelésére vonatkozóan A kémiai/biológiai szennyeződések eltávolítása megfelelő technológiai megoldásokat igényel HÁTRÁNY Közel azonos beruházási költség a teljes rendszerre vonatkozóan Közel azonos szivattyúzási munka Magas üzemeltetési és karbantartási költségek a pótvíz-rendszer miatt Mérsékelt üzemeltetési és karbantartási költségek Tájképbe illeszthetősége problémás (FAND rendszer a NDCT helyett) Nincs tájképbe illesztési probléma HÁTRÁNY Jelentős termeléskiesés az általánosan magasabb kondenzátornyomás miatt A hűtővíz utánpótlás és a vegyszeres kezelés jelentősen megnöveli az élettartam-költséget! Minden környezeti hőmérséklet mellett legalacsonyabb kondenzátornyomás A vízkészletjárulék a hűtőtornyok pótvízköltségéhez képest alacsony, lényegesen kedvezőbb élettartam-költség ELŐNY Atomerőművek 45 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 500mre lévő szelvényben az előírt 30 C tartásához később kiegészítő intézkedésekre lehet szükség. Tartósságok KHT: 2032-ben: 7-10 nap/év 2085-ben: 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 hűtővízellátás. Atomerőművek 46

24 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, alvízi szabályozás miatt) Alapállapot felmérése: a jelenlegi blokkok hőterhelése miatt t=2,5 C hőmérsékletváltozásig 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 vízminőségjavítási célokat A 6 blokk üzeme alatt a hatásterület hossza a P2 KHT-ban bemutatott számítások szerint 11 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. Kék terület: az Atomerőmű jelenlegi üzemállapotához tartozó legalább 30 o C os hőmérsékletű dunai víz területe Narancs PaksI és Paks II es együttes, legalább 30 o C os hőmérsékletű dunai víz területe Lila :Paks II üzemállapothoz tartozó legalább 30 o C os hőmérsékletű dunai víz területe Felmelegedett hűtővíz dunai bevezetés kritikus hatásterületének lehatárolása 2085-ig Makrozoobenton: makroszkopikus vízi gerinctelenek Fitobenton: a vizekben az aljzaton élő növények Atomerőművek 47 Példa egy új blokk EPR, 1600 MWe, 37%-os hatásfok Hatósági korlát: max. 11 o C felmelegedés frissvíz hűtésnél Milyen tömegáramot igényel a frissvizes kondenzátorhűtés? Nedves hűtőtoronnyal hűtve mekkora tömegáram kell? (Csupán az elpárolgással elvitt hőt tekintve) P e =1600 MWe, η=0.37, T=11 o C P th = 4300 MW Elvonandó: P el =2700 MW Δ== J/s -> = kg/s Hűtőtorony esetén: Elpárolgott vízre: = L=2257 kj/kg -> =1200 kg/s DE: nedves tornyos hűtés vízmérlege: M = E + D + Bd E Evaporation / elpárolgás D Drift / elragadás (~ vízforgalom 0,3-1%-a) Bd Blowdown / leiszapolás (~ elpárolgás 50%-a) Atomerőművek 48

25 A Duna 2018 nyarán / őszén Érdeklődők a Duna partján a budapesti Margit-sziget alacsony vízállásnál járható déli szigetcsúcsánál, a Margit híd középső pillérjénél augusztus 16-án. MTI fotó, Balogh Zoltán (forrás: hajozas.hu) Atomerőművek 49 Dunai vízállások 2018 október-novemberében a paksi vízmércénél LKV_új=84,41 mbf (LKV -10cm -29cm) A legkisebb vízállás megdőlt án délután a korábbi legkisebb vízszint alatti vízszinteket mértek. Atomerőművek 50

