Boros Ildikó Atomerőművek

Átírás

1 Boros Ildikó Atomerőművek

2 Atomerőművi hűtővíz rendszerek

3 Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás Miért speciális atomerőművi kérdés? Mert az elvonandó hőteljesítmény 1000 MW-os gőzerőművi blokknál: atomerőmű: 2000 MW hagyományos gőzerőmű: MW kombinált ciklus: max. 700 MW Gács Iván (BME) 3/15

4 Kondenzátor hűtés, hűtővízellátás Gács Iván (BME) 4/15

5 Hűtővízellátás Frissvízhűtés Hűtőtavas hűtés Nedves hűtőtornyos hűtés Száraz hűtőtornyos 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 Pl. USA, 104 blokk 60 frissvíz-hűtés 35 nedves HT 9 vegyes rendszer kis vízhozamú év KÖQ, átlagos vízhozam KKQ LKQ T [h/év] Gács Iván (BME) 5/15

6 Hűtővízellátás frissvíz hűtés 1/3-nál nagyobb vízigény: duzzasztás Vízkivételi mű: szűrés, szivattyúzás szabadfelszínű csatorna Csővezetékes szállítás Erőmű G Rekuperációs vízerőmű Frissvíz: folyóból: max. a vízhozam 1/3-a, tengerből: visszafolyás megakadályozása Kondenzátor tisztítás Gács Iván (BME) 6/15

7 Hűtővízellátás frissvíz hűtés Alacsony hőmérsékletű, nagy mennyiségű frissvízforrás kell hozzá Kondenzátorok hátadó felületét ez alapján kell tervezni (pl. UAE) Pl.: török NPP, 1% kimenő P különbség (Feketetenger vs. Földközi-tenger) NPP-nél szinte csak ez a szempont számít a telephely-választásnál Tengervizes hűtés: komolyabb anyagminőségkövetelmények, de hatékonyabb hűtés (pl. EPR) Korlát kilépő hűtővíz-hőmérsékletre, emiatt több helyen korlátozás USA: környezetvédelmi törvény miatt kiszorulóban

8 Paksi Atomerőmű hatása (erősen kerekített értékek) P BT = 2000 MW (teljesítménynövelés után) elvonandó hő: 4000 MW Duna közepes vízhozama: 2200 m 3 /s hőmérsékletemelkedés 0,43ºC lenne teljes elkeveredés után KKQ-nál (850 m 3 /s) > 2ºC nincs teljes elkeveredés!! Gács Iván (BME) 8/15

9 Hűtővízellátás frissvíz hűtés Rekuperációs erőmű terve Pakson Az építés óta tervezik Terv: 35 GWh/év, mátrix turbinás megoldással Több erőműben is létezik (Mo-n is) KÁT Jelen állapot

10 Hűtővízellátás hűtőtavas hűtés m be + m cs = m sz + m p + m le + Δm e m be c be = (m sz + m le + Δm e ) c víz tömegmérleg só tömegmérleg m be,min = (m p +Δm e -m cs )/(1-c be /c meg ) m cs m p 1 MW e 1 ha m be m le szóró-hűtők, cseppelragadás Δm e Erőmű Gács Iván (BME) 10/15

11 Hűtővízellátás hűtőtavas hűtés Előnye: olcsó és egyszerű 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)

12 Hűtővízellátás - szóróhűtés Előny: kis beruházási költség Hátrány: nagy vízveszteség (szél!) Kondenzátorhűtésre nem alkalmazzák atomerőműben

13 Volgodonszk

14 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés G pótvíz leeresztés természetes áramlású kényszeráramlású Gács Iván (BME) 14/15

15 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Prairie Island NPP Liebstadt NPP

16 Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Természetes áramlású hűtőtornyok hatékony hűtés nagy levegő-víz érintkezési felülettel m magasságig Előnye a kis helyigény, biztonsági szempontok Hátránya a beruházási költség Kb. 3% párolgási veszteség Ellenáramú Keresztáramú eng-hvac.blogspot.com

