Kernenergie
Boiling Water Reactor
BWR
Bij een BWR of Boiling Water Reactor gaat het water aan de kook in de kernreactor zelf en drijft zo de turbines aan (kokend waterreactor), dit in tegenstelling met de drukwaterreactor, waar het water vloeibaar blijft en in een warmtewisselaar zijn warmte afgeeft aan een tweede circuit.
-

-

Er bestaan ook kernreactoren waarbij het water in het primair circuit aan de kook wordt gebracht (BWR: Boiling Water Reactor). Hier ook vormt het water een regulerend element: als er teveel water aan de kook gaat, daalt automatisch het aantal bruikbare (vertraagde) neutronen, waardoor de kettingreaktie onder controle wordt gehouden.


  1. Kernreactor
  2. Brandstofstaven
  3. Regelstaven
  4. Pompen voor interne circulatie
  5. Bediening van de regelstaven
  6. Stoom onder hoge druk
  7. Water ingang
  8. Hoge druk turbine
  9. Lage druk turbine
  10. Alternator
  11. Exciter
  12. Condenser
  13. Koelwater ingang
  14. Verhitter (om thermische schokken te vermijden)
  15. Pompen primair circuit
  16. Pompen koelcircuit
  17. Reactorgebouw
  18. Verbinding met het electriciteitsnet

Een BWR installatie kan geen boorzuur in het water hebben, daarom gebeurt de regeling enkel door de controlestaven. Bij de meeste systemen worden de controlestaven ingebracht langs onder. Een ander verschil is dat de turbines in het primair circuit zitten, en dus ondergebracht moeten worden in het reactorgebouw. In geval van een lek met beschadiging van de reactorstaven kan het water radioactief brandstof meevoeren.

Het reactorgebouw is merkbaar groter, langwerpig en niet koepelvormig zoals bij een PWR. Er kunnen geen werkzaamheden plaatsvinden aan de turbine, alternator condenser, enz. zolang de reactor in werking is. Maar het water verliest zeer snel zijn radioactiviteit en na enkele minuten na de stilstand van de reactor kan er aan de turbine gewerkt worden.

Een BWR centrale lijkt op het eerste zicht eenvoudiger (ontbreken van één watercircuit), maar is in feite complexer in het normaal gebruik en onderhoud.

Het voordeel van dit type centrale is dat er een hoger rendement gehaald kan worden, want het water (stoom) kan op een hogere temperatuur gebracht worden. Bij een drukwaterreactor is er een tussenstap met warmtewisselaar die voor verliezen zorgt.

Er bestaan verschillende versies van het reactorvat. Men moet het kokend water scheiden van de waterdamp (enkel de waterdamp mag naar de turbine. Het kokend water moet direct terugstromen naar het reactorvat. Vaak is de scheider een aparte reservoir, waar een deel van het water kan condenseren. Het condensaat vormt de grootste hoeveelheid water dat terugstroomt nar de reactor.

Bij reactoren met een hoog vermogen is de circulatie van kokend water en condensaat niet voldoende om een correcte koeling te garanderen, er kan namelijk stoon ontstaan aan de brandstofstaven zelf, wat niet gewenst is. Het reactorvat bevat daarom pompen die het water continu circuleren in het vat zelf.

Het reactorvat is doorgaang dubbel zo groot als het vat van een drukwaterreactor zodat er een correcte scheiding van de stoom kan gebeuren. De installaties die in werking moeten treden bij incidenten kunnen minder zwaar uitgevoerd worden, want de druk in de ketel is lager.

Als er een lek ontstaat, is dat meestal ter hoogte van de stoomleidingen. Stoom heeft een lagere densiteit dan water, waardoor de waterverliezen beperkt blijven en meestal aangevuld kunnen worden door de normale voedingspompen van het primair circuit.

In plaats van te werken met water en stoom, kan men ook werken met water in een supercritische fase. Bij een voldoende hoge druk en temperatuur is er geen verschil meer tussen water en stoom. Er is dus geen scheider meer nodig en het rendement kan hoger liggen vanwege de hoge temperaturen.

In deze situatie is het water echter zeer corrosief en tast de leidingen aan. Men is nog bezig met testen, en het is niet zeker of een dergelijke reactor ook daadwerkelijk gebouwd zal worden. Er zijn betere en veiligere alternatieven.

Publicités - Reklame

-