Jadrová elektráreň a princíp jej činnosti

Princíp výroby elektriny v jadrovej elektrárni je podobný ako v klasickej tepelnej elektrárni. Rozdiel je len v zdroji tepla. V tepelnej elektrárni je zdrojom tepla fosílne palivo (uhlie, plyn), zatiaľ čo v jadrovej elektrárni je to jadrové palivo  (prírodný alebo obohatený urán).

Palivo v podobe palivových kaziet je umiestnené v tlakovej nádobe reaktora, do ktorej prúdi chemicky upravená voda. Táto preteká kanálikmi v palivových kazetách a odvádza teplo, ktoré vzniká pri štiepnej reakcii. Voda z reaktora vystupuje s teplotou asi 297°C a prechádza horúcou vetvou primárneho potrubia do tepelného výmenníka - parogenerátora. V parogenerátore preteká zväzkom trubiek a odovzdáva teplo vode, ktorá je privádzaná zo sekundárneho okruhu s teplotou 222°C. Ochladená voda primárneho okruhu sa vracia späť do aktívnej zóny reaktora. Voda sekundárneho okruhu sa v parogenerátore odparuje a cez parný kolektor sa para odvádza na lopatky turbíny. Hriadeľ turbíny roztáča generátor, ktorý vyrába elektrickú energiu.

 

Po odovzdaní energie turbíne para kondenzuje v kondenzátore a vo vodnom skupenstve cez ohrievače prúdi späť do parogenerátora. Zmes v kondenzátore je chladená tretím chladiacim okruhom. V tomto okruhu sa voda ochladzuje vzduchom prúdiacim zo spodnej do hornej časti chladiacej veže tzv. komínovým efektom. Prúd vzduchu so sebou unáša vodnú paru a drobné kvapky vody, a tak sa nad chladiacimi vežami vytvárajú oblaky pary.

 

Schéma jaderné elektrárny s tlakovodním reaktorem

  1. kontejnment
  2. chladiaca veža
  3. jadrový reaktor
  4. regulačné tyče
  5. kompenzátor objemu
  6. parogenerátor
  7. aktívna zóna s palivovými súbormi
  8. parná turbína
  9. elektrický generátor
  10. transformátor
  11. kondenzátor
  12. para
  13. kondenzát
  14. vzduch prisávaný z okolia
  15. vlhký vzduch
  16. zdroj chladicej vody - nádrž, rieka
  17. cirkulácia chladiacej vody
  18. primárny okruh
  19. sekundárny okruh
  20. vodná para
  21. cirkulačné čerpadlo