Westinghouse AP1000

1. Westinghouse AP1000 Gunkl Gábor – 2009 – BME

2. Áttekintés • Felépítés • Konténment • Primer köri jellemzők • Turbogenerátor • Névleges adatok • Biztonság • Passzív berendezések • Mélységi védelem • DSA, PSA eredmények • Tervezett/folyamatban lévő építkezések

3. Felépítés – (Primer)konténment • Primer konténment: acél tartály • Átmérő/magasság: 39,6/65,63 m • Tervezési nyomás/hőmérséklet: DBA-ra: 4,07 bar/149 °C DBA-n túli üzemzavarokra: 8,9 bar/204 °C • Tervezett szivárgási arány: 0,1 térfogat%/nap

4. Felépítés – (Primer)konténment

5. Felépítés – Primer kör • Reaktortartály: • Belső átmérő: 3988 mm • Falvastagság: 203 mm • Teljes magasság: 12056 mm • Szénacél, rozsdamentes acél plattírozással • Tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/343,3 °C • Aktív zóna: • Magasság: 4,267 m • Egyenérték-átmérő: 3,04 m • Hőátadó felület: 5268 m2 • Üzemanyag tömege: 84,5 t • Átlagos lineáris telj. Sűrűség: 187 W/cm • Üzemanyag típusa: UO2, <4,95% • Kazetta: 17x17 rácsosztású, 4795 mm hosszú • Kazetták száma: 157 db

6. Felépítés – Primer kör

7. Felépítés – Primer kör • Gőzfejlesztő: • Típus: Delta-125, függőleges, U-csöves elrendezésű • Blokkonként 2 db • Hőátadó felület: 11477 m2 • Hőátadó csövek száma: 10025 • Legnagyobb külső átmérő: 5575,3 mm • Teljes magasság: 22460 mm • Szállítási tömeg: 663,7 t • Köpeny és csőblokk anyaga: szénacél • Csövek anyaga: Inconel 690-TT • Főkeringető-szivattyú: • Típus: „dobozos” (Canned) motorral szerelt centrifugálszivattyú • Blokkonként 4 db • Tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/ 343,3 °C • Névleges térfogatáram: 4,97 m3/s • Névleges szállítómagasság: 111,3 m • Névleges fordulatszám: 1750 rpm

8. Felépítés – Primer kör

9. Felépítés – Primer kör

10. Felépítés – Primer kör • Térfogatkompenzátor: • Teljes térfogat: 59,47 m3 • Gőztérfogat névleges állapotban: 31,14 m3 • Tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/360 °C • Fűtőpatronok teljesítménye: 1600 kW • Belső átmérő: 2,28 m • Teljes magasság (lefújató szelepig): 16,27 m • ZÜHR: • Passzív remanenshő-hűtőrendszer, 1 hőcserélő, tervezési nyomás/hőmérséklet: 171 bar/343,3 °C • Nagynyomású hűtővíz-tartályok: 2 db, nyomástartás primer-köri gőzzel, térfogat: 70,8 m3, tervezési nyom./hőm.: lsd előbb • Hidroakkumulátorok: 2 db, térfogat: 56,5 m3, tervezési nyomás/hőmérséklet: 56 bar/148.9 °C • Konténmenten belüli üa. átrakó medence (IRWST): 1 db, térfogat: 2092,6 m3, tervezési nyomás/hőmérséklet: 1,4 bar /65,6 °C

11. Felépítés – Turbogenerátor • Turbinák: • 1 db kettős kiömlésű nagynyomású és 3 db kettős kiömlésű kisnyomású turbina egy tengelyen elhelyezve • Nagynyomású házon 1-1 megcsapolás tápvíz előmelegítőbe és GTT-be, kisnyomású házakon 4 megcsapolás tápvíz-előmelegítőkbe • Utolsó fokozat lapáthossza: 1372 mm • Frissgőz nyomás/hőmérséklet: 55 bar/271 °C • Fordulatszám: 1800 rpm (60 Hz), 1500 rpm (50 Hz) • Kondenzátor: • Hűtővíz tömegáram: 37,85 m3/s • Hűtővíz hőmérséklete: 30,5 °C (hűtőtornyokkal) • Kondenzátor-nyomás: 0,091 bar • Generátor: • 3 fázisú, szinkron • Névleges teljesítmény: 1250 MVA • Hatásos teljesítmény: 1200 MW • Névleges feszültség: 24 kV • Működési frekvencia: 50/60 Hz

12. Névleges adatok

13. Névleges adatok

14. Biztonság – Passzív berendezések • Passzív üzemzavari zónahűtés: • Nem alkalmaznak külső energiaforrást (pl.: dízelgenerátorok) • A gravitáció, természetes cirkuláció és nyomáskülönbség hajtja a rendszert

15. Biztonság – Passzív berendezések • Passzív konténment hűtőrendszer:

16. Biztonság – Passzív berendezések • Blokkvezénylő izolációja: • Passzív módon, nagynyomású oxigéntartályokkal • 11 főre, 72 órára DBA esetén

17. Biztonság – Mélységi védelem • Az AP1000-ben alkalmazzák azokat a technológiákat, amelyek más erőművekben biztonságvédelmi funkciót is ellátnak, de a Westinghouse erőművében ezek nem tartoznak a biztonságvédelmi rendszerek közé (nem szerepelnek a biztonsági elemzésekben sem), üzemszerűen alkalmazzák őket. • A fent leírtakból következik, hogy egy esetleges üzemzavar esetén ezen technológiák további mérnöki gátakként viselkednek, többszörös diverzifitást biztosítva. • Mivel nem látnak el biztonságvédelmi funkciókat, kevesebb karbantartást igényelnek. Ilyen rendszerek pl.: vízkémiai és térfogatkompenzátor rendszerek, üzemi remanenshő-elvonó rendszerek

18. Biztonság – DSA, PSA eredmények • (Diverz) DSA és PSA vizsgálatok alapján az AP1000 a mai erőművekre elfogadott zónaolvadási gyakoriságnak (10-5) az 1%-át, a hasonló, 3+ generációs erőművek zónaolvadási gyakoriságának 5%-át produkálta • CMF=4,2x10-7 külső hatások figyelembevételével és 2,4x10-7 üzem alatt, belső hatások figyelembevételével, operátori beavatkozás hatására (operátori beavatkozás nélkül 1,8x10-7)

19. Tervezett/folyamatban lévő építkezések • A Westinghouse AP1000 erőműveket tervez építeni az USA-ban és Indiában, valamint két kínai blokk építés alatt áll: Haiyang

20. Tervezett/folyamatban lévő építkezések Sanmen

21. Az AP1000 - összefoglalva • Passzív biztonsági rendszerek, nincs szükség operátori beavatkozásra • Jelentősen csökkentett komponensszám (alacsonyabb beruházási költség) • Kis karbantartási igény, egyserű felépítés (alacsony változó költség) • Üzemeltetési tapasztalatok a legtöbb berendezés esetében (Doel/Tihange) • Nagy rendelkezésre állás, hosszú kampány • Moduláris felépítés, rövid konstrukciós idő • Kis telephely • Hosszú élettartam • Versenyképes energiaár

22. AP1000

23. AP1000

24. AP1000