Sistemas de una Central Nuclear

Presionador

Componentes del Presionador

Línea de Rociado

Consta de 2 tuberías acopladas a las ramas frías de los lazos 1 y 2 que llegan hasta la cúpula del PZR. En esta línea hay situadas dos válvulas de regulación de caudal de rociado (una por rama) cuya misión es permitir el paso de agua de las ramas frías al presionador con el fin de bajar la presión, en caso de que se produjese un transitorio de aumento de presión.

Cuerpo del Presionador

Es el cilindro de acero al carbono diseñado para proveer la suficiente cantidad de agua, vapor o agua-vapor cuando la situación lo requiera.

Calentadores

Los calentadores son unas resistencias eléctricas situadas en la parte inferior del presionador. Existen 2 grupos:

  • Los calentadores de control (se puede variar la potencia).
  • Los calentadores de apoyo, que se activan cuando la descompensación de presión es muy acusada (ON/OFF).
Válvulas
  • De alivio: x2, son motorizadas. Diseñadas para limitar la subida de presión en el sistema, en caso de producirse cualquier transitorio de potencia de hasta el 50% de reducción de carga, con la actuación de la descarga de vapor al condensador, evitando el disparo del reactor por alta presión en el presionador.
  • De seguridad: x3, de presión. La capacidad combinada de alivio de las 3 válvulas es igual o mayor que la necesaria para hacer frente a un desequilibrio originado por una pérdida total de carga sin disparo del reactor, excepto las válvulas de seguridad del sistema secundario, que se espera que abran cuando la presión de vapor alcanza el valor para el cual están ajustadas. La presión en el refrigerante del reactor no superará el 110%.
Depósito de Alivio

Su función es condensar las descargas procedentes de las válvulas del PZR así como las procedentes de otros lugares. Está diseñado para:

  • Poder condensar una descarga de vapor igual a 110% de este.
  • Absorber el calor desprendido de la descarga anterior, elevando su temperatura.

La presión de proyecto del depósito es el doble de la calculada como resultado de la máxima descarga de proyecto de las válvulas de seguridad del presionador. No está diseñado para recibir una descarga continua.

Sistemas de Control

De Presión del PZR

Compara la presión del sistema primario con la presión de referencia. Con la diferencia genera la señal de activación de los calentadores y las válvulas del PZR.

Del Nivel del PZR

Compara el nivel del PZR con el de referencia (que es función de la temperatura media del primario). Con la diferencia genera la señal que varía la posición de las válvulas de carga del CVCS.

Bombas del Primario

Son de tipo vertical, centrífugas, de una sola etapa y están provistas de cierres de fugas controladas. Se diseñan para mover gran caudal a altas presiones y a altas temperaturas. Movidas por un motor de CA, de una sola velocidad y refrigerado por aire.

Generadores de Vapor

Respecto a los tubos en U, mencionar que son 5130 y están hechos de Inconel 800 modificado (alta resistencia a la corrosión y muy bueno en la transmisión de calor). Cuando un tubo falla, se tapona pudiendo taponar hasta el 10% del total. La inspección se realiza mediante corrientes eléctricas (a mayor intensidad, mayor espesor).

Separadores, Secadores y Salida del SG

La primera etapa de la separación de la humedad está formada por 48 deflectores ciclónicos instalados en la parte superior de la camisa. Cada uno consta de patas planas soldadas a un tubo central y al cuerpo del deflector. La segunda etapa consiste en un conjunto de dos filas de 4 grupos de placas que están instaladas paralelas al eje vertical del generador de vapor y soldadas a la cabeza del SG. La tobera de salida de vapor contiene un restrictor de flujo Venturi que limita el flujo en caso de un accidente de rotura de la línea de vapor. La calidad de vapor extraído es del 99%; el arrastre máximo de humedad es de 0,1%.

Sistemas de Control

Sistemas del Primario

1. Sistema de Control de Barras

Controla la temperatura media del sistema primario para mantenerla en un valor programado que es función de la potencia en turbina. Actúa sobre las barras de control variando la potencia del reactor.

2. Sistema de Control de Presión del Presionador (PZR)

Compara la presión del sistema primario con la presión de referencia. Con la diferencia genera la señal de activación de los calentadores y las válvulas del PZR.