26 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 a 30 C-ot. A Dunába visszavezetésre kerülő felmelegített hűtővíz engedélyezett hőmérséklete legfeljebb 33 C lehet a kibocsátási ponton. A határérték túllépés elkerülése céljából koncepció tervet kell kidolgozni. A 30 C-os hőkorlát betartásának ellenőrzése, nyomon követhetősége céljából rendszeres mérési lehetőséget biztosító vízhőmérséklet ellenőrző monitoring rendszert kell kialakítani, és Hőkorlát Ellenőrző Monitoring Rendszert kell működtetni. Az erőmű tervezése most zajlik, olyan megoldásokat kell megtervezni és beépíteni, amivel a létesítmény a határértékeket tartani fogja. 2. Vízhozam Paksi 1-4. blokk melegvíz csóvája Forrás: MVM PA Zrt. Atomerőművek 51 No. Megnevezés Szint (Bf m) 11 Atomerőművi telephely feltöltési szintje 97,15 10 Árvízvédelmi töltéskorona a jobb parton 96,40 9 Méretezési jegesárvíz 96,07 8 Árvízvédelmi töltéskorona a bal parton 95,90 7 Jégtorlasz mögött várható maximális vízszint 95,90 6 Méretezési jégmentes árvíz 95,51 5 Tipikus tavaszi vízállás 91,00 4 Tipikus őszi vízállás 87,00 3 Számított vízszint a hidegvíz csatornában méretezési kisvízhozamkor 84,04 2 Kondenzátor hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,60 1 Biztonsági hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,50 d Új vízkivételi mű működéséhez tervezett vízszint (tartalékkal) 82,00 c Mai hidegvíz csatorna fenékszint 81,00 b Barákai gázló átlagos fenékszint 81,00 a Tervezett hidegvíz csatorna fenékszint 79,30 (Bf m) a Balti-tenger szintje feletti magasság, m 3. Vízállás A jellemző magassági szintek Pakson Az atomerőmű biztonságosan és üzembiztosan üzemeltethető volt az augusztusi és októberi kisvizes időszakban is. A hűtővízhez való hozzáférés feltételei biztosítottak voltak , Balparti gát Duna főmeder Jobbparti gát Hidegvíz csatorna Atomerőművek Meglévő kondenzátor hűtővíz Meglévő biztonsági hűtővíz 52

27 No. Megnevezés Szint (Bf m) 11 Atomerőművi telephely feltöltési szintje 97,15 10 Árvízvédelmi töltéskorona a jobb parton 96,40 9 Méretezési jegesárvíz 96,07 8 Árvízvédelmi töltéskorona a bal parton 95,90 7 Jégtorlasz mögött várható maximális vízszint 95,90 6 Méretezési jégmentes árvíz 95,51 5 Tipikus tavaszi vízállás 91,00 4 Tipikus őszi vízállás 87,00 3 Számított vízszint a hidegvíz csatornában méretezési kisvízhozamkor 84,04 2 Kondenzátor hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,60 1 Biztonsági hűtővízszivattyúk működéséhez minimálisan szükséges 83,50 d Új vízkivételi mű működéséhez tervezett vízszint (tartalékkal) 82,33 c Mai hidegvíz csatorna fenékszint 81,00 b Barákai gázló átlagos fenékszint 81,00 a Tervezett hidegvíz csatorna fenékszint 79,00 (Bf m) a Balti-tenger szintje feletti magasság, m 3. Vízállás A jellemző magassági szintek Pakson Az új blokkok vízkivételi művei még alacsonyabb vízszintre lesznek tervezve, figyelembe véve a medermélyülés várható folyamatait. A legextrémebb helyzetekre is felkészülünk , 8 9 P2 terv b c d a Balparti gát Duna főmeder Jobbparti gát Hidegvíz csatorna Atomerőművek Meglévő kondenzátor hűtővíz Meglévő biztonsági hűtővíz 53 Az új blokkok hűtése frissvíz-hűtés Az elemzésekben figyelembe vett öblözeti vízkivételi mű: Atomerőművek 54

28 Hűtővíz-visszavezetésre vonatkozó szabályozási gyakorlat más Európai országokban Atomerőművek 55 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 Tháttér Thőcsóva Tmelegvíz Atomerőművek 56

