NedTil bund     HjemTil hovedside  
© www.akraft.dk ©

BWR (Boiled Water Reactor) - kogendevandsreaktoren

Kogendevandsreaktoren er den næsthyppigste type på markedet.
Da der kun et 1 kredsløb, er denne type mere enkel end trykvandsreaktoren.
Til gengæld skal tætning af turbinehus være meget effektiv, da dampen indeholder flere radioaktive stoffer bl.a. isotopen tritium.
I en BWR er trykket så lavt(ca.70 atm.= 7 MPa), at kølevandet koger omkring kernen.
Efter af dampen er befriet for vanddråber og fugt ledes den til turbinen.
Bortset fra Ringhals 2,3 og 4 er alle svenske atomkraftværker af denne type. De følgende tal er fra Ringhals 1, der har en effekt på ca. 860 MWe.
bwr
Brændslet består af 71 t piller med en berigning på ca. 3%. Hver pille er ca. 11 x 15 mm. De fyldes i ca. 1 mm tykke rør af en zirkonium-legering. Der er 243 piller i hver rør, der ikke fyldes helt op. Det sker af hensyn til at der dannes inaktive gasarter under driften, hvilket udsætter røret for et tryk. For at holde pillerne på plads er der en fjeder i den øverste del af røret.
Energiudviklingen i ca. 30 piller svarer til en tankbil med olie.
64 brændselsrør samles til et brændselselement. Der er 648 elementer i reaktoren. Det giver:
648 elementer á 64 rør á 243 piller = 10.077.696 piller.
For hver 4 elementer er der en korsformet kontrolstav, der anvendes til at kontrollere kædeprocessen - i alt 157 styrestave.
Af hensyn til jævn udbrænding af brændslet er kontrolstavene placeret i bunden ved denne type. De styres af en servomotor for hver kontrolstav.
Kontrolstavene anvendes til at lukke reaktoren ned og til styring af effekten.
Der er en servomotor til hver kontrolstav.
Et hurtiglukningssystem med trykluft virker uafhængig af servomotorerne. Det kan skyde kontrolstængerne op i topstilling på meget kort tid. I topstillingen låses de med en palmekanisme
. Reaktoren er selvstabiliserende, hvis effekten stiger dannes mere damp i vandet omkring brændslet. Dampen fortrænger vandet, der bremser neutronernes fart. Resultatet er en formindsket energiproduktion. Hvis kølevandet forsvinder stopper reaktoren. Det kaldes for »negativ void-effekt«

Effekten på en kogendevandsreaktor reguleres på 2 måder


BWR-bygning
Under reaktoren er placeret et vandbassin, hvor dampen kan afblæses når reaktoren nedlukkes - eller hvis der sker uheld.
Bassinet er på næsten 3000 m3 vand.
Sikkerhedssystemerne i en BWR er opbygget på en lidt afvigende måde sammenlignet med en trykvandsreaktor. Under reaktoren befinder der sig et stort bassin med vand. Hvis trykket i reaktoren bliver for højt, f.eks. hvis ventilerne i dampsystemerne spærres, kan trykket aflastes ved at dampen fra reaktoren lukkes gennem sikkerhedsventilerne til bassinet, hvor dampen kondenseres. Dette kaldes afblæsning.
Ved at afblæse dampen i et bassin undgås at få radioaktiv damp ud i den fri luft. Overtryk p.g.a. stærk dampudvikling i reaktorbygningens øverste del vil blive presset ned gennem store afblæsningsrør, hvor dampen fortætter i bassinet og trykket falder. Fødevand svarende til den afblæste dampmængde tilføres fra en lagertank til reaktoren.
Ved mindre brud på vand- eller dampledninger vil højtryksnødkølesystemet tilføre vand til reaktorkernen. Der kan injiceres borvand med kølevandet, hvorved man sikrer sig, at spaltningerne ophører overalt i kernen. Boropløsningen tilføres med trykluft (kvælstof - N2).
Ved større ledningsbrud falder trykket reaktoren til en lav værdi. Herved aktiveres lavtrykssystemerne, hvoraf der er 2. Det ene injicerer vand til kernen, det andet er et kernespraysystem, der overbruser kernen. Det benyttes, såfremt vandstanden reaktoren bliver for lav så brændselselementerne blottes.
Som det ses af figuren tages kølevandet til nødkølingen fra kondensationsbassinet. Til at køle selve reaktoren og rørforbindelserne udvendigt er der i reaktorbygningen et overbrusningssystem. Overbrusningssystemet sørger også for at sænke trykket i bygningen, idet overtryk p.g.a. dampudvikling sænkes når der overbruses med vand der får vanddampen til at fortættes til vanddråber. 1 liter vand svarer til ca. 1700 liter vanddamp.
Da al reaktorens udviklede effekt skal kunne fjernes ad denne vej ved uheld, må den varme, der afsættes i kondensationsbassinet kunne fjernes. Det sker gennem et system af restvarmefjernere, der overtager varmeenergien fra nødkølevandet, inden det pumpes til reaktoren. Overbrusningssystemet har også til opgave at holde trykkes i reaktorrummet på et lavt niveau idet overbrusningen får eventuel damp til at fortættes.
Tanklåget kan afkøles med et spraysystem i toppen af reaktoren.
De forskellige pumper kan drives af elmotorer der fødes fra nettet. Reservestrømforsyningen kan ske med dieselmotorer eller med turbinedrevne generatorer.
Der kan være akkumulatorer for jævnstrømsforsyning og desuden et passivt system med trykluft. Alle sikkerhedsanordninger er mindst dublerede.
Ved unormal drift nedlukkes reaktoren automatisk. Det sker ved f.eks.:

  1. for høj radioaktivitet i reaktorvandet, damp eller i ventilationsluften.
  2. for høj temperatur og tryk i dampsystemet.
  3. for høj eller for lav vandstand i reaktoren.
  4. for høj eller for lav temperatur i reaktoren.

© www.akraft.dk ©

Op Til top


Oprettet 2. 11. 2002     Opdateret 12.02.2003

Site Meter