Transcript AP1000_Gunkl.ppt

Westinghouse AP1000
Gunkl Gábor – 2009 – BME
Áttekintés
 Felépítés
• Konténment
• Primer köri jellemzők
• Turbogenerátor
• Névleges adatok
 Biztonság
• Passzív berendezések
• Mélységi védelem
• DSA, PSA eredmények
 Tervezett/folyamatban lévő építkezések
Felépítés – (Primer)konténment
•
•
•
•
Primer konténment: acél tartály
Átmérő/magasság: 39,6/65,63 m
Tervezési nyomás/hőmérséklet:
DBA-ra: 4,07 bar/149 °C
DBA-n túli üzemzavarokra: 8,9 bar/204 °C
Tervezett szivárgási arány: 0,1 térfogat%/nap
Felépítés – (Primer)konténment
Felépítés – Primer kör
•
•
Reaktortartály:
– Belső átmérő: 3988 mm
– Falvastagság: 203 mm
– Teljes magasság: 12056 mm
– Szénacél, rozsdamentes acél plattírozással
– Tervezési nyomás/hőmérséklet:
171 bar/343,3 °C
Aktív zóna:
– Magasság: 4,267 m
– Egyenérték-átmérő: 3,04 m
– Hőátadó felület: 5268 m2
– Üzemanyag tömege: 84,5 t
– Átlagos lineáris telj. Sűrűség:
187 W/cm
– Üzemanyag típusa: UO2, <4,95%
– Kazetta: 17x17 rácsosztású, 4795 mm hosszú
– Kazetták száma: 157 db
Felépítés – Primer kör
Felépítés – Primer kör
•
•
Gőzfejlesztő:
– Típus: Delta-125, függőleges, U-csöves elrendezésű
– Blokkonként 2 db
– Hőátadó felület: 11477 m2
– Hőátadó csövek száma: 10025
– Legnagyobb külső átmérő: 5575,3 mm
– Teljes magasság: 22460 mm
– Szállítási tömeg: 663,7 t
– Köpeny és csőblokk anyaga: szénacél
– Csövek anyaga: Inconel 690-TT
Főkeringető-szivattyú:
– Típus: „dobozos” (Canned) motorral szerelt
centrifugálszivattyú
– Blokkonként 4 db
– Tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/ 343,3 °C
– Névleges térfogatáram: 4,97 m3/s
– Névleges szállítómagasság: 111,3 m
– Névleges fordulatszám: 1750 rpm
Felépítés – Primer kör
Felépítés – Primer kör
Felépítés – Primer kör
•
•
Térfogatkompenzátor:
– Teljes térfogat: 59,47 m3
– Gőztérfogat névleges állapotban: 31,14 m3
– Tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/360 °C
– Fűtőpatronok teljesítménye: 1600 kW
– Belső átmérő: 2,28 m
– Teljes magasság (lefújató szelepig): 16,27 m
ZÜHR:
– Passzív remanenshő-hűtőrendszer, 1 hőcserélő,
tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/343,3 °C
– Nagynyomású hűtővíz-tartályok: 2 db, nyomástartás
primer-köri gőzzel, térfogat: 70,8 m3, tervezési
nyom./hőm.: lsd előbb
– Hidroakkumulátorok: 2 db, térfogat: 56,5 m3, tervezési
nyomás/hőmérséklet: 56 bar/148.9 °C
– Konténmenten belüli üa. átrakó medence (IRWST): 1
db, térfogat: 2092,6 m3, tervezési nyomás/hőmérséklet:
1,4 bar /65,6 °C
Felépítés – Turbogenerátor
•
•
•
Turbinák:
– 1 db kettős kiömlésű nagynyomású és 3 db kettős
kiömlésű kisnyomású turbina egy tengelyen elhelyezve
– Nagynyomású házon 1-1 megcsapolás tápvíz
előmelegítőbe és GTT-be, kisnyomású házakon 4
megcsapolás tápvíz-előmelegítőkbe
– Utolsó fokozat lapáthossza: 1372 mm
– Frissgőz nyomás/hőmérséklet: 55 bar/271 °C
– Fordulatszám: 1800 rpm (60 Hz), 1500 rpm (50 Hz)
Kondenzátor:
– Hűtővíz tömegáram: 37,85 m3/s
– Hűtővíz hőmérséklete: 30,5 °C (hűtőtornyokkal)
– Kondenzátor-nyomás: 0,091 bar
Generátor:
– 3 fázisú, szinkron
– Névleges teljesítmény: 1250 MVA
– Hatásos teljesítmény: 1200 MW
– Névleges feszültség: 24 kV
– Működési frekvencia: 50/60 Hz
Névleges adatok
Termikus teljesítmény
3415 MWt
Elektromos teljesítmény
(bruttó/nettó)
1200/1115 MVA
Bruttó/nettó hatásfok
(hűtőtoronnyal)
35.1% / 32.7%
Hűtővíz/moderátor
Könnyűvíz
Üa. dúsítás
4,95 % (kiégő mérgekkel)
Kampány hossza
18 hónap
Üa. tömege
84,5 t
Üa. Átrakáskor a friss üa.