17 eng-hvac.blogspot.com Hűtővízellátás nedves hűtőtornyos hűtés Kényszeráramú hűtőtornyok ventillátorokkal biztosítják a levegőáramot Jobb hűtés, de 1-1,2%-nyi önfogyasztás Max. 50 m magasak USA középső és nyugati részén (szélsőséges időjárás) Hűtőtornyok 2-5%-kal rontják az erőmű összhatásfokát a direkt hűtéshez képest Hűtőtornyos hűtés kb. 40%-kal drágább Leeresztési veszteség Chinon B

18 Hűtővízellátás száraz hűtőtornyos hűtés G G apróbordás hőcserélő pótvíz természetes áramlású kényszeráramlású nedvesített Jelentős energiaigény Alacsony hatásfok Ott alkalmazzák, ahol még nedves hűtőtoronyhoz sincs elegendő frissvíz-ellátás (10%-a az igény a nedves hűtőtornyosnak) Lehetőség még a levegőhűtésű kondenzátor USA-ban és UK-ban kizárva az új blokk projektekből Biztonsági szempontok (LOOP) Gács Iván (BME) 18/15

19 Kondenzációs hőmérséklet csökkentése Előny: javul a körfolyamat hatásfoka Magas környezeti hőmérsékletnél az előny dominál, alacsonynál a hátrány. 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 Gács Iván (BME) 19/15

20 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 gyakrolatilag megtiltja az új blokkoknak a frissvizes hűtést (és a régebbieknek is néhánynak át kell állni rá) Erőműves szakma vitatja (a vízfelhasználása a hűtőtornyosnak nagyobb, 1,8 l/kwh vs 0,4 l/kwh)

21 Az 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 = 0,035 e m 3 /h Az Atomerőmű vízforrásai Duna (hűtő- és sótalan víz) Partiszűrésű 30 m-es rétegvíz (tüzivíz) Csámpai m-es rétegvíz (ivóvíz) 21

22 A Duna Duna vízhozama: m 3 /s vízszint ingadozás: ~10 m medermélyülés: ~1,5 m / 100 év hossza: 2860 km 22

23 1.sz.ábra 2.sz.ábra 23 3.sz.ábra

24 Öblözeti vízhőmérséklet gyakoriság között (osztályköz: 1 C) 7,00 6,00 5,00 Vízhőmérséklet gyakoriság Gyakoriság ( % ) 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Vízhőmérésklet ( C ) 30,0 Vízhőmérséklet tartamdiagram tartam 25,0 20,0 Vízhőmérséklet ( C) 15,0 10,0 5,0 0, Tartam (%) 24

25 94,00 Max., min. és átlagos Havi öblözeti vízállás (mbf) 93,00 92,00 91,00 Öblözeti vízállás (mbf) 90,00 89,00 88,00 87,00 86,00 85,00 84,00 jan febr márc ápr máj jún júl aug szept okt nov dec Hónap 25

26 7,00 Vízállás gyakoriság Öblözeti vízállás gyakoriság (0,2 m osztályköz) (%) 6,00 5,00 Gyakoriság (%) 4,00 3,00 2,00 1,00 0, ,4 84,8 85,2 85, ,4 86,8 87,2 87, ,4 88,8 89,2 89, ,4 90,8 91,2 91, ,4 92,8 93,2 93,6 94 Vízállás (mbf) 26

27 94 Vízállás tartamdiagram Öblözeti vízállás tartam (mbf) Öblözeti vízállás (mbf) Tartam érték (%) 27

28 Barákai gázló A Barákai gázló és küszöbmagassága 28

29 6-os út Paks 3 AE vízellátása os út Pécs 1: Hidegvíz csatorna 2: Melegvíz csatorna 3:Parti szűrésű kúttelep : Zagymedencék 5: Csámpai vízmű 6: Szennyvíztelep 7: Halastavak 8 VITUKI Rt ARGOS Stúdió és Aradi János 8: Kondor-tó 9: Övárok (átemelő sziv. ház) 10: Faddi betáp 11: Csámpa-patak meder 29

30 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 30

31 Vízkivételi mű Feladata:az erőművi technológiákhoz szükséges vízmennyiség hidegvíz csatornából történő kiemelése, tárolása és fogyasztókhoz való eljuttatása. 31

32

33

34 Kondenzátor hűtővízrendszer Feladata:a turbinák kondenzátoraihoz szükséges mennyiségű és minőségű hűtővíz biztosítása. 34

