Buhar Kurutucuları

BWR tipi reaktörlerde su, reaktör kalbi içerisinde doğrudan kaynatılarak buhar oluşturulur. Reaktör kalbinden yukarı doğru yükselen buhar, ilk olarak nem ayırıcılardan geçirilir. Bu aşamada buhar içerisindeki daha büyük su damlacıklarının önemli bir bölümü ayrıştırılır.

Ancak nem ayırma işleminden sonra buhar içerisinde hâlâ çok küçük miktarlarda nem bulunabilir. Buhar kurutucularının temel görevi, geriye kalan bu nemi daha da azaltarak türbine gönderilecek buharın kalitesini yükseltmektir.

Böylece reaktör kabının üst bölümünde yer alan nem ayırıcılar ve buhar kurutucuları birlikte çalışarak, reaktör kalbinde oluşan buharın türbin çevrimi için uygun özelliklere getirilmesini sağlar.

Buhar kurutucuları, buhar akışı içerisinde bulunan küçük su damlacıklarının ayrılmasını sağlayacak şekilde tasarlanmış özel akış yüzeylerinden oluşur. Buhar bu yüzeylerden geçerken akış yönünde değişiklikler meydana gelir.

Buhar ile sıvı su damlacıklarının fiziksel özellikleri birbirinden farklı olduğu için, akış yönündeki değişim sırasında su damlacıkları buharla aynı yolu takip etmek yerine kurutucu yüzeylerine doğru hareket eder.

Yüzeylerde toplanan su damlacıkları birleşerek daha büyük su filmleri oluşturur. Bu su daha sonra uygun drenaj yollarından aşağı doğru ilerleyerek buhar akışından uzaklaştırılır. Buhar ise daha düşük nem içeriğiyle bir sonraki aşamaya geçer.

Nem ayırıcılar ile buhar kurutucuları benzer bir amaca hizmet etse de aynı işlemi gerçekleştirmez. İki sistem, BWR reaktörünün üst bölümünde birbirini tamamlayan iki farklı kademedir.

Bu iki kademeli yaklaşım sayesinde reaktör kalbinden çıkan buharın türbine ulaşmadan önce içerdiği sıvı su miktarı önemli ölçüde azaltılır.

Buharın kalitesi, içerisindeki sıvı su miktarı ile doğrudan ilişkilidir. Buharın nem içeriğinin azaltılması, özellikle türbinin yüksek basınç ve yüksek hızla çalışan bölümleri açısından önemlidir.

Eski teknik kaynaklarda buhar kurutucularının ardından buhar kalitesinin %99,9'un üzerine çıkarılabildiği ifade edilmektedir. Bununla birlikte gerçek performans değerleri, kullanılan BWR tasarımına, işletme koşullarına ve ilgili ekipmanın tasarım kriterlerine göre değişir.

Bu nedenle burada önemli olan tek bir yüzde değerinden ziyade, türbine gönderilen buharın nem içeriğinin tasarım sınırları içerisinde tutulması ve türbin ekipmanının güvenilir şekilde işletilmesidir.

BWR sistemlerinde reaktör kalbinde üretilen buhar, reaktör kabından çıktıktan sonra ana buhar hatları üzerinden doğrudan türbine gönderilir. Bu nedenle reaktör içerisindeki buharın özellikleri, türbinin işletme koşulları açısından doğrudan önem taşır.

Buhar kurutucularının sağladığı düşük nem içeriği, türbin kanatlarının sıvı damlacıkların oluşturabileceği mekanik etkilere karşı korunmasına yardımcı olur. Böylece türbinin güvenilirliği ve bakım gereksinimleri açısından olumlu bir işletme ortamı oluşturulur.

BWR teknolojisinde nükleer fisyon sonucu açığa çıkan ısı, reaktör kalbinden geçen suya aktarılır. Su kaynayarak buhar oluşturur. Oluşan buhar önce nem ayırıcılardan, ardından buhar kurutucularından geçirilir.

Kurutma işleminden sonra yüksek kaliteli buhar, reaktör kabının üst bölümündeki ana buhar çıkışları üzerinden türbine gönderilir. Türbinde buharın termal enerjisi mekanik enerjiye, jeneratörde ise mekanik enerji elektrik enerjisine dönüştürülür.

Sonuç olarak buhar kurutucuları, BWR tipi reaktörlerde reaktör kalbinde üretilen buharın türbine gönderilmeden önce son derece önemli bir koşullandırma aşamasından geçirilmesini sağlar. Nem ayırıcılarla birlikte çalışan bu sistemler, buharın nem içeriğini azaltarak türbinin güvenilir ve verimli işletilmesine katkıda bulunur.

BWR Ana Sayfasına Dön