440 3

11. ELEKTROWNIE JĄDROWE

Reaktory ciśnieniowe pracują w układzie dwuobiegowym (rys. 11.6a). Obieg pierwotny tworzą: reaktor, wymiennik ciepła (wytwornica pary), główne pompy obiegowe i stabilizator ciśnienia, a obieg wtórny: wytwornica pary (sprzęgająca oba obiegi), turbina parowa, skraplacz i układ regeneracyjnego podgrzewania wody zasilającej. Obieg pierwotny jest podzielony zwykle na kilka (2 — 6) pętli obejmujących wymieniony wyżej komplet urządzeń połączonych rurociągami. Wynika to z wymagań odnośnie do bezpieczeństwa pracy reaktora, a także z ograniczonych mocy głównych pomp obiegowych oraz wielkości wytwornic pary. Wytwornice pary stosowane w elektrowniach z reaktorami ciśnieniowymi są wymiennikami powierzchniowymi. Woda obiegu pierwotnego przepływa wewnątrz rurek w kształcie litery U (w układzie pionowym w reaktorach PWR i poziomym w reaktorach WWER), zamieniając omywającą je wodę obiegu wtórnego na parę. Wytworzona para nasycona (niekiedy lekko przegrzana) wykonuje pracę w turbinie parowej, co przedstawiono na rysunku 11.7.

Rys. 11.7. Przebieg rozprężania pary w turbinie na parę nasyconą z separacją międzystopniową wilgoci i międzystopniowym przegrzewaniem pary (załamanie końcowej krzywej rozprężania przedstawia straty w króćcu wylotowym turbiny), wg [11.13]

Obieg wtórny jest realizowany analogicznie jak w układzie elektrowni konwencjonalnej, przy niższych jednak parametrach pary. W celu zapewnienia odpowiednio wysokich parametrów pary w obiegu wtórnym (decydujących o sprawności elektrowni), woda w obiegu pierwotnym powinna mieć dostatecznie wysoką temperaturę, zwykle w granicach 300 —350°C. Aby nie dopuścić do wrzenia wody w rdzeniu, pogarszającego warunki wymiany ciepła oraz stabilność pracy reaktora, trzeba w obiegu pierwotnym utrzymywać ciśnienie wyższe od ciśnienia odpowiadającego temperaturze nasycenia. Zadanie utrzymywania ciśnienia na wymaganym poziomie i kompensowania zmian objętości obiegu pierwotnego spełnia stabilizator ciśnienia.

440