Af hverju eru sumar kjarnorkuver ekki með kæliturna?

 

 

 

I.Kæliaðferðin ákvarðar nauðsyn kæliturna

 

Kjarnakælingarþörf kjarnorkuvera er að losa afgangshita útblástursgufu frá gufuhverflum. Kælikerfi eru flokkuð í þrjár gerðir:einu sinni-með kælingu, lokuð-hringrásarkæling, ogloftkæling. Kæliturnar eru aðeins notaðir í lokuðu-hringrásarkælikerfi.

 

 

 

2.Lokað-hringrásarkæling (kæliturna krafist)

 

Kjarnorkuver innanlands, takmarkaðar af takmörkuðum vatnsauðlindum, samþykkjahringrásarvatn + kæliturnham. Vatn í hringrás tekur til sín varma í þéttum og er síðan dælt í kæliturna til varmaleiðni og hitalækkunar með uppgufun, áður en það rennur til baka til endurnotkunar og forðast þannig vatnssóun. Kjarnorkuverkefni innanlands (td sumar kjarnorkuver í Evrópu og Bandaríkjunum) verða að vera búnar kæliturnum sem staðlaðri uppsetningu.

 

3.Loftkælikerfi (engir hefðbundnir kæliturna krafist)

 

Sumar rafstöðvar á þurrum svæðum taka upp beina eða óbeina loftkælingu, þar sem hitaleiðni næst með beinni eða óbeinni snertingu lofts og varmaskiptabúnaðar. Þessi aðferð felur í sér ekkert uppgufunartap og krefst ekki kæliturna, en hún hefur minni varmaskiptanýtni og krefst stærri varmaskiptasvæði og meiri orkunotkun viftu.

.

II. Lykiláhrif landfræðilegra og vatnsuppsprettuskilyrða

 

1. Kostir stranda/áa-aðliggjandi staða

 

Nægur sjór og árvatn getur uppfyllt kröfur um vatnsinntöku og -losun sem er einu sinni-í gegnum kælingu og útilokar þörfina fyrir kæliturna. Sem stendur eru öll starfhæf kjarnorkuver í Kína staðsett meðfram ströndinni, þannig að kæliturnar eru almennt ekki settir upp.

 

2.Hömlur innanlands/vatns-af skornum skammti

 

Innanlandssvæði standa frammi fyrir þröngri vatnsveitu. Þegar-kæling er komin í gegnum takmarkanir á umhverfisverndarreglum og takmörkunum á vatnsmagni, sem gerir lokaða-hringrásarkælingu að skylduvali, og kæliturnar verða því staðalbúnaður. Sem dæmi má nefna að kjarnorkuver í landinu í Bandaríkjunum og Frakklandi eru öll búin stórum kæliturnum með ofurbólga.

.

 

 

III. Mismunur á reactor gerðum og kælivökva

 

Hönnun kælikerfis er mismunandi eftir mismunandi gerðum reactors og sumar gerðir reactors þurfa í eðli sínu ekki hefðbundna kæliturna.

 

Gerð reactors	Kælivökvi	Kælandi eiginleikar	Krafa um kæliturn
Þrýstivatnsreactor (PWR)	Hár-vatnsþrýstingur	Aðal- og aukalykkjur eru aðskildar; aukalykkjan krefst kælingar á útblástursgufu	Ekki krafist fyrir strandplöntur sem nota einu sinni-í gegnum kælingu; krafist fyrir plöntur innanlands sem nota lokaða-lykkjukælingu
Reactor með sjóðandi vatni (BWR)	Vatn	Kælivökvinn sýður beint til að mynda gufu; útblástursgufu þarf að þétta	Ekki krafist fyrir strandplöntur sem nota einu sinni-í gegnum kælingu; krafist fyrir plöntur innanlands sem nota lokaða-lykkjukælingu
Natríum-kældur hraður reactor	Fljótandi natríum	Fljótandi málmur býður upp á mikla hitaskipti skilvirkni; engin þörf á uppgufunarkælingu	Almennt ekki krafist hefðbundinna kæliturna
Háhita-gas-kældur reactor	Helíum	Gaskæling með hitaleiðni í gegnum varmaskipti	Enginn hefðbundinn kæliturna krafist
Þóríum-bræddur saltkljúfur	Bráðið salt	Bráðið salt kæling; kerfishönnunin krefst ekki uppgufunar vatns til varmaleiðni	Enginn hefðbundinn kæliturna krafist

 

 

 

 

IV.Skiptu-á milli umhverfisverndar og efnahagsþátta

 

1.Umhverfissamræmi

Einu sinni-kólnun verður að uppfylla umhverfisstaðla varðandi hitastig frárennslisvatns og varmamengun. Strandsvæði hafa mikla afkastagetu vatnshlots, sem gerir það auðvelt að uppfylla kröfur. Innanlands lokað-hringrásarkæling stjórnar varmaútstreymi í gegnum kæliturna til að uppfylla umhverfisreglur.

 

 

2.Hagfræði

Þegar-kólnun er komin í gegnum lágan byggingarkostnað og rekstrarkostnað en er háð takmörkunum vatnsgjafa. Lokað-hringrásarkæling krefst smíði kæliturna, sem felur í sér mikla fjárfestingu en hentar vel fyrir svæði með -skorti á vatni. Loftkælikerfi eru vatnssparandi-en eyða mikilli viftuorku, sem leiðir til hærri-rekstrarkostnaðar til lengri tíma litið.

                                                

Sérstök sviðsmynd og hagræðing hönnunar

 

1. Kjarnorkuvirkjanir (skip/kafbátar)

Vegna takmarkaðs pláss eru fyrirferðarlítil kælikerfi (td sjór einu sinni-í gegnum kælingu ásamt-hagkvæmum varmaskiptum) tekin upp, án kæliturna.

 

2.Small Modular Reactors (SMR)

Sumar hönnun samþykkja samþætta kælingu eða loftkælingu, einfalda kerfið og útiloka þörfina fyrir stóra kæliturna.

 

Niðurstaðan er sú að hvort kjarnorkuver sé búið kæliturnum er alhliða ákvörðun sem byggir á kæliaðferðum, landfræðilegum aðstæðum, hönnun kjarnaofna og efnahagslegum þáttum. Strandkælikerfi, sérstakar kjarnakljúfa (td natríum-kældir hraðvirkar kjarnaofnar, há-hitagas-kældir kjarnakljúfar, og loftkælikerfi þurfa ekki hefðbundna kæliturna, á meðan lokaðar-hringrásar kæliturna innanlands verða að vera búnir kæliturnum. Með stækkun kjarnorku til landsvæðis og vatns-snauðra svæða mun notkun kæliturna verða útbreiddari. Á sama tíma knýr loftkælingartækni og nýjar kjarnakljúfa einnig fjölbreytni í þróun kælikerfisins.