AP 600 - Westinghouse

Jadrový zdroj AP 600 bol vyvinutý spoločnosťou Westinghouse v spolupráci s EPRI a viacerými zahraničnými spoločnosťami a organizáciami (Bechtel, Burns&Roe, Oregon State University, Initec, Ansaldo, atď.) na základe 40 ročných skúseností s výstavby a prevádzky tlakovodných reaktorov. Projekt spĺňa požiadavky jadrového dozoru USA (US NRC) a požiadavky URD - Utility Requirements Document (Požiadavky prevádzkovateľov), ktoré boli vypracované výskumným ústavom EPRI.

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 4.885 m a výšku 10,6 m, je vyrobená z prstencov bez pozdĺžnych zvarov.
Parogenerátor je vertikálneho typu, obsahuje 6.307 teplovýmenných rúrok priemeru 15,5 mm, hrúbka steny rúrky 1,0 mm. Celková teplovýmenná plocha je 6.986 m2.
Hlavné cirkulačné čerpadlo je vertikálne, jednostupňové, odstredivé, bezupchávkové, nominálny prietok 8 946 t/hod (2 485 kg/s)Zariadenia sekundárneho okruhu: turbína pozostáva z 1 dvojprúdového VT dielu a 2 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.

Licencia

Projekt AP 600 je licencovaný v USA, projektový certifikát od US NRC bol vydaný v decembri 1999. Projekt doteraz nebol realizovaný. Tento typ nie je licencovaný v EÚ.

Základné technické údaje zdroja AP 600

Jadrový zdroj AP 600 bol vyvinutý spoločnosťou Westinghouse v spolupráci s EPRI a viacerými zahraničnými spoločnosťami a organizáciami (Bechtel, Burns&Roe, Oregon State University, Initec, Ansaldo, atď.) na základe 40 ročných skúseností s výstavby a prevádzky tlakovodných reaktorov. Projekt spĺňa požiadavky jadrového dozoru USA (US NRC) a požiadavky URD - Utility Requirements Document (Požiadavky prevádzkovateľov), ktoré boli vypracované výskumným ústavom EPRI.

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 4.885 m a výšku 10,6 m, je vyrobená z prstencov bez pozdĺžnych zvarov.
Parogenerátor je vertikálneho typu, obsahuje 6.307 teplovýmenných rúrok priemeru 15,5 mm, hrúbka steny rúrky 1,0 mm. Celková teplovýmenná plocha je 6.986 m2.
Hlavné cirkulačné čerpadlo je vertikálne, jednostupňové, odstredivé, bezupchávkové, nominálny prietok 8 946 t/hod (2 485 kg/s)Zariadenia sekundárneho okruhu: turbína pozostáva z 1 dvojprúdového VT dielu a 2 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.

Licencia

Projekt AP 600 je licencovaný v USA, projektový certifikát od US NRC bol vydaný v decembri 1999. Projekt doteraz nebol realizovaný. Tento typ nie je licencovaný v EÚ.

Základné technické údaje zdroja AP 600

Typ JE -         AP 600
Tepelný výkon reaktora -         1.940 MWt
Elektrický výkon z generátora -         645 MWe
Elektrický výkon do siete -         600 MWe
Účinnosť (čistá) -         31%
Primárny okruh:
Počet chladiacich slučiek (PG, HCČ) -         2 horúce vetvy/4 studené vetvy, 2 PG, 4 HCČ
Tlak v primárnom okruhu -         15,5 MPa
Teplota na vstupe do reaktora -         279,5 0C
Teplota na výstupe z reaktora -         315,6 0C
Prietok cez aktívnu zónu -         9.940 kg/s (35,78 x 106 kg/h)
Typ parogenerátora -         Delta 75, vertikálny výmenník (U trubky),
teplovýmenná plocha 6 986 m2
Aktívna zóna:
Výška aktívnej zóny -         3,658 m
Priemer aktívnej zóny -         2,921 m
Váha paliva v aktívnej zóne -         66,9 t
Počet palivových kaziet -         145
Počet palivových článkov v kazete -         264
Počet riadiacich tyčí -         61
Stredná hustota výkonu v aktívnej zóne -         78,82 kW/l
Stredná lineárna hustota výkonu -         13,5 kW/m
Vyhorenie paliva -         55 MWd/kg
Typ paliva -         Vantage 5-H v matici 17x17, materiál UO2
Výrobca paliva -         Westinghouse
Sekundárny okruh:
Počet turbogenerátorov -         1
Počet VT/ST/NT dielov turbíny -         1/0/2
Tlak pary pred turbínou -         5,6 MPa
Teplota pary pre turbínou -         271,4 0C, sýta para
Prietok pary do turbíny -         1.063 kg/s
Otáčky turbogenerátora -         1.800/min pre 60 Hz sieť
Počet a typ chladiacich veží -         neudaný
Množstvo doplňovanej chladiacej vody -         neudaný
Ekonomické údaje:
Investičné náklady -         1.446 EUR/ kW
Stále prevádzkové náklady -         82,98 EUR/ kWh/ rok
Počet zmenového personálu -         neudaný
Doba výstavby od začiatku betonárskychprác do začiatku fyzikálneho spúšťania
-         36 mesiacov

Zdroj: materiál Nový jadrový zdroj v lokalite Jaslovské Bohunice prerokovaný vládou SR dňa 17. 12. 2008

Viac informácií nájdete na:
http://ap600.westinghousenuclear.com/

Vyraďovanie JE V1 Vyraďovanie JE A1 Nakladanie s VJP Nakladanie s IRAO a ZRAM Nakladanie s RAO Preprava RAO a VJP Komerčné aktivity