Einführung
Einmal-Durchlauf-Dampferzeuger (OTSG)
Einmal-Durchlauf-Dampferzeuger sind eine Art von Wärmetauscher, die in Druckwasserreaktoren (PWR) zur Umwandlung von Wasser in Dampf eingesetzt werden. Typischerweise sind zwei bis vier OTSGs pro Reaktor vorhanden. Jeder OTSG kann bis zu 21 m hoch sein und bis zu 800 Tonnen wiegen. Jeder OTSG ist mit einem Primär- und einem Sekundärkreislauf verbunden. Der Primärkreislauf enthält das Kühlmittel, das vom Reaktor erhitzt wird. Der Sekundärkreislauf führt das Wasser und den Dampf, der an die Dampfturbine geleitet wird.
Primäreinlass (Heißstrang)
Das Primärkühlmittel aus dem Reaktor tritt oben in den OTSG ein. Aufgrund der relativ hohen Temperatur des Kühlmittels im Vergleich zu anderen Punkten im System wird das erhitzte Kühlmittel aus dem Reaktor als 'heiß' bezeichnet. Der Abschnitt des Systems, der das heiße Primärkühlmittel enthält, wird als 'Heißstrang' bezeichnet. Das Primärkühlsystem kocht nicht, obwohl es eine höhere Temperatur hat, da der Systemdruck höher ist.
Primärauslass (Kaltstrang)
Nachdem es durch die Rohre geflossen ist, verlässt das Primärkühlmittel den OTSG durch den unteren Primärauslass. Aufgrund seiner reduzierten Temperatur im Vergleich zu seinem Eintritt in den OTSG wird es jetzt als 'Kaltstrang' bezeichnet. Nachdem es den OTSG verlassen hat, kehrt das Kühlmittel zum Reaktor zurück, wo es erneut erhitzt wird.
Dampfauslass
Das Sekundärkühlmittel wird erhitzt, während es durch die Schalen-Seite des OTSG fließt. Während Wärme auf das Sekundärkühlmittel übertragen wird, beginnt es zu verdampfen. Überhitzter Dampf verlässt den OTSG und wird an die Dampfturbine(n) geliefert.
Rohre
Die Rohre sind mit den oberen und unteren Rohrplatten verbunden. Betrachtet man alle Rohre zusammen, werden sie als 'Rohrbündel' bezeichnet. Das Primärkühlmittel aus dem Heißstrang tritt oben in die Rohre ein und fließt nach unten zur unteren Rohrplatte. Das Primärkühlmittel ist die Rohr-Seiten-Flüssigkeit (fließt innerhalb der Rohre), während das Sekundärkühlmittel die Schalen-Seiten-Flüssigkeit ist (fließt außerhalb der Rohre). Jedes Rohr fungiert als Wärmetauscher, der es ermöglicht, Wärme vom Primärkühlsystem auf das Sekundärkühlsystem zu übertragen, ohne dass sie direkt miteinander in Kontakt kommen.
Obere Rohrplatte
Rohrplatten werden verwendet, um die Rohre gleichmäßig innerhalb des OTSG zu verteilen und ihnen strukturelle Unterstützung zu bieten. In einem OTSG sind die Rohre an die Rohrplatten geschweißt, obwohl das Rollen und Erweitern von Rohren in Rohrplatten häufiger vorkommt.
Untere Rohrplatte
Rohrplatten werden verwendet, um die Rohre gleichmäßig innerhalb des OTSG zu verteilen und ihnen strukturelle Unterstützung zu bieten. In einem OTSG sind die Rohre an die Rohrplatten geschweißt.
Unterer Primärmannloch
Zugang zur unteren Schale kann durch ein Mannloch erhalten werden.
Speisewassereinlass
Das Sekundärkühlmittel wird durch einen Speiserring in den OTSG eingespeist. Es tritt als Wasser in den OTSG ein und verlässt ihn als Dampf.
Abstiegskanal
Der Abstiegskanal ist der ringförmige Raum zwischen der Abschirmung und der OTSG-Schale. Das Sekundärkühlmittel tritt durch den Speiserring ein, fließt abwärts durch den Abstiegskanal, tritt dann in den Raum um die Rohre ein und beginnt, durch den OTSG nach oben zu fließen.
Schale
Das äußere Gehäuse des OTSG wird als 'Schale' bezeichnet.
Notfall-Speiserring-Einlass
Während transitorischer Bedingungen wie einem Verlust des Hauptspeisewassers (MFW), verschlechterten Strombedingungen oder einem Hauptdampfleitungsschaden wird Speisewasser über das Notfall-Speisewassersystem (EFW) an den Dampferzeuger geliefert.
Zusätzliche Ressourcen
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_recovery_steam_generator
https://cosia.ca/initiatives/greenhouse-gases/projects/gas-turbine-once-through-steam-generatorhttps://onepetro.org/JPT/article/17/04/409/162455/Review-of-Once-Through-Steam-Generators
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/03/015/3015836.pdf