Kodėl kai kurios atominės elektrinės neturi aušinimo bokštų?

 

 

 

I.Aušinimo metodas lemia aušinimo bokštų būtinybę

 

Atominės elektrinės šerdies aušinimo reikalavimas yra išleisti išmetamųjų garų šilumą iš garo turbinų. Aušinimo sistemos skirstomos į tris tipus:vieną kartą-atšaldžius, uždaro{0}}ciklo recirkuliacinis aušinimas, iroro aušinimas. Aušinimo bokštai naudojami tik uždarosiose{1}}cirkuliacinėse aušinimo sistemose.

 

 

 

2. Uždarojo- kontūro recirkuliacinis aušinimas (reikalingas aušinimo bokštas)

 

Vidaus atominės elektrinės, suvaržytos ribotų vandens išteklių, priimacirkuliacinis vanduo + aušinimo bokštasrežimu. Cirkuliuojantis vanduo sugeria šilumą kondensatoriuose ir po to pumpuojamas į aušinimo bokštus, kad šiluma būtų išsklaidyta ir išgaruojant sumažinama temperatūra, prieš tekėdamas atgal pakartotiniam naudojimui, taip išvengiant vandens švaistymo. Vidaus branduolinės energetikos projektuose (pvz., kai kuriose Europos ir JAV vidaus vandenų atominėse elektrinėse) turi būti standartinės konfigūracijos aušinimo bokštai.

 

3. Oro aušinimo sistema (nereikia tradicinių aušinimo bokštų)

 

Kai kuriose elektrinėse sausuose regionuose taikomas tiesioginis arba netiesioginis oro aušinimas, kai šiluma išsklaidoma tiesioginiu arba netiesioginiu oro ir šilumos mainų įrangos kontaktu. Šis metodas nereikalauja išgaravimo nuostolių ir nereikalauja aušinimo bokštų, tačiau jis pasižymi mažesniu šilumos mainų efektyvumu ir reikalauja didesnių šilumos mainų plotų bei didesnių ventiliatoriaus energijos sąnaudų.

.

II. Pagrindinis geografinių ir vandens šaltinių sąlygų poveikis

 

1. Pakrantės / upės{1}}gretimos vietos privalumai

 

Gausus jūros ir upių vanduo gali patenkinti vandens paėmimo ir išleidimo poreikius, kai reikia vieną kartą-aušinti, todėl nebereikia aušinimo bokštų. Šiuo metu visos Kinijoje veikiančios atominės elektrinės yra palei pakrantę, todėl aušinimo bokštai paprastai neįrengiami.

 

2. Vidaus / vandens -retų vietovių apribojimai

 

Vidaus regionai susiduria su nepakankamu vandens tiekimu. Kai -peršalimą riboja aplinkos apsaugos taisyklės ir vandens kiekio apribojimai, uždaro-ciklo recirkuliacinis aušinimas yra privalomas pasirinkimas, todėl aušinimo bokštai tampa standartine dalimi. Pavyzdžiui, JAV ir Prancūzijos vidaus atominėse elektrinėse įrengti dideli hiperboloidiniai aušinimo bokštai.

.

 

 

III. Reaktorių tipų ir aušinimo skysčių skirtumai

 

Skirtingų tipų reaktorių aušinimo sistemų konstrukcija skiriasi, o kai kuriems reaktorių tipams iš prigimties nereikia tradicinių aušinimo bokštų.

