ESBWR

Economic Simplified Boiling Water Reactor Gazdaságilag Egyszerűsített Forralóvizes Reaktor

Korszerű nukleáris energiatermelés Hamerszki Csaba 2009.10.07.

1

Tartalom

         SBWR től az ESBWR-ig Követelmények, tervezési filozófia ESBWR felépítése Primerkör felépítése Reaktortartály Üzemanyag rendszer Segédrendszerek Védelmi berendezések Gazdasági Egyszerűsítések 2

3 SBWR től az ESBWR-ig  1993 gazdasági tanulmányok     Négyfázisú program Fejlesztés Tervezés Megfeleltetés  2002 Amerikai Nukleáris Hatóság   Kiváló gazdasági paraméterek Teljes nyersanyag felhasználást tekintve kWe bázison

BWR fejlődése

BWR5/6 BWR1 BWR3/4 BWR2 4 ABWR Forrás: GE Energy SBWR ESBWR

5 Követelmények tervezési filozófia         60 éves élettartam 92% nál nagyobb rendelkezésre állás 12 24 hónapos üzemanyag ciklusok Radioaktív dózis 50 manrem/év Garantált passzív biztonsági rendszerek Zóna sérülés valószínűsége 10 -6 / üzemév Jelentős mennyiségű radioaktív anyag környezetbe kerülési valószínűsége 5×10 -8 /üzemév 72 órás automatikus üzemű védelmi rendszer

ESBWR jellemzői

Villamos teljesítmé Termikus teljesítmény Nettó hatásfok Üzemanyag kötegek száma Szabályzó rudak száma Tápvíz tömegárama Gőz hőmérséklete Tápvíz véghőmérséklete Forrás: IAEA 6 MWe MW % db db kg/s °C °C 1333 4000 33 1020 92 2161 287,7 215,8

ESBWR felépítés

7 Forrás: GE Energy

Primerkör

      4 fő gőzvezeték Korlátozott gőzmennyiség Elkölönítő szelep Reaktortartály nyomáscsökkentés Túlnyomás elleni védelem Gőz tömegárama 2461 kg/s Forrás: IAEA 8

Reaktortartály

     7,1 m átmérő 182 mm es falvastagság 27,6 m magasság Természetes cirkuláció Sűrűségkülönbség Nagy méretek Nagy vízmennyiség Biztonságot növeli Forrás: GE Energy; IAEA 9

Aktív Zóna

         3,04 m magasság 1020 köteg üzemanyag Teljesítménye 4000 MW th Üzemanyag 146,6 t U Reaktivitás szabályozása Szabályzó rudakkal Üzemanyagban kiégő mérgekkel Folyékony reaktormérgek Nagy hűtővíz tömegáram Forrás: GE Energy 10

11

Üzemanyag rendszer

     Üzemanyag átmenti tárolója Konténmenten kívül Üzemanyag kezelése robotkarokkal 336 köteg tárolható maximálisan Üzemanyag továbbító rendszer Forrás: IAEA

12

Üzemanyag rendszer

     Üzemanyag pihentető medence a reaktorépület mellett Speciális tartószerkezet a medencében Rozsdamentes Acél Szubkritikus állapot Kapacitása 2160 köteg Forrás: IAEA

13

Turbina

      Iker kialakítású turbina Egy nagynyomású rész három kisnyomású A turbinába áramló gőz kezdőnyomása 67,9 bar Turbina megkerülő vezeték Labirint tömítés alkalmazása radioaktív anyagok kijutása ellen Fordulatszáma 1500 1/min; 1800 1/min

14

Tápvíz rendszer

Tápvíz rendszer

15 Forrás: GE Energy

16

Elektromos rendszer

        Ellátás normál üzem esetén házi üzemű transzformátorokkal, vagy külső hálózatról vételezve Tartalék áramforrásként két diesel motoros generátor 6,6 kV váltakozó feszültség előállítása 600 V egyenáramot négy váltakozó áramú motor állítja elő Diesel generátorok működésképtelensége esetén Akkumulátor telepek 125 V, 250 V Erőmű vezérléséhez 120 V váltakozó áram Főberendezésekhez 250 V egyenáram szükséges

Védelmi berendezések

          Inherens biztonság Összehangolt működés Reaktorvédelmi rendszer Hidraulikus szabályzó rúd működtetése Tolózárak működtetése Folyékony reaktormérget kezelő rendszer Hűtővizet szabályzó rendszer Az aktívzóna folyamatos hűtését kezeli Tervezési vízszinteket tartja Neutron háztartást felülügyelő rendszer 17

Aktív, passzív védelmi berendezések 18 Forrás: GE Energy

Elszigetelt kondenzátor rendszer (IC)       Eltávolítja a remanens hőt Korlátozza a reaktortartály nyomásnövekedését Négy független hurok, hőcserélővel A medencéből elgőzölögetett víz az atmoszférába kerül Működtetése a kondenzátum szelep nyitásával Fizikai folyamaton alapszik Forrás: GE Energy 19

       Passzív konténment hűtőrendszer (PCC) Eltávolítja a remanens hőt Konténment nyomását tartja Négy független alacsony nyomású hurok, hőcserélővel Három gravitációs medence A medencéből elgőzölögetett víz az atmoszférába kerül Működtetése automatikusan a konténmentben felgyűlt gőzzel Fizikai folyamaton alapszik Kontément kétszeres nyomására méretezve Forrás: GE Energy 20

IC és PCC kondenzátorok

21 Forrás: GE Energy

22

Animáció

Gazdasági egyszerűsítés

Economic Simplified Boiling Water Reactor

        Egyszerűsítések berendezés csökkentés üzemeltetés költség csökkenés Beruházási költség kitaposott út ABWR SBWR kevesebb nyersanyag kevesebb épület épületek kialakítása         Építési idő csökkentése modul rendszerek alkalmazása párhuzamos építkezés Karbantartás csökkentése kevesebb karbantartandó elem Magas kihasználhatóság üzemanyag átrakó rendszer hosszú ciklusok 23

Épülő ESBWR

24 Forrás: US NRC

Köszönöm a figyelmet!