35 35 Kondenzátor hűtővízrendszer

36 MJO szivattyú: félaxiális örvényszivattyú P vill. = 2-3,5 MW n = 296 min -1 H nyomó = 8 22 m V = 9 19 m 3 /s előperdítő lapátsor állásszöge = Végcsappantyú:nem más, mint egy visszacsapó szelep lebegtetett helyzet kiemelt helyzet 3 db hidraulikus fék 36

37 Szinttartó bukó (1.-2. blokk üzemel, blokk áll) és energiatörő Melegvíz visszakeverő zsilipek melegvíz visszakeverő műtárgy Szinttartó bukó, melegvíz visszakeverő műtárgy szinttartó bukó, öblözeti melegvíz visszakeverő műtárgy 37

38

39 Hatósági korlátok 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. 39

40 hidegvízcsatorna melegvíz csóva Duna melegvízcsatorna 1. sz. kőszórás 1.sz. ábra 500 m-s szelvény 2. sz. kőszórás A melegvíz csóva 2.sz. ábra 40

41 41 Mérési útvonal a Dunán

42 i mérés eredményei az 500 m-s szelvényben nincs uszály 10 cm mélyen 20 cm mélyen 70 cm mélyen Vízhőmérsékletek a keresztszelvényben és a csóva hosszában Hőmérséklet ( C) i mérés s csóva hosszában Melegvízcsóva szélessége (m) Fa vonalában 2. sz. kőszórás végénél Csóva szélénél 15 m-re a parttól Hőmérséklet ( C) Távolság az energiatörő műtárgytól (m) 42

43 Hőmérséklet ( C) júliusaugusztus Hőmérsékletek és Duna vízállása 86,5 86, MJO szivattyúk térfogatáramának növelése 86,3 86, ,1 Duna min. hőm. az 500-s szelvényben ,9 Duna max. hőm. az 500- s szelvényben Levegőhőmérséklet 14 órakor sz. diagram uszály beállítása uszály elvitele 85,8 85,7 85,6 Melegvízcsatorna kifolyási hőm. Duna vízállása - -jobb oldali skálához rendelve! 20 85,5 Napok 43

44 Biztonsági hűtővíz rendszer 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, dízel generátorok hűtése. 44

45 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.

46 Biztonsági hűtővíz rendszer A biztonsági hűtővízrendszer az alábbi feladatokat látja el: hűtővíz kiemelése a hidegvízcsatornából, hűtővíz mechanikai tisztítása, hűtővíz eljuttatása a fogyasztókhoz, hűtővíz elszállítása a fogyasztóktól, hűtővíz visszajuttatása a melegvízcsatornába.

47 Tervezési alapkövetelmények A biztonsági hűtővíz rendszer folyamatos (szünetmentes) vízutánpótlást biztosít a blokki fogyasztók részére. A rendszer méretezési alapját az egyik blokkon bekövetkezett nagycső-töréses üzemzavar adja, amíg az ikerblokkon lehűtés zajlik. A redundancia-fok kialakításánál a ZÜHR tervezési elveihez igazodtak. 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. (NBSZ 3. kötet 4.096) Nem üzemzavari esetben az egyes rendszerek vízoldali terhelése egyenletes legyen. A hűtővíz szivattyúk a legkisebb Duna-vízszint alatt legyenek oly mértékben, hogy a Duna mederváltozása miatt változó legkisebb vízszint (LKV) az erőmű teljes élettartama alatt is kellő ráfolyási magasságot és ezáltal kavitációmentes üzemet 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 helyzete 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.

48 48

49 Biztonsági hűtővíz rendszer. 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 49

50 Biztonsági hűtővíz rendszer BQS szivattyú BQS 600-II biztonsági hűtővízszivattyú 50

51 Technológiai hűtővíz rendszer Feladata: a biztonsági és a kondenzátor hűtővízrendszerhez nem tartozó Duna-víz hűtésű fogyasztókhoz hűtővíz, és a vegyészet 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 51

52 NA blokk NA blokk Technológiai hűtővíz rendszer Fogyaszt ók felé. V N = 0,45 m 3 /s p N = 3,8 bar n = 985 f/perc 52

53 53 Technológiai szivattyú ház

54 Atomerőművi szellőzőrendszerek

55 55 Miért kell mesterségesen szellőztetni az atomerőművekben?

