Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 5. 31 januari 1956 - Värmeteknik inom atomkraftverk, av P H Margen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
92
, TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 8. Schema över värmeverk.
större än vid kokningsprocessen. Å andra sidan
fordrar den förra större pumpeffekt och har
lägre termisk verkningsgrad än den senare.
Föregående diskussion visar att alla fyra
kretsprocesserna har fördelar och nackdelar, varför
var och en har sina förespråkare.
Tryckvatten-processen medför färre problem än de andra och
betraktas därför ofta som den lämpligaste för en
första atomkraftanläggning i ett givet
utvecklingsprogram.
Reaktorer med andra kylmedier än vatten
I de flesta reaktorer med annat kylmedium än
vatten begränsas icke kylmediets temperatur av
kretsens konstruktionstryck. Gaser och flytande
metaller kan t.ex. ha mycket hög temperatur vid
måttligt tryck, och den högsta temperaturen Tm
begränsas då i allmänhet av bränsleelementens
eller trycktubernas materialegenskaper.
Exempelvis förefaller fasomvandlingen i uran att sätta
en gräns vid ca 600°C för den temperatur vid
vilken olegerat uran kan användas, och vidare
begränsar korrosion i kapslingsmaterialet den
tillåtna yttemperaturen. Dessa
temperaturgränser kan så småningom förskjutas genom
teknikens utveckling, men vid varje utvecklingssteg
kommer vissa gränser att finnas.
Även om temperaturen Tm för gaskylda
reaktorer kan vara mycket högre än för vattenkylda
reaktorer (t.ex. ca 400°C för de engelska
gaskylda reaktorer som nu konstrueras, och där
korrosionen av kapslingen av magnesiumlegering
bestämmer Tm) kan termiska verkningsgraden
inte bli större eftersom en mycket stor
temperaturdifferens (Tm— Ti) behövs för uppnående av
Fig. 9. Schema över värmeverk med mottrycksturbin.
effektiv värmeöverföring från bränslet till
kylmediet och från kylmediet till arbetsmediet.
Ekonomiska kalkyler visar att Ti skulle ligga
någonstans mitt emellan temperaturen Tm och
kondensortemperaturen Tr för de flesta gaskylda
reaktorer9. Om Ti ligger långt under
mittpunkten, blir termiska verkningsgraden alltför låg.
Om den ligger mycket över mittpunkten, blir
temperaturdifferensen för värmeöverföringen
alltför liten och specifika effekten blir lidande.
Temperaturdifferensen Tm—T\ minskas vid
given strömningshastighet hos kylmediet och given
storlek av värmeväxlaren genom att ångan
genereras vid två olika tryck (fig. 7). Ett sådant
system används t.ex. i Calder Hall.
Reaktorer kylda med flytande metaller och
med temperaturbeständiga bränslen, t.ex.
uranlegeringar och torium, är mest lovande när det
gäller att nå hög topptemperatur och hög termisk
verkningsgrad.
Olje- eller koleldad överhettare
Av det sagda framgår att det är svårt att
uppnå hög ångtemperatur vid vissa reaktortyper, i
synnerhet i de vattenkylda. Det har därför ofta
föreslagits att foga olje- eller koleldade
överhettare till atomkraftanläggningar med vattenkylda
reaktorer.
Problemet är till största delen ekonomiskt.
Turbiner för mättad ånga (samma turbiner som
användes omkring 1910) har lägre termisk
verkningsgrad än moderna turbiner för överhettad
ånga. Med en olje- eller koleldad, separat
överhettare kan man därför alstra elenergi med
mycket hög termisk verkningsgrad, t.ex. upp till 45—
50 %. Icke desto mindre skulle totala kostnaden,
med olja för 12,50 kr/Mkcal, bli 3—3,5 öre/kWh.
Om atomkraftanläggningen kan ge elenergi till
lägre pris även utan överhettare, är det
tvivelaktigt om en sådan är motiverad.
Reaktorer för värmeproduktion
I det föregående har uteslutande talats om
reaktorer för elenergialstring, men i Sverige och
i vissa andra länder finns ett behov av reaktorer
som kan leverera värme för bostadsuppvärmning
i form av varmvatten med ca 110°C temperatur
(fig. 8), eventuellt i samband med
elenergiproduktion (fig. 9).
På grund av den ekonomiska storleken av ett
fjärrvärmebetjänat område får dylika reaktorer
normalt en värmeeffekt på i allmänhet endast
50—100 MW, varför en reaktor med liten kritisk
storlek måste väljas för att hålla priset per
kilowatt vid en ekonomisk nivå. Vatten- eller
D20-modererade reaktorer är mest attraktiva för
detta ändamål, och då den erforderliga
temperaturen är relativt låg, är de tekniska
konstruktionsproblemen mindre allvarliga än vid
kraftreaktorer.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
