Hidrológiai tájékoztató, 1992

2. szám, október - BESZÁMOLÓK, EGYESÜLETI ESEMÉNYEK - Dr. Szolnoky Csaba-Juhász József: Beszámoló a Paksi Atomerőműben, és a kapcsolódó Duna-szakaszon rendezett tanulmányútról

szinttartó bukón át kerül a magasvezetésű melegvízcsatornába, majd onnan vissza a Dunába. Az erőmű belső rendszerében a tartózkodási idő gyakorlatilag állandó, normál nyári üzemben max. 20 perc. A frissvíz hűtésű erőmű által a folyóban, tóban okozott hőterhelést - az esetleges káros vízminőség-változást jelentő hőszennyezés elkerülésére - a vízminőség-védelem érdekében korlátozzák, szabályozzák. A hőterhelés szabályozása az éghajlati, vízminőségi, hidrológiai és üzemi viszonyoktól függően országonként változó, de általában­­ a tó legnagyobb vízhőmérsékletet,­­ a Rim a legnagyobb hőfoklépcsőt­­ és a melegvíz elkeveredése utáni folyószakasz teljes felmelegedését korlátozzák. Az eddigi hazai kutatások alapján a fentiek közül a Duna esetében elsősorban a 1 a legnagyobb hőmérséklet bizonyult olyan korlátnak, amely a jövőben visszahathat az Atomerőmű nyári hidrológiai­vízminőségi viszonyok közötti üzemmenetére. Vizsgálataik szerint a Dunába vezetett melegvíz a jobb part mentén „melegvíz-csóva" alakjában vonul le és fokozatosan keveredik el a hidegebb vízzel. A dunai elkeveredéskor a többlethőmérséklet kezdetben rohamosan csökken, a beömléstől kereken 10 percre és 500 m-re levő ellenőrzési pontban a névleges 9 °C értékéből 6-8 °C értékre. A további 20-40 km-en (5-10 óra tartózkodási idő alatt) a többlethőmérséklet lassan bár, de tovább csökken 2-3 °C értéke. A kisvízi tartományban, Baja térségében a melegvíz-csóva már megközelíti a bal partot, ott is kissé megemelve az alapvízhőmérsékletet. A vízjogi engedély a melegvízbevezetés után 500 m-re levő pontra írja elő a 30 °C-os maximális hőmérsékleti határt. A hőterhelési folyamat megismerése, jellemzése azért is fontos, mert az Atomerőműből kikerülő esetleges szennyező­dések dunai terjedését, eloszlását a melegvíz levonulási-elkevere­dési folyamata határozza meg. A paksi hőterhelésnek ezt a teljes folyamatát összevontan szemlélve ki kell emelni, hogy az erőművön áthaladó hűtővízáramot érő hőhatás viszonylag jelentős és a Dunában vizsgált folyamatokhoz képest nem elhanyagolható. A dunai hőszennyezés kutatása, elbírálása és ellenőrzése tehát nem függetleníthető az Atomerőmű üzemi vízgépészeti megoldásainak és berendezéseinek műszaki paramétereitől, az Atomerőmű egyéni sajátosságaitól, nem nélkülözhető a konkrét üzem jellemzőinek ismerete, valamint a szempontunkból kedvező üzemi lehetőségek tudatos és tervszerű kihasználása. Az üzemmenet két legfontosabb jellemzője:­­ A hűtővíz felmelegedésének mértéke, a­­z hőlépcső értéke energetikai optimalizálás eredménye. A Paksi Atomerőmű kondenzátorának kereken 9°-os hőlépcsője olyan névleges érték, amelynek betartása az energiatermelés szempontjá­ból kívánatos ugyan, de amelynek módosítása gazdasági áldozattal bár, de lehetséges. A hőfoklépcső névleges értéke már csak amiatt is módosul, mert a dunai vízállás­változásoknak megfelelően változik a szivattyúk emelő­magassága, és jelleggörbéiknek megfelelően a hatásfok és a vízszállítás is. A hőterhelés kritikus eseteinek vizsgála­tánál, a hőfoklépcsőt nem mereven meghatározott értéknek, hanem bizonyos tartományban a gazdasági-ökológiai optimumnak is kell tekinteni.­­ Az Atomerőmű blokkjainak fűtőelem-cseréjét, ellen­őrzését, karbantartását meghatározott terv szerint évente végzik, a blokkok 30-60 napos leállásakor, a leállásokat az április-novemberi időszakra ütemezik, figyelembe véve az országos energiaigények alakulását, így a hőszennyezés szempontjából elsősorban mértékadó nyári időszakban az erőmű legalább egy blokkja feltétlenül áll, ekkor a jelenle­gi kiépítés 80-100 m3/s hűtővízmennyisége 70-75 m3/s-ra , csökken. A hőfoklépcső fenti üzemi csökkentésének gazdasági oldala az energiatermelés teljes folyamatának, a hatásfokok és összefüg­gések elemzésével