56 56

57 57

58 58

59 59

60 60

61 61

62 62

63 63

64 64

65 65

66 66

67 A technológiai berendezések ablaktalan helyiségekben vannak. A természetes szellőztetés nem megoldható. Cél Az épület és az egyes helyiségekben lévő technológiai rendszerek hosszú távú gazdaságos üzemeltethetősége továbbá az üzemeltető, karbantartó személyzet biztonságos és egészségre ártalmatlan környezeti körülményeinek biztosítása. 67

68 Általános szellőzőrendszeri tervezési alapelvek A helyiség funkciójának meghatározása. A helyiségben termelődött hő, CO2, nedvesség, por, egyéb szennyezőanyag koncentráció meghatározása. Elégedetlenségi arány meghatározása komfortfokozat (A, B, C) meghatározása. 68

69 Komfort fokozat A: 15% az elégedetlenek aránya B: 20% az elégedetlenek aránya C: 30% az elégedetlenek aránya Hely Hegy, tenger 0,05 Város, jó levegő 0,10 Város, közepes levegő 0,20 Város, rossz levegő 0,50 Érzékelhető levegő minőség (decipol) Érzékelhető levegő minőség egyenlete: c=0,8+0,22*k (decipol), ahol k (ppm)-ben az aceton koncentrációja Irodalom: Épületgépészet

70 Végleges Biztonsági Jelentés szerinti felosztás Hermetikus tér Reaktorház Klímarendszerek Szekunderköri rendszerek (primer kör) (primer kör) (vezénylőtermek) Szellőzőrendszerek alfanumerikái Primerköri recirkulációs szellőzőrendszerek Primerköri nyomó-szívó szellőzőrendszerek Szekunderköri nyomó-szívó szellőzőrendszerek Szekunderköri szívó szellőzőrendszerek Klímarendszerek Egészségügyi épület nyomó-szívó szellőzőrendszerek Segédépületi nyomó-szívó szellőzőrendszerek (TL) (UH-TN) (UX-UG) (UG) (UP) (XV-XW) (NS-NR) 70

71 Nukleáris Biztonsági Szabályzat előírásai a hermetikus tér szellőztető rendszereire depresszió létesítése és meghatározott értéken való tartása (a környezet felé ne legyen légáramlás, a túlnyomásra tervezett hermetikus tér ne károsodjon a túl nagy depresszió miatt) keletkezett hő és nedvesség elszállítása (a hőmérséklet emelkedésével az öregedési folyamtok gyorsulnak, amit a nedvesség csak tovább fokoz) a levegő hűtése hűtővízzel történjen (biztonsági vagy hűtöttvíz) recirkulációs hűtőrendszer (a környezettel csak a minimális keresztmetszetű kapcsolat legyen) a minimális frisslevegő igény biztosított legyen az üzem közbeni ellenőrzésekhez a recirkuláció miatt a hermetikus téren belüli levegőt folyamatosan tisztítani kell a levegő áramlási iránya a kisebb szennyezettségű helyiségek felől a nagyobb szennyezettségű helyiségek felé történjen karbantartáskor a nyitott hermetikus térben megfelelő környezeti feltételeket legyenek az üzemi szellőző és légtisztító berendezések üzemzavar után a levegő hűtését és tisztítását biztosítsák a hermetikus térből a környezetbe távozó levegő csak megfelelő szűrés után bocsátható ki 71

72 Hermetikus tér légtechnikai tervezési paraméterei t belső, üzemi = C, t belső, max. = 65 C ha nagyobb, akkor blokkot kéziben leállítani, lehűteni, p hermetikus tér, üzemi (relatív) = Pa V nyomó =1000m 3 /h < V szívó =1250m 3 /h!!! p hermetikus tér, min. (abszolút) = 0,8 bar p hermetikus tér, max (relatív) = +300 Pa A korlátozottan kezelhető helyiségekben a GF-k helyiségéhez képest +50 Pa túlnyomásnak kell lennie. rel. páratartalom =????? Üzemviteli korlátozások p hermetikus tér, (relatív) = +50 Pa blokkot kéziben leállítani, lehűteni p hermetikus tér, (relatív) = +300 Pa blokkot kéziben leállítani, lehűteni és gyorszárók zárnak, hermetizálódik a hermetikus tér 72