3. Sistema de Control del Nivel del PZR

Compara el nivel del PZR con el de referencia (que es función de la temperatura media del primario). Con la diferencia genera la señal que varía la posición de las válvulas de carga del CVCS.

Sistemas de Control del Secundario

1. Sistema de Control del Nivel del Generador de Vapor (Agua de Alimentación)

Compara el nivel del generador de vapor con el nivel de referencia y el caudal de FW con el caudal de vapor. Con estas dos diferencias genera la señal que varía las aperturas de las válvulas de control del FW.

2. Sistema de Control de Descarga de Vapor al Condensador
Modo Temperatura Media

Compara la temperatura media del refrigerante del reactor con la temperatura media programada. Con esta diferencia genera la señal que abre las válvulas de descarga al condensador.

Modo Presión

Compara la presión del secundario con una presión de referencia, con esta diferencia genera la señal que abre las válvulas de descarga al condensador.

Sistema de Control Digital Electrohidráulico (DEH)

Se encarga de la regulación de la turbina. Tiene dos modos de actuación:

  • Con el turbogenerador desacoplado de la red se usa para llevar la turbina de 1 rpm a la velocidad de sincronismo (1500 rpm). Se controla la velocidad de la turbina.
  • El control compara la potencia de la turbina (se mide la presión en la cámara de impulso) con valores de consigna. Este error pasa por un PI y la salida origina un cambio en la posición de las válvulas de estrangulamiento y control de turbina.

Sistema de Control Químico y Volumétrico (CVCS)

Sistema auxiliar que cumple con las funciones de apoyo en operación normal y funciones de emergencia en caso de accidente, constituyendo parte del sistema de refrigeración de emergencia. Es responsable de:

  • Mantener el inventario de agua en el sistema de refrigeración del reactor.
  • Mantener el agua del sistema de refrigeración del reactor con unas adecuadas características químicas y radioquímicas, controlando la composición química del agua (pH y oxígeno) y el nivel de actividad reduciendo la concentración de productos de fisión y de corrosión.
  • Suministrar agua para el sistema de sellos a las bombas de refrigeración.
  • Ajustar la concentración del veneno neutrónico (ácido bórico) cuando sea necesario para mantener el balance de reactividad y la distribución de flujo neutrónico adecuada.
  • Llenar y presurizar el sistema primario y vaciarlo cuando sea necesario, así como de efectuar la prueba hidráulica del primario.
  • Suministrar la inyección de seguridad de alta presión, formando parte del Sistema de Refrigeración de Emergencia, constituyendo una Salvaguardia Tecnológica.

Para realizar todas estas funciones el sistema sólo moviliza el 1% del caudal total de refrigerante.

Sistema de Refrigeración del Calor Residual (RHRS)

Consta de dos trenes que aspiran agua de la rama caliente y la descargan en las ramas frías. Son dos intercambiadores de calor en paralelo y dos bombas centrífugas. Es un sistema de baja presión.

  • Se emplea para evacuar el calor residual que se genera en el combustible tras la parada.
  • También reduce la temperatura del sistema durante la segunda fase de enfriamiento.
  • También llena y vacía la cavidad del reactor con agua procedente del tanque de recarga del combustible.
  • También sirve como sistema de refrigeración de emergencia.

Sistema de Agua de Refrigeración de Componentes y Sistema de Agua de Servicios (CCW)

Estos dos sistemas tienen un objetivo común: refrigerar aquellos componentes por los que fluyen fluidos radiactivos o que son esenciales para la parada de la central. El sistema de refrigeración de componentes refrigera los componentes de los sistemas y transmite dicho calor al sistema de agua de servicios que es el sumidero final de calor (foco frío). Dispone de: 2 intercambiadores de calor que transfieren el calor al sistema de agua de servicios y de 3 bombas. El sistema de agua de servicios toma agua del foco frío (río, embalse o mar) mediante las bombas necesarias para llevarla hasta los intercambiadores de calor del sistema de refrigeración de componentes, siendo descargada posteriormente al río, embalse o mar a través del canal de descarga de la central.