vizsgálható. Megállapítható, hogy a hőfoklép­cső csökkentése az egész energiatermelés hatásfokának javítása irányában hat, a többletenergia-felhasználásnak így csak egy része jelent egyben többletköltséget is. A költségtöbblet tehát elhanyagolhatóan kicsiny. Ez ugyanakkor azt is jelenti, hogy az Atomerőmű vízminőség-védelmi szabályozás és ellenőrzés nélkül is, saját hatásfokának javítása érdekében, feltétlenül alkalmazza ezt az üzemmódot, nemcsak a kritikus, nagy vízhő­mérsékletű napokon, hanem a teljes nyári időszakban. Az üzem a hőtermelés káros hatásait már ma is mindenképpen csökkenti, és a jelenlegi kiépítésnél a vízhőmérséklet az ellenőrzési pontban nem haladja meg a 30 °-os határt. A hőterhelés és az Atomerőmű vázolt jellegzetességeiből adódik a hőszennyezési veszély csökkentésének követendő szemlélete és módja: a) A Duna, mint kiemelkedően nagy folyó számára a Paksi Atomerőmű jelenlegi és jövőbeli, mintegy 4000 MW-os kiépíté­se, illetve frissvíz-hűtése feltétlenül megengedhető hőterhelést és megoldható műszaki feladatot kell, hogy jelentsen. b) Tekintettel a Duna vízhozamának és a Paksi Atomerőmű hőterhelésének arányaira, elsősorban az erőművön átmenő hűtővízáramot kell megóvnunk a túlzott károsodástól, és biztosí­tanunk kell a hidegebb Duna-vízzel való mielőbbi elkeveredését. Ezért a melegvíz visszavezetésbe iktatott ún. utánkapcsolt hűtőtorony tehát nem az egyetlen és legjobb megoldás. Amíg ugyanis a Dunát nem erőművek sora terheli, addig az elsődleges probléma nem a folyó teljes víztömegének felmelegedése, hanem a hűtőrendszeren átmenő részáram védelme, így a kondenzátoro­kat elhagyó hűtővíz többlethőmérsékletének gyos csökkentését biztosító bármely műszaki megoldás (pl. hidegvíz-hozzákeverés, bukósor, gyorsabb elkeveredést biztosító torkolat stb.) versenyké­pes a rendkívül nagy beruházási és üzemköltséget jelentő, és ugyanakkor mechanikai hatást is okozó hűtőtoronnyal. E megoldások keresése, a helyi adottságok kihasználása ezért további fontos kutatási feladat. c) A jövőben is 30 °C körül várható hőmérsékleti korlátot, a Duna 21-25 °C nyári legnagyobb hőmérsékletét és az Atomerő­mű 9 °-os névleges hőfoklépcsőjét egybevetve nyilvánvaló, hogy a szabályozási határ betartása érdekében a jövőben megoldandó műszaki feladat a hőfoklépcső esetenkénti csökkentési lehetősé­geinek kidolgozása, természetesen vállalva a hűtővízellátás szivattyúzási költségeinek megnövekedését. d) A hőterhelés nem önmagában, hanem a Dunát érő egyéb szennyeződésekkel együtt jelent környezeti veszélyforrást. Ezért a hőterhelés elbírálása csak a Duna vízminőség-változásainak ismeretében történhet megbízhatóan. Mivel ezt számos tényező befolyásolja, így a jövőben szükség lesz az energiatermelés igényének és a vízminőség-védelem lehetőségeinek rugalmas, hatékony együttműködésén alapuló illesztésére. e) További kutatási feladatként elsősorban a mértékadó hidrológiai - üzemi állapotok folyamatos ellenőrző vizsgálata, valamint az Atomerőműből kikerülő felmelegített hűtővíz többlethőmérsékletének gyors csökkentését eredményező megol­dások keresése és vizsgálata jelölhetők meg. Ezek után került sor az Atomerőmű belső megtekintésére. A messziről is hatalmas reaktorblokk épületek közvetlen közelről tekintve valóban monumentálisak. Ablaktalan, sima falú beton­építmények, mintegy modern kocka-piramisok. Szigor és ellenőrzés az épületen belüli mozgásban. Vastag ráccsal lezárt folyosók, iparőrök, különleges kártyával működő kettős zsilip­kapuk. A reaktor épületbe csak védőöltözékben,­ sapkában és „nylon-zacskóban" léphetünk be. A reaktor teremben minden rozsdamentes acélborítású. Bár a méretek belülről is lenyűgözőek, maga a tényleges reaktor, melyben a fűtőelemek vannak, csak néhány m kiterje­désű. Mi természetesen csak a külső, különleges összetételű burkolaton járkálhattunk. A reaktor hőtermelő, belső terében 125 bar nyomású 270 °C hőmérsékletű gőz veszi át a hőt és 300 °C-ra melegedve lép ki. Ez a zárt primer kör, amely hőcserélőben

Next