29 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: Tmax Tmv,max Tmelegvíz 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 Atomerőművek 57 Bevezetés A folyók hőterhelésének leírása Tmelegvíz Tmv,max Keveredési zóna széle (?) A visszabocsátott hűtővíz hőmérsékletének és a folyó háttérhőmérsékletének mérése műszakilag könnyen megvalósítható Viszont nem egyértelmű, hogy mit tekintünk a keveredési zóna szélének A Tmax -ra és Tmax-ra vonatkozó előírások telephely specifikus pontosítása elengedhetetlen Változó vízállás, vízhozam és mederalak keveredési zóna is változik! Atomerőművek 58

30 EU-tagállamokra vonatkozó irányelvek Az Európai Parlament és a Tanács, a halak életének megóvása érdekében védelmet vagy javítást igénylő édesvizek minőségéről szóló 2006/44/EK számú irányelve A visszabocsátott hűtővízre vonatkozó előírások: Megkülönböztet lazacos és pontyos vizeket, lazacos vizek esetén szigorúbb előírások Határértékek: Típus Tmax ( C) Tmax ( C) Kiegészítések: Lazacos vizek 1,5 20,5 Pontyos vizek 3 28 A tagállamok adott földrajzi területre vonatkozó korlátozott felmentést adhatnak, amennyiben az illetékes hatóságok bizonyítani tudják, hogy ennek nincs káros következménye a halpopuláció kiegyensúlyozott fejlődésére A bizonyos halfajoknak ívási időszakában az adott vizekben a vízhőmérséklet nem haladhatja meg a 10 C-ot A hőmérsékleti korlátokat az idő 2 %-ában túl lehet lépni (egy évben kb. 7 nap) Atomerőművek 59 EU-tagállamokra vonatkozó irányelvek 2006/44/EK számú irányelv Atomerőművek 60

31 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.) KöM rendelet Atomerőművek 61 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 Atomerőművek 62

32 Tihange atomerőmű: Belgium 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 Atomerőművek 63 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 Atomerőművek 64

33 Bulgária A Duna 2017-es évi adatai a telephely mellett: Vízállás (cm) Hőmérséklet ( C) [0 30 C] 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 Atomerőművek 65 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: és között: Tmax 3 C és között: Tmax 4 C Atomerőművek 66

34 Franciaország Bugey atomerőmű 4 db PWR blokk: 945 MWe és 2785 MWterm blokkonként Hűtőtornyos Rhone folyó mentén: Középhőmérséklet:13,03 C Minimum: 2,8 C Maximum 23,7 C (2017-es adatok) Az atomerőműre vonatkozó szabályozás Tmax ( C) Tmv,max ( C) Tmax ( C) Időszak 5, , Kivételes esetben a keveredési zóna határán mért hőmérsékleti limit 26 C-ra emelhető, és között, maximum 35 órán keresztül! Atomerőművek 67 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 m 3 /s 6 28 Vízhozam kisebb, mint 480 m 3 /s 3 29 Külön engedéllyel, kivételes esetben Atomerőművek 68

35 Alapja a 2006/44/EK irányelv Németország Példák az egyes atomerőműveknél meglevő további szabályozási korlátokra: Neckarwestheim atomerőmű: 2 darab atomerőművi blokk: 1. blokk: PWR típusú 840 MWe és 2575 MWterm 2. blokk: PWR típusú 1400 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 Atomerőművek 69 Németország Neckarwestheim atomerőmű Neckar folyó vízhőmérsékleti statisztikája: Atomerőművek 70

36 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 Atomerőművek 71 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 a felszínen 23 1 A Melegvíz-visszabocsátás nyílt hidegvíz-csatorna felszínű csatorna és a kezdete a vízkivételi Dunába mű Atomerőművek 72

