Зашто неке нуклеарне електране немају расхладне торњеве?

 

 

 

I.Метода хлађења одређује неопходност расхладних торњева

 

Основни захтев за хлађење нуклеарне електране је испуштање отпадне топлоте издувне паре из парних турбина. Системи за хлађење су подељени у три типа:једном-кроз хлађење, затворена{0}}петља са рециркулационим хлађењем, иваздушно хлађење. Расхладни торњеви се користе само у затвореним-рециркулацијским системима за хлађење.

 

 

 

2. Затворена-петља са рециркулационим хлађењем (потребни су расхладни торњеви)

 

Унутрашње нуклеарне електране, ограничене ограниченим водним ресурсима, усвајајуциркулишућа вода + расхладни торањрежим. Циркулишућа вода апсорбује топлоту у кондензаторима и затим се пумпа у расхладне торњеве ради одвођења топлоте и смањења температуре испаравањем, пре него што се врати за поновну употребу, чиме се избегава расипање воде. Пројекти нуклеарне енергије у унутрашњости (нпр. неке унутрашње нуклеарне електране у Европи и Сједињеним Државама) морају бити опремљене расхладним торњевима као стандардном конфигурацијом.

 

3. Систем ваздушног хлађења (нису потребни традиционални расхладни торњеви)

 

Неке електране у сушним регионима усвајају директно или индиректно хлађење ваздуха, где се расипање топлоте постиже директним или индиректним контактом између опреме за размену ваздуха и топлоте. Ова метода не укључује губитак испаравања и не захтева расхладне торњеве, али има нижу ефикасност размене топлоте и захтева веће површине размене топлоте и већу потрошњу енергије вентилатора.

.

ИИ. Кључни утицај географских услова и услова извора воде

 

1. Предности приобалних/речних{1}}суседних локација

 

Обилна морска и речна вода могу да задовоље захтеве за унос и испуштање воде за једно-хлађење, елиминишући потребу за расхладним торњевима. Тренутно се све оперативне нуклеарне електране у Кини налазе дуж обале, тако да се расхладни торњеви углавном не постављају.

 

2. Ограничења копнених/водних-оскудних подручја

 

Унутрашњи региони се суочавају са отежаним снабдевањем водом. Једном када је-кроз хлађење ограничено прописима о заштити животне средине и ограничењима количине воде, затварање-рециркулацијског хлађења постаје обавезан избор, а расхладни торњеви тако постају стандардна компонента. На пример, унутрашње нуклеарне електране у Сједињеним Државама и Француској су опремљене великим хиперболоидним расхладним торњевима.

.

 

 

ИИИ. Разлике у типовима реактора и расхладним течностима

 

Дизајн система за хлађење варира у различитим типовима реактора, а неки типови реактора инхерентно не захтевају традиционалне расхладне торњеве.

 

Реацтор Типе	Расхладна течност	Карактеристике хлађења	Захтеви расхладног торња
Реактор воде под притиском (ПВР)	Вода под високим{0}}притиском	Примарне и секундарне петље су одвојене; секундарна петља захтева хлађење издувне паре	Није потребно за приобална постројења која користе једно-кроз хлађење; потребно за постројења у унутрашњости која користе хлађење са затвореном{1}}петљом
Реактор са кључалом водом (БВР)	Вода	Расхладна течност директно кључа да би створила пару; издувна пара треба да се кондензује	Није потребно за приобална постројења која користе једно-кроз хлађење; потребно за постројења у унутрашњости која користе хлађење са затвореном{1}}петљом
Брзи реактор{0}}хлађени натријумом	Течни натријум	Течни метал нуди високу ефикасност размене топлоте; није потребно хлађење испаравањем	Обично нису потребни традиционални расхладни торњеви
Реактор са-гасним{1}}хлађењем високе температуре	Хелијум	Хлађење гасом са одвођењем топлоте кроз измењиваче топлоте	Нису потребни традиционални расхладни торњеви
Реактор са растопљеном соли на бази торијума{0}	Растопљена со	Хлађење растопљене соли; дизајн система не захтева испаравање воде за одвођење топлоте	Нису потребни традиционални расхладни торњеви

 

 

 

 

ИВ.Компромис{0}}између заштите животне средине и економских фактора

 

1.Еколошка усклађеност

Након{0}}охлађења морају да испуњавају еколошке стандарде у погледу температуре излазне воде и топлотног загађења. Обална подручја имају велике капацитете водних тијела, што олакшава испуњавање захтјева за усклађеност. Затворена-петља са рециркулационим хлађењем у унутрашњости контролише испуштање топлоте кроз расхладне торњеве у складу са еколошким прописима.

 

 

2.Економија

Једно{0}}кроз хлађење има ниске капиталне трошкове изградње и оперативне трошкове, али подлеже ограничењима извора воде. Затворена{2}}петља за рециркулационо хлађење захтева изградњу расхладних торњева, што укључује велика капитална улагања, али је погодно за-недостатке воде. Системи за ваздушно хлађење -штеде воду, али троше велику енергију вентилатора, што доводи до виших дугорочних оперативних трошкова-.

                                                

Специјални сценарији и оптимизација дизајна

 

1. Нуклеарне енергетске инсталације (бродови/подморнице)

Због ограниченог простора, усвојени су компактни системи за хлађење (нпр. морска вода једном-кроз хлађење у комбинацији са високо{3}}ефикасним измењивачима топлоте), без инсталираних расхладних торњева.

 

2.Мали модуларни реактори (СМР)

Неки дизајни прихватају интегрисано хлађење или ваздушно хлађење, поједностављујући систем и елиминишући потребу за великим расхладним торњевима.

 

У закључку, да ли је нуклеарна електрана опремљена расхладним торњевима је свеобухватна одлука заснована на методама хлађења, географским условима, дизајну реактора и економским факторима. Обални системи за једно-кроз хлађење, специјални типови реактора (нпр. брзи реактори-хлађени натријумом, реактори са хлађењем на високо-температури гас-) и системи за ваздушно хлађење не захтевају традиционалне расхладне куле, док унутрашњи-окружени реактори морају бити опремљени рециркулацијским расхладним системима. Са ширењем нуклеарне енергије на унутрашњост и{9}}оскудна подручја, примена расхладних торњева ће постати све раширенија. У међувремену, технологије ваздушног хлађења и нови типови реактора такође покрећу диверсификацију развоја система за хлађење.