¿Qué es la ventaja y el desafío de los SCWR? – Definición

Ventajas y desafíos de los SCWR

Como se puede deducir de su nombre, la característica clave del SCWR es el uso de agua más allá del punto crítico termodinámico (T _CR = 374 ° C; p _CR = 22.1 MPa) como refrigerante primario. Los diseños SCWR tienen características únicas que ofrecen muchas ventajas en comparación con los reactores de agua ligera (LWR) actuales.

• Alta eficiencia térmica. Dado que los SCWR suministran vapor supercrítico a presiones y temperaturas, que son mucho más altas que en los LWR convencionales, alcanzarán una mayor eficiencia termodinámica de la central eléctrica (~ 45% frente a ~ 33% para los LWR actuales).
• Caudal másico de refrigerante inferior  El caudal de refrigerante del reactor de SCWR es mucho menor que el de BWR y PWR porque el aumento de entalpía en el núcleo es mucho mayor , lo que da como resultado componentes de baja capacidad del sistema primario. Por lo tanto, las bombas de refrigerante, tuberías y otros equipos de soporte se vuelven más pequeños. Además, las únicas bombas que accionan el refrigerante en condiciones normales de funcionamiento son las bombas de agua de alimentación y las bombas de extracción de condensado.
• La mayor entalpía de vapor permite disminuir el tamaño del sistema de turbina y, por lo tanto, reducir los costos de capital de la isla convencional.
• Inventario de refrigerante más pequeño. El inventario de refrigerante es más pequeño, lo que reduce el tamaño de la contención con piscinas de supresión de presión.
• Dado que el agua supercrítica no sufre un cambio de fase y existe en una sola fase termodinámica, no puede ocurrir la crisis de ebullición (es decir, desviación del punto de ebullición del nucleado – DNB o secado ) .
• Con un ciclo directo de refrigerante supercrítico, los componentes como secadores de vapor, separadores y generadores de vapor se omiten por completo, reduciendo el número de componentes principales y eliminando los costos asociados.
• Muchos de los componentes (p. Ej., Turbina) se desarrollan fácilmente y están disponibles en plantas de energía a base de combustibles fósiles supercríticos.

Se espera que la combinación de tecnología avanzada de reactor refrigerado por agua y tecnología fósil supercrítica avanzada dé como resultado un concepto de reactor que puede usarse para generar electricidad de carga base de manera muy económica y eficiente. Esta característica también hace que el SCWR sea un concepto muy atractivo para los servicios públicos, especialmente aquellos que tienen experiencia con reactores refrigerados por agua y plantas fósiles supercríticas.

Por otro lado, deben resolverse numerosos desafíos antes de que se puedan construir las primeras centrales eléctricas de este tipo:

• Los materiales de revestimiento tienen que soportar temperaturas más altas (600-650 ° C en condiciones normales de funcionamiento) que en los LWR actuales.
• Los fenómenos de transferencia de calor de la superficie del revestimiento al fluido supercrítico deben entenderse a fondo. Especialmente en el caso de transitorios internos con despresurización de condiciones supercríticas a subcríticas.
• Debido al menor inventario de refrigerante, el secado del núcleo progresa más rápido en caso de un accidente por pérdida de refrigerante (LOCA).