37 Románia Cernavoda atomerőmű Érdekesség 2: A Fekete-tenger irányába is van melegvíz-csatorna! Atomerőművek 73 Románia Cernavoda atomerőmű A Duna 2017-es évi adatai a telephely mellett: Vízállás (cm) Hőmérséklet ( C) 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 víz hőmérséklete maximum 25 C lehet Atomerőművek 74

38 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 m 3 /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 Atomerőművek 75 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 szerint az atomerőművet 20,5 C-os víz háttérhőmérsékletnél kezdik el visszaterhelni Atomerőművek 76

39 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 Atomerőművek 77 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 Atomerőművek 78

40 Biztonsági hűtővíz rendszer Atomerőművek 79 Biztonsági hűtővíz rendszer (VVER-440) Feladata:a reaktor lehűtéséhez és szubkritikus állapotban való tartásához szükséges létfontosságú biztonsági fogyasztók ellátása hűtővízzel. A biztonsági hűtővízrendszerek fő fogyasztói FKSZ, SZBV közbenső hűtőkör hűtése, pótvízszivattyú motorok-, és olajrendszerük hűtése, reaktorakna-, BOX-, egyéb primerköri recirkulációs léghűtő rendszerek hűtése, Pihentető medence hűtőkör hőcserélői ZÜHR hőcserélői-, valamint ezen rendszerek szivattyúi-, és villanymotorjainak hűtése, lehűtő kondenzátorok-, és lehűtő szivattyúk csapágyhűtése, főgőz rendszeri gamma detektorok hűtése, dízelgenerátorok hűtése. Atomerőművek 80 80

41 Biztonsági hűtővíz rendszer A biztonsági hűtővíz rendszer biztosítja a megfelelő mennyiségű, minőségű és hőmérsékletű hűtővizet: 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. Külön villamos betáplálás a biztonsági villamosenergia-ellátó rendszerről (+DG) Atomerőművek 81 Tervezési alapkövetelmények 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. Atomerőművek 82

42 Paks 1 Biztonsági hűtővíz rendszer Forrás: PA Atomerőművek Technológiai hűtővíz rendszer 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 Atomerőművek 84 84

43 Technológiai szivattyú ház Atomerőművek A hűtéshez kapcsolódó legfontosabb üzemzavar: Végső hőnyelő elvesztése Atomerőművek 86

44 Végső hőnyelő elvesztése LUHS 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 maradványhő mindig 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 Atomerőművek 87 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 hőnyelő elvesztése 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. V N = 0,46 m 3 /s p N = 6,25 bar n = 990 f/perc P = 0, 5 MW 100 m m 100 m m 100 m m 1. blokk 2. blokk 1. blokk 2. blokk 1. blokk 2. blokk 2. kiépítés sótalanvíz-tartályok (Fotó:AA) Atomerőművek 88

45 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 Atomerőművek (Forrás: PA Zrt, CBF) 89 ÜZEMZAVARI ENERGIAELLÁTÁS (EMERGENCY POWER SYSTEMS EPS) Atomerőművek 90

46 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, március, Forrás: TEPCO Atomerőművek 91 Üzemzavari villamosenergia-ellátás Normál üzemi villamosenergiaellátás 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 invertereken keresztül) Betáp villamos hálózatról Biztonsági és nem-biztonsági fogyasztók Akkumulátortelep Atomerőművek 92

47 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 MWig is terhelhetőek névleges fordulatszáma 750/perc, felfutási ideje 15 másodperc. Üzemanyag: 12*100 m 3 -es, föld alatti tárolók (120 órai üzemre elég) Hűtésüket a BHV rendszer látja el Az 1. kiépítés egyik dízelgenerátora (Fotó: AA) Atomerőművek 93 Üzemzavari villamosenergia-ellátás Dízelek, Paks 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 m 3 -es, föld alatti tárolók (120 órai üzemre elég) Hűtésüket a BHV rendszer látja el A 2. kiépítés egyik dízelgenerátora (Fotó: AA) Atomerőművek 94

48 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 feszültségkimaradás 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 Atomerőművek (Forrás: PA Zrt, CBF) 95 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) Atomerőművek 96