Ξηροί ψύκτες υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής

1, Βασικός ορισμός και αρχές
Dry Cooler: Χρησιμοποιώντας τον αέρα του περιβάλλοντος ως πηγή ψύξης και ψύχοντας το υγρό (νερό/αιθυλενογλυκόλη/ήλιο) μέσα στους σωλήνες μέσω λογικής ανταλλαγής θερμότητας, δεν βασίζεται στην εξάτμιση του νερού, εξοικονομεί νερό και έχει κλειστό κύκλο.
Ψύκτες ξηρής θερμοκρασίας υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας: χωρίζονται σε δύο κατηγορίες με βάση το εύρος θερμοκρασίας και τη λειτουργία του ψυκτικού αντικειμένου:
Υψηλής θερμοκρασίας ξηρό ψυγείο: Ψύχει μέσα υψηλής- θερμοκρασίας (όπως αέριο ήλιο σε αντιδραστήρες υψηλής θερμοκρασίας που ψύχονται με αέριο και νερό ψύξης για εξοπλισμό υψηλής θερμοκρασίας σε πυρηνικά νησιά), μπορεί να αντέξει ροή θερμότητας 300-900 μοιρών και είναι κυρίως κατασκευασμένο από χάλυβα υψηλής θερμοκρασίας Επιθεώρηση και Επίβλεψη.
Ξηρό ψύκτη χαμηλής θερμοκρασίας: ψύχει υγρά χαμηλής{{0} θερμοκρασίας (όπως νερό που κυκλοφορεί συμπυκνωτή και νερό ψύξης εξοπλισμού) σε συμβατικά νησιά/βοηθητικά συστήματα, με θερμοκρασία λειτουργίας 40-80 βαθμούς, κυρίως από ανθρακούχο χάλυβα/ανοξείδωτο χάλυβα.
Αρχή λειτουργίας: ζεστό υγρό μέσα στο σωλήνα → τοίχωμα σωλήνα → πτερύγια → εξαναγκασμένη μεταφορά αέρα με ανεμιστήρα → θερμότητα εκκενώνεται στην ατμόσφαιρα. Οι ξηροί ψύκτες χωρίς τροφοδοσία βασίζονται στη φυσική συναγωγή/θερμή πίεση για την επίτευξη παθητικής απαγωγής θερμότητας.

2, Κύρια σενάρια εφαρμογής σε πυρηνικούς σταθμούς
1. Συμβατικό σύστημα ψύξης νησίδας (αντιδραστήρας κύριας ροής νερού υπό πίεση)
Ψύξη κλειστού βρόχου του συμπυκνωτή: αντικατάσταση της ψύξης απευθείας ροής θαλασσινού νερού, χρήση ξηρών ψυκτών για την ψύξη του κυκλοφορούντος νερού, επίτευξη μηδενικής πρόσληψης/απόρριψης νερού και υποστήριξη κατασκευής πυρηνικής ενέργειας στην ενδοχώρα.
Σύστημα νερού ψύξης εξοπλισμού (CCW): ψύχει τον ατμοστρόβιλο, τη γεννήτρια, τις βαλβίδες αντλίας κ.λπ. για να διατηρεί τον εξοπλισμό που λειτουργεί στη θερμοκρασία σχεδιασμού.