aránya
43 %
Éves radioaktív hulladék
(ILW és LLW)
35 tonna
Névleges adatok
Tervezett rendelkezésre
állás
> 90 %
Tervezett üzemidő
60 év
Tervezett villamosenergia-ár 3,0–3,5 ¢/kWh ikerblokkokra
Tervezett működési
tartomány
25-100%, 10%-os
lépésekben
Tervezett építési idő
38 hónap (moduláris
szerkezet, komponensek
csökkentett száma)
Biztonság – Passzív berendezések
•
Passzív üzemzavari zónahűtés:
– Nem alkalmaznak külső energiaforrást (pl.:
dízelgenerátorok)
– A gravitáció, természetes cirkuláció és
nyomáskülönbség hajtja a rendszert
Biztonság – Passzív berendezések
•
Passzív konténment hűtőrendszer:
Biztonság – Passzív berendezések
•
Blokkvezénylő izolációja:
– Passzív módon, nagynyomású oxigéntartályokkal
– 11 főre, 72 órára DBA esetén
Biztonság – Mélységi védelem
•
•
•
Az AP1000-ben alkalmazzák azokat a technológiákat,
amelyek más erőművekben biztonságvédelmi funkciót is
ellátnak, de a Westinghouse erőművében ezek nem
tartoznak a biztonságvédelmi rendszerek közé (nem
szerepelnek a biztonsági elemzésekben sem),
üzemszerűen alkalmazzák őket.
A fent leírtakból következik, hogy egy esetleges üzemzavar
esetén ezen technológiák további mérnöki gátakként
viselkednek, többszörös diverzifitást biztosítva.
Mivel nem látnak el biztonságvédelmi funkciókat, kevesebb
karbantartást igényelnek. Ilyen rendszerek pl.: vízkémiai és
térfogatkompenzátor rendszerek, üzemi remanenshőelvonó rendszerek
Biztonság – DSA, PSA eredmények
• (Diverz) DSA és PSA vizsgálatok alapján az AP1000
a mai erőművekre elfogadott zónaolvadási
gyakoriságnak (10-5) az 1%-át, a hasonló, 3+
generációs erőművek zónaolvadási gyakoriságának
5%-át produkálta
• CMF=4,2x10-7 külső hatások figyelembevételével és
2,4x10-7 üzem alatt, belső hatások
figyelembevételével, operátori beavatkozás hatására
(operátori beavatkozás nélkül 1,8x10-7)
Tervezett/folyamatban lévő
építkezések
• A Westinghouse AP1000 erőműveket tervez építeni
az USA-ban és Indiában, valamint két kínai blokk
építés alatt áll:
Haiyang
Tervezett/folyamatban lévő
építkezések
Sanmen
Az AP1000 - összefoglalva
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Passzív biztonsági rendszerek, nincs szükség operátori
beavatkozásra
Jelentősen csökkentett komponensszám (alacsonyabb
beruházási költség)
Kis karbantartási igény, egyserű felépítés (alacsony változó
költség)
Üzemeltetési tapasztalatok a legtöbb berendezés esetében
(Doel/Tihange)
Nagy rendelkezésre állás, hosszú kampány
Moduláris felépítés, rövid konstrukciós idő
Kis telephely
Hosszú élettartam
Versenyképes energiaár
AP1000
AP1000
AP1000