73 Hermetikus tér szellőztető rendszeri Nyomó-elszívó szellőztető rendszerek UH03-TN02 UH04-TN01 Üzemelő blokknál a nyomástartást biztosítja Karbantartási szellőztető rendszer (UH03 rendszert váltja ki, kiegyenlített) Recirkulációs szellőztető rendszerek TL01 Hermetikus tér hűtését biztosítja TL02 Hermetikus tér levegőjének tisztítását biztosítja (aeroszol és jódszűrők) TL03 Reaktorakna hűtését biztosítja TL04 Ventilátorok villamos motor helyiségének hűtését biztosítja TL05 Főkeringtető szivattyúk villamos motor helyiségének hűtést biztosítja TL08 15 Hajtás- és műszerhelyiségek hűtését biztosítják 73

74 Reaktorház szellőztető rendszerei 1 UH05-TN13 UH01-TN09,10 UH02, UH06 UH10 TN11, TN12 TN14 TN06 TN TL06 TL07 TL14 TL17 TL16 TL13 Reaktorcsarnok klimatizált általános szellőztetése (nincs szűrés) Karbantartó műhelyek szellőztetése Reaktorcsarnok befúvó szellőztetése Lépcsőházi füstmentesítés befúvó szellőztetése Általános elszívó rendszerek Időszakosan kezelhető helyiségek elszívó rendszere Primerköri laborok elszívó rendszere Kisebb helyiségek elszívó rendszere Gőz- és tápvíz hermetikus falátvezetések recirkulációs rendszere ZÜHR szivattyúk hűtőrendszere, amikor a TH, TJ, TQ, TF üzemel! Pótvíz szivattyúk recirkulációs hűtőrendszere Reaktorcsarnoki légfüggöny Pihentető medence szellőztető rendszere, amikor a medence nyitott Pihentető medencehűtés technológiai rendszerek helyiségének hűtése 26e m 3 /h 38e m 3 /h TN13 12e m 3 /h TL16 74 Pihentető medence

75 Reaktorház szellőztető rendszerei 2 TN14 TN09, TN10 UH02 UH06 TN11, TN12 TN03 TN04 TN05 TN07 TN15 Szennyezett helyiségek általános elszívása (aeroszol) Karbantartó műhelyek elszívása Szellőző galéria helyiségeinek szellőzése, Lépcsőház füstmentesítése Feltételesen szennyezett helyiségek szellőztetése Kiszolgálható helyiségek elszívó szellőztetése Kábelalagutak elszívó szellőztetése FKSz és pótvízszivattyúk olajrendszer helyiség elszívó szellőztetése Hidrazin-hidrát tartályok elszívó szellőztetése Eü helyiségek elszívó szellőztetése Friss üa tároló elszívó szellőztetése 75

76 Reaktorház légegyensúlya m 3 /h m 3 /h Reaktorház depresszió m 3 /h Szekunderköri helyiségek m 3 /h 76

77 Biztonsági rendszerek- és rendszerelemek tervezési paraméterei (ellenőrzött zónán kívül vannak!) Vezénylőtermek Számítógéptermek Reléhelyiségek Villamos kábelterek és kapcsolószekrény terek Akkumulátor helyiségek UP UP UX-UG UX-UG UX-UG t belső, tél = C, t belső, nyár = t külső (5 10 C) rel. páratartalom = 50 60% 77

78 Klímagép elvi felépítése Elhasznált levegő 80 0 % Nyomó ventilátor Nedvesítő kamra Léghűtő Friss levegő % Keverő kamra Szűrő Légfűtő Elszívó ventilátor 78

79 Hőmérséklet Entalpia 1 - keverő kamra, 7 - utófűtő kalorifer, 2 - levegőszűrő, 8 - légcsatornák, 3 - előfűtő kalorifer, 9 - befúvó- és elszívó elemek, 4 - hűtő kalorifer, 10 - elszívó (vagy recirkulációs) ventilátor, 5 - mosókamra, 11 - recirkulációs vezeték, 6 - nyomó ventilátor, 12 - zsaluk. Abszolút nedvességtartalom 79