 

Reaktoriaus tipas	Aušinimo skystis	Aušinimo charakteristikos	Aušinimo bokšto reikalavimas
Suslėgto vandens reaktorius (PWR)	Aukšto{0}}slėgio vanduo	Pirminė ir antrinė kilpos yra atskirtos; antrinei kilpai reikalingas išmetamųjų garų aušinimas	Nereikalaujama pakrantės augalams, naudojantiems vienkartinį{0}}aušinimą; reikalingas vidaus gamykloms, naudojančioms uždarą{1}} kilpą
Verdančio vandens reaktorius (BWR)	Vanduo	Aušinimo skystis tiesiogiai užverda, kad susidarytų garai; išmetamus garus reikia kondensuoti	Nereikalaujama pakrantės augalams, naudojantiems vienkartinį{0}}aušinimą; reikalingas vidaus gamykloms, naudojančioms uždarą{1}} kilpą
Natriu{0}}aušinamas greitasis reaktorius	Skystas natris	Skystas metalas pasižymi dideliu šilumos mainų efektyvumu; nereikia garavimo aušinimo	Paprastai tradicinių aušinimo bokštų nereikia
Aukštos{0}}temperatūros dujomis-aušinamas reaktorius	Helis	Dujų aušinimas su šilumos išsklaidymo per šilumokaičius	Nereikia tradicinių aušinimo bokštų
Torio{0}}išlydytos druskos reaktorius	Išlydyta druska	Išlydytos druskos aušinimas; sistemos konstrukcija nereikalauja vandens išgarinimo šilumos išsklaidymui	Nereikia tradicinių aušinimo bokštų

 

 

 

 

IV.Aplinkos{0}}apsaugos ir ekonominių veiksnių kompromisas

 

1.Aplinkosaugos laikymasis

Vienkartinis-aušinimas turi atitikti aplinkosaugos standartus, susijusius su išleidžiamo vandens temperatūra ir šilumine tarša. Pakrantės zonos turi didelius vandens telkinių pajėgumus, todėl lengva laikytis atitikties reikalavimų. Vidaus uždaro kontūro recirkuliacinis aušinimas kontroliuoja šilumos išleidimą per aušinimo bokštus, kad būtų laikomasi aplinkosaugos taisyklių.

 

 

2.Ekonomika

Vienkartinis{0}}aušinimas pasižymi mažomis kapitalo statybos ir eksploatacinėmis sąnaudomis, tačiau yra ribotas dėl vandens šaltinio. Uždarojo-ciklo recirkuliaciniam vėsinimui reikia statyti aušinimo bokštus, o tai reikalauja didelių kapitalo investicijų, bet tinka vietovėms, kuriose trūksta vandens. Oro aušinimo sistemos taupo vandenį-tačiau sunaudoja daug ventiliatoriaus energijos, todėl ilgalaikės{6}}eksploatacijos išlaidos yra didesnės.

                                                

Specialūs scenarijai ir dizaino optimizavimas

 

1. Branduolinės energijos įrenginiai (laivai/povandeniniai laivai)

Dėl ribotos erdvės naudojamos kompaktiškos aušinimo sistemos (pvz., jūros vandens vienkartinis-aušinimas kartu su didelio-efektyvumo šilumokaičiais) be aušinimo bokštų.

 

2. Maži moduliniai reaktoriai (SMR)

Kai kuriuose modeliuose naudojamas integruotas aušinimas arba oro aušinimas, todėl sistema supaprastinama ir nereikia didelių aušinimo bokštų.

 

Apibendrinant galima teigti, kad ar atominėje elektrinėje įrengti aušinimo bokštai – visapusiškas sprendimas, pagrįstas aušinimo būdais, geografinėmis sąlygomis, reaktoriaus konstrukcija ir ekonominiais veiksniais. Pakrantės vienkartinės-aušinimo sistemos, specialūs reaktorių tipai (pvz., natrio-aušinami greitieji reaktoriai, aukštos-temperatūros dujomis-aušinami reaktoriai) ir oro aušinimo sistemoms nereikia tradicinių aušinimo bokštų, o vidaus uždaruose{7}}kilpuose turi būti recirkuliacinės aušinimo sistemos. Plečiant branduolinę energiją vidaus ir vandens{9}}retose vietose, aušinimo bokštų taikymas taps plačiau paplitęs. Tuo tarpu aušinimo oru technologijos ir nauji reaktorių tipai taip pat skatina aušinimo sistemų kūrimo įvairinimą.