Proč některé jaderné elektrárny nemají chladicí věže?

 

 

 

I.Metoda chlazení určuje nutnost chladicích věží

 

Požadavkem na chlazení aktivní zóny jaderné elektrárny je odvádět odpadní teplo odpadní páry z parních turbín. Chladicí systémy jsou rozděleny do tří typů:jednou-chlazením, recirkulační chlazení s uzavřenou-smyčkouachlazení vzduchem. Chladicí věže se používají pouze v uzavřených-cirkulačních chladicích systémech.

 

 

 

2. Uzavřená-smyčka recirkulačního chlazení (vyžadují chladicí věže)

 

Vnitrozemské jaderné elektrárny, omezené omezenými vodními zdroji, přijímají tzvcirkulační voda + chladicí věžrežimu. Cirkulující voda absorbuje teplo v kondenzátorech a poté je čerpána do chladicích věží pro odvod tepla a snížení teploty prostřednictvím odpařování, než teče zpět k opětovnému použití, čímž se zabrání plýtvání vodou. Vnitrozemské jaderné projekty (např. některé vnitrozemské jaderné elektrárny v Evropě a Spojených státech) musí být standardně vybaveny chladicími věžemi.

 

3. Systém chlazení vzduchem (nevyžadují se žádné tradiční chladicí věže)

 

Některé elektrárny v suchých oblastech využívají přímé nebo nepřímé chlazení vzduchem, kde je rozptylu tepla dosaženo přímým nebo nepřímým kontaktem mezi vzduchem a zařízením pro výměnu tepla. Tato metoda nezahrnuje žádné ztráty odpařováním a nevyžaduje chladicí věže, ale má nižší účinnost výměny tepla a vyžaduje větší plochy výměny tepla a vyšší spotřebu energie ventilátorů.

.

II. Klíčový dopad geografických podmínek a podmínek vodních zdrojů

 

1. Výhody pobřežních/{1}}přilehlých řek

 

Dostatek mořské a říční vody dokáže jednorázově pokrýt požadavky na příjem a vypouštění vody-prostřednictvím chlazení, což eliminuje potřebu chladicích věží. V současné době jsou všechny provozované jaderné elektrárny v Číně umístěny podél pobřeží, takže chladicí věže obecně nejsou instalovány.

 

2. Omezení vnitrozemských/vodních-omezených oblastí

 

Vnitrozemské regiony čelí omezenému zásobování vodou. Průchozí-chlazení je omezeno předpisy na ochranu životního prostředí a omezením objemu vody, takže recirkulační chlazení s uzavřenou smyčkou je povinnou volbou a chladicí věže se tak stávají standardní součástí. Například vnitrozemské jaderné elektrárny ve Spojených státech a Francii jsou všechny vybaveny velkými hyperboloidními chladicími věžemi.

.

 

 

III. Rozdíly v typech reaktorů a chladicích kapalinách

 

Konstrukce chladicího systému se u různých typů reaktorů liší a některé typy reaktorů ze své podstaty nevyžadují tradiční chladicí věže.

 

Typ reaktoru	Chladicí kapalina	Vlastnosti chlazení	Požadavek na chladicí věž
Tlakovodní reaktor (PWR)	Vysokotlaká-voda	Primární a sekundární smyčky jsou odděleny; sekundární smyčka vyžaduje chlazení odpadní páry	Není vyžadováno u pobřežních rostlin využívajících jednorázové{0}}chlazení; potřebné pro vnitrozemské elektrárny využívající-chlazení v uzavřené smyčce
Varný vodní reaktor (BWR)	Voda	Chladicí kapalina se přímo vaří a vytváří páru; výfuková pára musí být kondenzována	Není vyžadováno u pobřežních rostlin využívajících jednorázové{0}}chlazení; potřebné pro vnitrozemské elektrárny využívající-chlazení v uzavřené smyčce
Sodíkem-chlazený rychlý reaktor	Kapalný sodík	Tekutý kov nabízí vysokou účinnost výměny tepla; není nutné chlazení odpařováním	Obecně nejsou vyžadovány žádné tradiční chladicí věže
Vysokoteplotní plynový-reaktor chlazený-	Hélium	Chlazení plynu s odvodem tepla přes výměníky tepla	Nevyžadují se žádné tradiční chladicí věže
Reaktor na roztavenou sůl-na bázi thoria	Roztavená sůl	Chlazení roztavenou solí; konstrukce systému nevyžaduje odpařování vody pro odvod tepla	Nevyžadují se žádné tradiční chladicí věže

 

 

 

 

IV.Vyrovnejte se-mezi ochranou životního prostředí a ekonomickými faktory

 

1.Shoda s životním prostředím

Po průchodu-chlazení musí splňovat environmentální normy týkající se teploty vypouštěné vody a tepelného znečištění. Pobřežní oblasti mají velké kapacity vodních útvarů, takže je snadné splnit požadavky na shodu. Vnitrozemské recirkulační chlazení s uzavřenou smyčkou řídí odvod tepla chladicími věžemi, aby bylo v souladu s předpisy o ochraně životního prostředí.

 

 

2.Ekonomika

Po průchozím{0}chlazení se vyznačuje nízkými investičními náklady a provozními náklady, ale podléhá omezením zdrojů vody. Recirkulační chlazení s uzavřeným-cyklem vyžaduje výstavbu chladicích věží, což vyžaduje vysoké kapitálové investice, ale je vhodné pro oblasti s nedostatkem vody-. Systémy chlazení vzduchem šetří vodu-, ale spotřebovávají velkou energii ventilátoru, což vede k vyšším dlouhodobým-provozním nákladům.

                                                

Speciální scénáře a optimalizace návrhu

 

1. Zařízení pro jadernou energii (lodě/ponorky)

Kvůli omezenému prostoru se používají kompaktní chladicí systémy (např. mořskou vodou jednorázově-chlazením kombinovaným s-výměníkem tepla s vysokou účinností) bez instalovaných chladicích věží.

 

2. Malé modulární reaktory (SMR)

Některé konstrukce využívají integrované chlazení nebo chlazení vzduchem, což zjednodušuje systém a eliminuje potřebu velkých chladicích věží.

 

Závěrem, zda je jaderná elektrárna vybavena chladicími věžemi, je komplexní rozhodnutí založené na metodách chlazení, geografických podmínkách, konstrukci reaktoru a ekonomických faktorech. Pobřežní průběžné-chladicí systémy, speciální typy reaktorů (např. sodíkové-rychlé reaktory chlazené, vysoko{5}}plynové-reaktory chlazené vysokou teplotou) a vzduchové chladicí systémy nevyžadují tradiční chladicí věže, zatímco vnitrozemské recirkulační chladicí systémy s uzavřenou-smyčkou musí být vybaveny chladicími věžemi. S rozšířením jaderné energie do vnitrozemí a oblastí s nedostatkem vody- se používání chladicích věží rozšíří. Mezitím technologie chlazení vzduchem a nové typy reaktorů také pohánějí diverzifikaci vývoje chladicích systémů.