80 Klímagép: Befúvó légkezelő központ Elszívó ventilátor Szellőztetett helyiségből Szellőztetett helyiségbe Klímagép: Befúvó légkezelő központ 80

81 Szellőző rendszereket kiszolgáló rendszerek Forróvíz rendszer Gépházi forróvíz rendszer (130/70 C) Keringtető szivattyúk Osztó, gyűjtők Csőhálózat Hűtöttvíz rendszer Hűtőgépház (7/11 C) Keringtető szivattyútelep Nyomásfokozó szivattyútelep Csőhálózat 81

82 Üzemeltetési problémák Elfagyás Túl meleg van technológia, személyzet Túl hideg van nedvességkiválás Szűrők, kaloriferek elpiszkolódnak Szakaszoló armatúrák nem zárnak Nincs légtelenítő Nyári kondenzáció csapadékelvezetés problémás! Aut. szabályzókörök nem működnek 82

83 Szűrt leeresztés Konténment-meghibásodási módok között súlyos balesetnél: lassú túlnyomódás (ld. Fukushima) Ennek megakadályozására konténment nyomáscsökkentés Konténment hűtés Szűrt leeresztés radioaktív konténment atmoszféra légkörbe juttatása ellenőrzött módon

84 Szűrt leeresztés 1980-as években (súlyos baleseti elemzésekkel) merült fel BWR-ek balesetkezelési utasításaiban szerepel Számos helyen tervezték, kevés blokkon valósult meg NRC: hardened venting követelménye 1988-ban Mark I konténmentekre (mert elképzelhető volt nagy nyomású tranzienseknél a csővezetékek sérülése vagy a szelepek kezelhetetlensége a leeresztés során ) Megerősített csővezeték és szelepek, távirányítású izoláló szelepek Fukushimában is! Zónaolvadás után is érdemes leereszteni wetwellen keresztül

85 Szűrt leeresztés

86 Szűrt leeresztés Fukushima példa, 1. blokk Márc 12: PCV venting előkészületek magas D/W nyomás miatt, ezt a PM, a METI és a NISA is jóváhagyta Márc 12 reggel: D/W felől PCV venting kezdése, nagy dózis miatt nehézkes kivitelezés. MO szelepet manuálisan 25%-ra nyitják KU szerint. S/C felől is próbálják az AO szelepet nyitni, manuálisan nem sikerül a magas dózis miatt, ideiglenes légkompresszorral később igen. Márc kor D/W nyomás csökken, a leeresztést sikeresnek ítélik. A műtét sikerült, a beteg meghalt. A súlyos balesetre tervezett eljárás a súlyos balesetkor gyakorlatilag használhatatlan volt!

87 Szűrt leeresztés Követelmények Fukushima után NRC Task Force hardened vent helyett reliable hardened vent a követelmény a BWR-ekre (Mark I és Mark II konténmentek) Más konténment-típusokra is vizsgálni kell Leeresztés legyen passzív módon is vezérelhető (nyomáskorlátozás) és aktív módon is (tetszőleges időpontban nyomáscsökkentés, pl. LPIS használatához) Wetwell és drywell szellőztetése lehetséges legyen hosszabb TFK esetén is, a személyzet kockáztatása nélkül A leeresztés szűrt legyen. A leeresztő rendszerek nem használhatnak több blokkra közös rendszereket Szeizmikus események ellen védett rendszer

88 Szűrt leeresztés PWR-hez (Westinghouse) Száraz szűrős leeresztés Nedvességszeparátor az FCVS-be lépésnél Indítás távolról (konténment izoláló szelepek) vagy hasadótárcsa segítségével Csak passzív komponensekkel is megvalósítható Aeroszol szűrő: kétlépcsős, szilárd részecskéket távolítja el Előszűrő: fémgyapot szűrő csökkenő szálátmérővel (65-12 μm) Főszűrő: fémgyapot szűrő csökkenő szálátmérővel (12-2 μm) Jódszűrő: molekulaszűrő zeolittal (elemi és szerves jód megkötés)

89 Szűrt leeresztés

90 Forrás: Dr. Gács Iván: Atomerőművek előadás 2011 Fenyvesi Csaba (PA): Atomerőművek (szakmérnöki) előadás (2010) Európai stressz-tesztek Nuclertourist.com WNA Nrc.gov Margulova: Atomerőművek