2. Βοηθητικό σύστημα πυρηνικής νησίδας και σύστημα ασφαλείας (Κρίσιμη συνάρτηση ασφάλειας)
Σύστημα νερού ψύξης εξοπλισμού (RRI): Ψύχει την αντλία ψυκτικού του αντιδραστήρα, τον σταθεροποιητή, τον εναλλάκτη θερμότητας κ.λπ. μέσα στο πυρηνικό νησί και είναι η «κύρια αρτηρία» για την απαγωγή θερμότητας στο πυρηνικό νησί.
Σύστημα απομάκρυνσης υπολειπόμενης θερμότητας (RHRS): Μετά το κλείσιμο του αντιδραστήρα, η θερμότητα αποσύνθεσης του πυρήνα εκκενώνεται και το ξηρό ψυγείο είναι το τερματικό απαγωγής θερμότητας του πυρήνα της Κεντρικής Επιτροπής Πειθαρχικής Επιθεώρησης και Εποπτείας.
Μη τροφοδοτούμενο ξηρό ψύκτη εντός του δοχείου περιορισμού: βασικός εξοπλισμός του αντιδραστήρα τέταρτης γενιάς που ψύχεται με αέριο υψηλής-θερμοκρασίας (όπως ο κόλπος Shidao), ο οποίος εκκενώνει παθητικά τη θερμότητα από το δοχείο περιορισμού σε συνθήκες ατυχήματος για να διασφαλίσει ότι ο πυρήνας δεν λιώνει.
3. Ειδικό για αντιδραστήρα τέταρτης γενιάς που ψύχεται με αέριο υψηλής θερμοκρασίας (HTR-PM)
Ψύξη κυκλοφορίας ηλίου: Ο κύριος ανεμιστήρας ηλίου στέλνει αέριο ήλιο στις 900 μοίρες από τον πυρήνα στη γεννήτρια ατμού. Μετά την ψύξη, το αέριο ήλιο ψύχεται περαιτέρω από ένα ξηρό ψυγείο υψηλής θερμοκρασίας και επιστρέφει στον πυρήνα για να σχηματίσει έναν κλειστό κύκλο.
Παθητική απομάκρυνση της απορριπτόμενης θερμότητας: βασιζόμενη στη φυσική μεταφορά ξηρών ψυκτών χωρίς τροφοδοσία, η απορριπτόμενη θερμότητα μπορεί να εξακολουθήσει να αφαιρείται ακόμη και όταν ολόκληρη η μονάδα είναι κλειστή, επιτυγχάνοντας εγγενή ασφάλεια για την Κεντρική Επιτροπή Πειθαρχικής Επιθεώρησης και Εποπτείας.
4. Άλλα βοηθητικά σενάρια
Εξαερισμός και κλιματισμός πυρηνικής νησίδας: Ψύξη της μονάδας ψύξης του συστήματος HVAC της πυρηνικής νησίδας για τη διασφάλιση της ασφάλειας του περιβάλλοντος και του εξοπλισμού της εγκατάστασης.
Ψύξη πισίνας αναλωμένου καυσίμου: βοηθά στην απομάκρυνση της θερμότητας αποσύνθεσης του αναλωμένου καυσίμου και ενισχύει τον πλεονασμό του συστήματος ψύξης.

3, Τεχνικά χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα
Σημαντική εξοικονόμηση νερού: Σε σύγκριση με τους πύργους υγρής ψύξης, εξοικονομεί πάνω από 90% νερό και εξαλείφει εντελώς την εξάρτηση από μεγάλες ποσότητες γλυκού/θαλασσινού νερού.
Ασφαλές και αξιόπιστο:
Κλειστός βρόχος, χωρίς κίνδυνο διαρροής ραδιενεργού μέσου.
Ο παθητικός σχεδιασμός (μη τροφοδοτούμενος ξηρός ψύκτης), μπορεί να λειτουργήσει ακόμα και σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, ενισχύοντας την ικανότητα απόκρισης σε ατυχήματα.
Ισχυρή προσαρμοστικότητα:
Το ξηρό ψυγείο υψηλής-θερμοκρασίας μπορεί να αντέξει σε υψηλές θερμοκρασίες, υψηλή πίεση και διάβρωση και είναι κατάλληλο για τις σκληρές συνθήκες εργασίας των αντιδραστήρων τέταρτης γενιάς υπό την επίβλεψη της Κεντρικής Επιτροπής Πειθαρχικής Επιθεώρησης και Εποπτείας.
Αρθρωτός και συμπαγής σχεδιασμός, κατάλληλος για εγκατάσταση σε περιορισμένο χώρο σε πυρηνικά νησιά.
Εύκολη λειτουργία και συντήρηση: χωρίς εξάτμιση, χωρίς απολέπιση, χωρίς επιπλέον νερό, χαμηλή συντήρηση, μεγάλη διάρκεια ζωής.

4, Τυπικές περιπτώσεις εφαρμογής
Shandong Shidao Bay High Temperature Gas Cooled Reactor: Ο πρώτος εμπορικός αντιδραστήρας τέταρτης γενιάς στον κόσμο, ο οποίος χρησιμοποιεί μεγάλο αριθμό μη τροφοδοτούμενων ξηρών ψυκτών μέσα στο δοχείο περιορισμού για την επίτευξη παθητικής απομάκρυνσης της θερμότητας απορριμμάτων, η οποία είναι η βασική εγγύηση της εγγενούς ασφάλειάς του.
Inland Hualong One (Zhaoyuan, Shandong): Για πρώτη φορά, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός υψηλού επιπέδου-πύργου συλλογής νερού ξηρής ψύξης φυσικού αερισμού και ξηρού ψύκτη μηχανικού αερισμού για την επίτευξη ψύξης δευτερεύουσας κυκλοφορίας, επιτρέποντας στο Hualong One να μετακινηθεί στην ενδοχώρα.