Central eléctrica de Kemmerer

La central eléctrica utiliza un reactor rápido refrigerado por sodio de tipo piscina para generar calor . El combustible inicial para el núcleo es uranio metálico unido a sodio dentro de una matriz de circonio revestida de acero HT-9 . ^{[ 7 ]} El núcleo se carga en una matriz hexagonal que consta de conjuntos de combustible, conjuntos de reflectores, conjuntos de blindaje, 13 conjuntos de barras de control y varios otros conjuntos de prueba y fuente de neutrones según sea necesario para la operación y las pruebas. ^{[ 12 ] : 33}

El reactor producirá una potencia térmica constante de 840 MW , mientras que un sistema de almacenamiento de sales fundidas similar al de una planta de energía solar concentrada variará su potencia eléctrica. ^{[ 8 ] [ 7 ]} El calor de fisión se transfiere al refrigerante de sodio fundido , que circula mediante dos bombas primarias de sodio (PSP) de velocidad variable ^{[ 12 ] : 1255} a dos intercambiadores de calor de sodio intermedios (IHX). El reactor, el refrigerante de sodio, las PSP y los IHX están contenidos dentro del recipiente del reactor . ^{[ 12 ] : 33} Para evitar la reacción del sodio con el aire, se mantiene un gas de cobertura de argón por encima de la superficie libre del sodio debajo de la cabeza del recipiente del reactor. ^{[ 12 ] : 34} Todas las penetraciones en el recipiente del reactor están por encima de la superficie libre del refrigerante primario de sodio. ^{[ 12 ] : 33} El recipiente del reactor está ubicado dentro de un recipiente de protección con argón que llena el espacio anular entre los recipientes e instrumentación de nivel para detectar fugas de sodio del recipiente del reactor. ^{[ 12 ] : 34} La temperatura máxima de salida del núcleo al 100 % de potencia es de 950 grados Fahrenheit (510 grados Celsius ). ^{[ 12 ] : 1208} 

Dos circuitos secundarios de sodio independientes hacen circular sodio líquido secundario a través de un IHX, un intercambiador de calor sodio- aire (AHX) en el Sistema de Enfriamiento de Aire Intermedio (IAC), un intercambiador de calor sodio-sal (SHX) y una bomba de sodio intermedia (ISP) de velocidad variable ^{[ 12 ] : 43. [ 12 ] : 34} Cada circuito es funcionalmente idéntico y permanece separado del otro para redundancia . ^{[ 12 ] : 1102}

El IAC consta de un AHX, una estructura de chimenea , sopladores de aire, compuertas y un calentador de aire . Tiene tres modos de funcionamiento: Modo Activo, Modo de Soplado y Modo Pasivo. En el Modo Activo, el ISP del circuito proporciona circulación forzada de refrigerante de sodio, y el soplador proporciona flujo de aire forzado a través de los AHX. En el Modo de Soplado, el sodio intermedio circula por convección natural con los sopladores en funcionamiento. En el Modo Pasivo, tanto el sodio intermedio como el aire circulan por convección natural. ^{[ 12 ] : 35}

El circuito intermedio de sodio adquiere calor del refrigerante primario en el intercambiador de calor intermedio (IHX). Durante el apagado normal y las operaciones de baja potencia, el IAC, en modo activo, disipa el calor al ambiente. A medida que aumenta la potencia, el intercambiador de calor sodio-sal transfiere calor a la sal fundida y se reduce la disipación de calor al ambiente. Una vez que el intercambiador de calor sodio-sal elimina el calor del circuito intermedio de sodio únicamente, se considera que la planta está en operación de alta potencia. ^{[ 12 ] : 1672}

El calor transferido desde el SHX en el circuito intermedio de sodio es recibido por el Sistema de Sal de la Isla Nuclear (NSS). Esta sal circula al Tanque de Sal Caliente en la Isla de Energía. ^{[ 12 ] : 31} Desde allí, la sal circula a través de la Generación de Vapor hasta el Tanque de Sal Fría y luego regresa al NSS para ser calentada nuevamente en el SHX. ^{[ 12 ] : 41} La tasa de transferencia desde el Tanque de Sal Caliente a través de la Generación de Vapor hasta el Tanque de Sal Fría no necesita coincidir con la tasa de transferencia desde el Tanque de Sal Fría a través de la Isla Nuclear hasta el Tanque de Sal Caliente. Esta diferencia en las tasas de flujo permite que el diseño ajuste la potencia eléctrica manteniendo una potencia constante del reactor. ^{[ 12 ] : 40}

El vapor generado a partir de la sal fundida se suministra al generador de turbina principal , se condensa a partir del escape de la turbina y se recircula como agua de alimentación a la generación de vapor. El calor recibido por el agua circulante en el condensador se disipa al ambiente mediante torres de refrigeración . ^{[ 12 ] : 41}

El embalse Viva Naughton proporciona el suministro principal de agua. ^{[ 14 ]} El embalse se alimenta del río Hams Fork . Hay agua en el embalse durante aproximadamente 54 días por debajo de un nivel de agua mínimo de 100 años, sin entrada de agua. El sitio de la Unidad 1 de Kemmerer está en la cuenca del arroyo North Fork Little Muddy .

El calor residual generado durante el apagado del reactor se recircula mediante los PSP a velocidad mínima o por circulación natural si los PSP no están disponibles. El calor se elimina del recipiente del reactor mediante el IAC. En condiciones normales, el IAC opera en modo activo. En condiciones anormales, el modo soplador del IAC elimina el calor residual. El modo pasivo del IAC se utiliza para operaciones de emergencia. Se requieren ambos trenes del IAC para eliminar el calor residual en modo pasivo. ^{[ 12 ] : 1296} Cuando el IAC no está disponible para la eliminación del calor residual, el sistema de refrigeración por aire del reactor (RAC) proporciona la eliminación del calor residual mediante convección natural con aire. El RAC es el sistema designado como método de eliminación de calor residual relacionado con la seguridad . El RAC permanece en servicio de forma continua y no se requiere ninguna acción del operador ni cambios en la configuración del sistema para iniciar la refrigeración. La circulación natural del refrigerante de sodio calienta las paredes del recipiente del reactor, que transfieren el calor al RAC mediante refrigeración radiativa . ^{[ 12 ] : 34}

En caso de pérdida de energía en la planta, dos generadores diésel de reserva se activan automáticamente para suministrar energía a determinadas cargas y proteger así la inversión. La planta no cuenta con un sistema de distribución eléctrica de seguridad, ya que todas las funciones relacionadas con la seguridad son pasivas. Si bien no es obligatorio, el modo activo del IAC está disponible con la energía de los generadores diésel de reserva. ^{[ 12 ] : 1253}