Arten von Dampferzeugern in Kernkraftwerken: Druckwasserreaktor, Siedewasserreaktor, Schwerwasserreaktor, Graphitmoderierte Reaktoren, schneller Brüter, Schiffskraftwerksdampferzeuger.
6 Arten von Dampferzeugern in Kernkraftwerken
In Kernkraftwerken spielen Dampferzeuger eine entscheidende Rolle, da sie die Wärme aus dem Reaktorkern nutzen, um Dampf zu erzeugen, der dann Turbinen antreibt, um elektrische Energie zu produzieren. Es gibt verschiedene Typen von Dampferzeugern, die je nach ihrem Aufbau und Prinzip unterschiedlich arbeiten. Nachfolgend sind sechs wichtige Arten von Dampferzeugern, die in Kernkraftwerken verwendet werden, aufgeführt:
Druckwasserreaktor (PWR) Dampferzeuger
Im PWR-System wird der Dampf in einem separaten Kreislauf erzeugt. Der Primärkreislauf transportiert das erhitzte Wasser aus dem Reaktorkern zu den Dampferzeugern, wo die Wärme auf den Sekundärkreislauf übertragen wird. Das Wasser im Sekundärkreislauf verdampft und der Dampf treibt die Turbinen an. Die erzeugte Energie wird zur Stromerzeugung genutzt.
Siedewasserreaktor (BWR) Dampferzeuger
Bei einem BWR-Design wird das Wasser direkt im Reaktordruckbehälter erhitzt, um Dampf zu erzeugen. Der erzeugte Dampf wird dann direkt zu den Turbinen geleitet. Dieses System ist effizient, da es keinen sekundären Wärmetauscher benötigt, hat aber den Nachteil, dass Teile der Turbinen radioaktiv kontaminiert werden können.
Schwerwasserreaktor (CANDU) Dampferzeuger
In CANDU-Reaktoren wird schweres Wasser (D$_2$O) als Moderator und Kühlmittel verwendet. Diese Art von Reaktor hat separate Dampferzeuger, in denen das schwere Wasser des Primärkreislaufs die Wärme auf einen Sekundärkreislauf überträgt, der herkömmliches Wasser enthält. Das Wasser im Sekundärkreislauf verdampft und erzeugt Dampf, um die Turbinen anzutreiben.
Graphitmoderierte Reaktoren (AGR und RBMK) Dampferzeuger
AGR-Reaktoren verwenden Kohlendioxid als Kühlmittel und Graphit als Moderator. Der heiße CO$_2$-Gas tritt in die Dampferzeuger ein, um Wärme an den Sekundärkreislauf zu übertragen, der Wasser in Dampf umwandelt. Bei RBMK-Reaktoren wird das Wasser im Primärkreislauf direkt in Dampf umgewandelt, ähnlich wie bei BWR-Systemen, da Graphit als Moderator verwendet wird.
Schneller Brüter Dampferzeuger
Schnelle Brüter verwenden flüssiges Metall, meist Natrium, als Kühlmittel. Der heiße flüssige Natrium überträgt die Wärme an einen sekundären Natrium-Kreislauf, der dann diese Wärme an einen Wasser-Dampferzeuger überträgt. Das Wasser im Dampferzeuger verdampft und erzeugt Dampf, der die Turbinen antreibt.
Schiffskraftwerksdampferzeuger
Kernreaktoren auf Schiffen, wie auf Nuklearantriebsträgern oder U-Booten, verwenden oft kompakte Druckwasserreaktoren (PWR). Diese Reaktoren haben Dampferzeuger, die ähnlich wie in landgestützten PWRs funktionieren, jedoch speziell darauf ausgelegt sind, den speziellen Anforderungen des maritimen Einsatzes gerecht zu werden.
Zusammengefasst gibt es verschiedene Arten von Dampferzeugern, die in Kernkraftwerken je nach Reaktortyp eingesetzt werden. Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die sich auf Effizienz, Sicherheit und Anwendbarkeit auswirken.
