AP 1000 - Westinghouse

Projekt jadrovej elektrárne AP 1000 bol vyvinutý spoločnosťou Westinghouse spoločne s projektom AP600 na základe 40 ročných skúseností s výstavby a prevádzky tlakovodných reaktorov. Projekt spĺňa požiadavky požiadavky URD - Utility Requirements Document (Požiadavky prevádzkovateľov USA), ktoré boli vypracované výskumným ústavom EPRI a požiadavky EUR - European Utility Requirements (Požiadavky európskych prevádzkovateľov).

Primárny okruh pozostáva z reaktora, 2 cirkulačných chladiacich slučiek (2 PG, 4 HCČ) a kompenzátora objemu. Cirkulačná slučka má 2 potrubia studenej vetvy, 2 HCČ, 1 PG a 1 potrubie horúcej vetvy. HCČ sú namontované priamo na výstupné hrdlá PG. Zariadenia primárneho okruhu majú projektovanú životnosť 60 rokov.
Tlaková nádoba reaktora má vnútorný priemer 3,988 m a výšku 12,056 m, je vyrobená z prstencov bez pozdĺžnych zvarov.
Parogenerátor Delta 125 je vertikálny typu, obsahuje 10 025 teplovýmenných rúrok priemeru 15,4 mm, hrúbka steny rúrky 1,05 mm. Celková teplovýmenná plocha je 11 477 m2.
Hlavné cirkulačné čerpadlo je vertikálne, jednostupňové, odstredivé, bezupchávkové, nom. prietok 17 892 m3/hod (4,97 m3/s).
Zariadenia sekundárneho okruhu: turbína pozostáva z 1 dvojprúdového VT dielu 3 dvojprúdových NT dielov. Je navrhnutá pre prevádzku v základnom zaťažení aj pre reguláciu výkonu podľa požiadaviek el. rozvodnej sústavy. Para z VT dielu turbíny postupuje do NT dielov cez separátory-prehrievače. Para z NT dielov vstupuje do samostatných kondenzátorov. Hlavný kondenzát je z kondenzátora turbíny podávaný kondenzátnymi čerpadlami do odplyňovačov napájacích nádrží cez kondenzátor komínkových pár, filtračnú stanicu a NT regeneráciu. Z napájacích nádrží je voda podávaná napájacími čerpadlami do parogenerátorov cez VT regeneráciu. Napájacie a kondenzátne čerpadlá sú v konfigurácii 3 x 50% nominálneho prietoku.

Bezpečnostné systémy JE sú riešené ako pasívne systémy, 2 redundantné, pre zvládnutie projektovej havárie postačuje redundancia. Bezpečnostné systémy pre odstavenie reaktora, chladenie aktívnej zóny a ochranu proti pretlakovaniu sú:
- pasívny systém havarijného chladenia aktívnej zóny,
- pasívny systém chladenia kontajnmentu,
- systém izolácie kontajnmentu,
- systém pre obývateľnosť blokovej dozorne.
Pasívny systém havarijného chladenia aktívnej zóny využíva 3 zdroje vody pre chladenie aktívnej zóny:
- vysokotlakový doplňovací systém (2 plnotlakové doplňovacie nádrže),
- systému hydroakumulátorov (2 hydroakumulátory s dusíkovou poduškou),
- skladovacia nádrž výmeny paliva v kontajnmente.
Pri roztrhnutí potrubí primárneho okruhu je chladenie aktívnej zóny zabezpečené najskôr vodou z vysokotlakových doplňovacích nádrží, potom po klesnutí tlaku v primárnom okruhu, vodou z hydroakumulátorov. Znižovanie tlaku v primárnom okruhu je riadené systémom automatického odtlakovania primárneho okruhu.
Dlhodobé chladenie reaktora je zabezpečené prirodzenou cirkuláciou vody medzi reaktorom a chladičom odvodu zbytkového tepla. Teplo z chladiča odvodu zbytkového tepla je odvádzané prirodzenou cirkuláciou do skladovacej nádrži výmeny paliva v kontajnmente, ktorá má kapacitu absorbovať teplo počas 1 hodiny od začiatku havárie. Po tomto čase začne voda v nádrži vrieť. Potom je teplo zo skladovacej nádrži výmeny paliva v kontajnmente odvádzané odparom do kontajnmentu. Z kontajnmentu je teplo odvádzané pasívnym systémom chladenia kontajnmentu.

Pasívny systém chladenia kontajnmentu odvádza teplo z vnútra kontajnmentu do atmosféry počas LOCA alebo počas havárie s prasknutím parovodu, potrubí napájacej vody. Para vo vnútri kontajnmentu kondenzuje na stene oceľového kontajnmentu, ktorý je chladený z vonkajšej strany prirodzenou cirkuláciou vzduchu a vodou z nádrží umiestnených na vrchu kontajnmentu. Tým je udržovaný tlak vo vnútri kontajnmentu v dovolených hodnotách.

Systém automatického odtlakovania PO pozostáva z ventilov pre zníženie tlaku a potrubí zaústených do skladovacej nádrži výmeny paliva v kontajnmente. Pri znížení hladiny v plnotlakovej doplňovacej nádrži systém zabezpečí zníženie tlaku v PO tak aby včas účinkovali hydroakumulátory a dlhodobý systém odvodu tepla.
Systém pre obývateľnosť blokovej dozorne je pasívny systém, ktorý pozostáva z nádrží stlačeného vzduchu, redukčných a oddeľovacích ventilov. Systém sa uvedie automaticky do prevádzky ak sa zvýši aktivita vzduchu na blokovej dozorni, t.j. oddelí sa bloková dozorňa a privádza sa čerstvý vzduch z nádrží stlačeného vzduchu.
Redundancie bezpečnostných systémov sú fyzicky a funkčne oddelené tak aby nemohla vzniknúť porucha spoločnej príčiny. Systémy sú odolné voči externým rizikám (zemetrasenie, záplavy, vietor). Kontajnment je odolný voči pádu lietadla.
Systémy spĺňajú pravdepodobnostný cieľ projektu t.j. frekvencia tavenia aktívnej zóny je 2,4.10^-7 za rok (požiadavka 1.10^-5 za rok) a frekvencia výskytu významných únikov do okolia je 1,9.10^-8 za rok (požiadavka 1.10^-6 za rok).

Licencia
Projekt AP 1000 je licencovaný v USA, projektový certifikát od US NRC bol vydaný v septembri 2004. Projekt doteraz nebol realizovaný. Westinghouse uzatvoril kontrakt na dodávku 4 blokov AP 1000 do Číny, so začiatkom výstavby v roku 2009 a uvedením prvého bloku do prevádzky v roku 2013. Ostatné tri budú uvedené do prevádzky v rokoch 2014, 2015. Westinghouse očakáva, že v najbližších 10 -12 rokoch postaví v USA 10 blokov AP 1000.

Základné technické údaje zdroja AP 1000