Re: Elektrownia wiatrowa, a elektrownia atomowa
staszeka napisał(a):
To, że obiegi są oddzielone i woda z jednego ob. nie miesza się z drugim to doskonale wiem
Ale patrząć na ten "mój" schemat można odczytać, że w przypadku awarii obiegu wtórnego woda (właściwie to para wodna) w obiegu pierwotnym nie będzie miała być czym chłodzona i dojdzie do stopienia rdzenia.
No ale już mi pan wszystko wytłumaczył tym schematem więc wielkie dzięki!
W przypadku awarii obiegu wtórnego, rzeczywiście z powodu braku obciążenia obiegu pierwotnego mogłoby dojść do niebezpiecznego wzrostu ciśnienia w obiegu pierwotnym, które w mogłoby spowodować b.groźną awarię (np. rozszczelnienie obiegu pierwotnego), a w konsekwencji nawet i stopienie rdzenia.
Bardzo ważnym urządzeniem, chroniącym reaktory PWR przed taką awarią jest STABILIZATOR CIŚNIENIA — który jest podłączony do jednego z "gorących obiegów" (podgrzanej wody z reaktora).:
W przypadku spadku obciążenia obiegu pierwotnego, zarówno gdy dojdzie do zmniejszenia poboru energii przez system elektroenergetyczny, jak również w awarii obiegu wtórnego; do stabilizatora ciśnienia zraszana jest chłodna woda z "zimnego obiegu" (tj. połączona z rurociągiem wody schłodzonej przejściem przez wytwornicę pary) — które to zraszanie niweluje poduszkę parową w górnej części zbiornika = spadkowi ciśnienia w obiegu pierwotnym.
Jeżeli zraszanie jest nieefektywne i ciśnienie w obiegu pierwotnym jest wciąż za duże, stabilizator ciśnienia, poprzez zawór awaryjny, uwalnia nadmiar pary do wnętrza osłony bezpieczeństwa (containmentu).
W przypadku wzrostu obciążenia obiegu pierwotnego (np. wzrost poboru energii) — spada ciśnienie w obiegu pierwotnym. Włączane są wówczas automatycznie grzałki u dołu zbiornika, dopóki rosnąca poduszka parowa w górnej części zbiornika nie podniesie ciśnienia wody obiegu pierwotnego aż układ powróci do równowagi.
Z uwagi na to że ciecze są praktycznie nieściśliwe, wystarczy 1 stabilizator, do regulacji ciśnienia w całym obiegu pierwotnym...
KIEDY MOŻE, A KIEDY NIE MOŻE DOJŚĆ DO STOPIENIA RDZENIA?Strumień cieplny (q) od koszulek paliwowych przejmowane jest przez wodę przede wszystkim przez
konwekcję. Natomiast para wodna z uwagi na 1350× mniejszą gęstość od wody, znacznie mniej efektywnie przenosi ciepło: poprzez mechanizm
przewodzenia i
promieniowania.
Zatem do stopienia rdzenia może dojść dopiero wtedy, gdy wystąpi w cieczy chłodzącej zjawisko zwane "kryzysem wrzenia" — jednak nie następuje on od razu...
Przy wzroście temperatury i odpowiednim ciśnieniu, wpierw wokół koszulek paliwa zaczynają powstawać pojedyncze pęcherzyki ("wrzenie pęcherzykowe"), a wraz ze wzrostem temperatury coraz więcej tychże pęcherzyków, które zaczynają się łączyć ze sobą ("rozwinięte wrzenie pęcherzykowe"), w pewnym momencie pęcherzyki te łączą się tworząc jednolitą "błonę parową". Punkt ten nazywamy właśnie
"kryzysem wrzenia". Wówczas to, odbiór ciepła staje się niestabilny i niewystarczający, więc temperatura koszulek paliwowych rośnie aż do ich stopienia, a więc i całkowitego zniszczenia reaktora...
Kod:
Zależność strumienia cieplnego (q) przekazywanego
cieczy chłodzącej, w zależności od temperatury (T)
koszulki paliwowej
ln q
↑
│ "kryzys
│ wrzenia" ○
│ ◙ ○
│ ◙ ◦ ○
│ ◙ ◦ ○
│ ◙ ◦ ○
│ ◘ ◦ ○
│ ◘
│ ◘
│ ◘ wrzenie pęcherzykowe
│ ██
│ ██
│ ██
│██ konwekcja
└————————————————————————————————————————→ T
Źródło: Z.Celiński, Energetyka Jądrowa, PWN 1991W reaktorach PWR, woda w obiegu pierwotnym jest pod tak dużym ciśnieniem, że podczas normalnej pracy nie może parować — ciśnienie wody w zbiorniku reaktora PWR, wynosi 15,5 MPa (153 atm), natomiast ciśnienie pary nasyconej przy temperaturze ~300°C wynosi 8,6 MPa (84,9 atm). Ciepło przenoszone jest głównie przez najefektywniejszy mechanizm konwekcji.
W reaktorach BWR, woda paruje, bo jest pod ciśnieniem 7,0 MPa (69,1 atm), dochodzi więc tuż przy koszulkach do "wrzenia pęcherzykowego" — jednak dobiera się tak parametry pracy reaktorów BWR, aby podczas normalnej pracy to wrzenie pęcherzykowe nie przekształcało się w "rozwinięte wrzenie pęcherzykowe", lub co gorsza w "kryzys wrzenia"...
Warto wiedzieć iż opisane wyżej mechanizmy i układy bezpieczeństwa, to nie jedyne w Elektrowniach Jądrowych — więcej na ten temat w art. P.Strupczewskiego:http://www.iea.cyf.gov.pl/nowa/images/s ... trowni.pdf