مبخر لمحطة الطاقة النووية

المبخر هو الجهاز الأساسي لتحويل طاقة الدائرة الثانوية لمحطة الطاقة النووية. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحقيق تحويل فعال وآمن للطاقة النووية إلى طاقة كهربائية من خلال العزل المادي للدوائر الأولية والثانوية. في محطة الطاقة النووية التي تعمل بمفاعل الماء المضغوط، يكون المبخر (مولد البخار) هو الواجهة الرئيسية التي تربط الجزيرة النووية بالجزيرة التقليدية، وله وظيفتان مزدوجتان لنقل الحرارة وتوليد البخار: سائل التبريد عالي الحرارة وعالي الضغط (حوالي 330 درجة مئوية°، يتدفق 15.5 ميجا باسكال) من الدائرة الأولية من القلب إلى حزمة الأنابيب على شكل حرف U للمبخر، وينقل الحرارة إلى مياه التغذية على جانب الدائرة الثانوية، ويولد بخارًا مشبعًا (ضغط 5-7 ميجا باسكال)، ويدفع التوربين البخاري لتوليد الكهرباء. ويضمن التصميم الهيكلي للمبخر (مثل استخدام سبيكة النيكل المقاومة للتآكل Inconel 690 لأنابيب نقل الحرارة وسمك صفائح الأنابيب التي تتجاوز 500 مم) أنه لا يزال بإمكانه الحفاظ على الختم في ظل ظروف العمل القاسية، ويعزل المواد المشعة بشكل صارم عن دخول الدائرة الثانوية، وهو حاجز مهم لنظام الدفاع العميق لمحطة الطاقة النووية. إذا أخذنا تكنولوجيا الطاقة النووية من الجيل الثالث "Hualong One" كمثال، فإن المبخر الخاص بها يستخدم لوحة أنبوبية مطروقة متكاملة وجهاز فصل البخار عن الماء الأمثل، مما يزيد من كفاءة نقل الحرارة بنسبة 15%، ويتمتع بمقاومة للزلازل تزيد عن 0.3 جرام، وعمر تصميمي يصل إلى 60 عامًا. تدمج تقنية المبخر الحديثة أيضًا أنظمة مراقبة ذكية (مثل اكتشاف التيار الدوامي لسمك جدار أنبوب نقل الحرارة وتحديد موضع التسرب الصوتي)، والتحذير في الوقت الفعلي من الشقوق الصغيرة ومخاطر التآكل، جنبًا إلى جنب مع عمليات التصنيع المعيارية (يزن المبخر الواحد أكثر من 400 طن)، وتجاوز معدل التوطين 90%، مما يدعم الترقية المزدوجة لسلامة واقتصاد محطات الطاقة النووية. من كفاءة تحويل الطاقة (الكفاءة الحرارية تتجاوز 34%) إلى القدرة على تصدير الحرارة المهدرة في ظل ظروف الحوادث، كان المبخر دائمًا هو المحور الأساسي للتشغيل الموثوق لنظام الطاقة النووية.