DE2345580C3

DE2345580C3 - Kernreaktoranlage

Info

Publication number: DE2345580C3
Application number: DE2345580A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. Dr. 8520 Buckenhof Braun; Harald Dipl.-Ing. Helf; Hans-Peter Dipl.-Ing. Schabert
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Braun Wolfgang Dipl-Physdr 8520 Buckenhof D
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1973-09-10
Publication date: 1978-05-24
Also published as: SE7411366L; FR2243498A1; JPS5054795A; BE819417A; CH569345A5; BR7407479A; DE2345580A1; NL7411266A; IT1021229B; FR2243498B1; DE2345580B2; ZA745668B; GB1455180A

Description

3°

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage mit einem in einer Sicherheitshülle angeordneten Druckwasserreaktor mit einem Dampferzeuger, von dem eine durch die Sicherheitshülle tretende Dampfleitung ausgeht, die mit einem Absperrventil versehen ist, wobei von der Dampfleitung vor dem Absperrventil zwei Abblasleitungen abzweigen, von denen die erste ein Überdruckventil und die zweite eine Reihenschaltung zweier Ventile aufweist.

Bei der aus der Zeitschrift »Atomwirtschaft« Nov. 1971, Seiten 579 bis 581 bekannten Kernreaktoranlage der obengenannten Art führt von jedem der vier Dampferzeuger eine Dampfleitung zur Turbine. An jede der Dampfleitungen ist ein Sicherheitsventil angeschlossen. Außerdem ist jede der Dampfleitungen über ein Absperrventil mit einem sogenannten Abblaseregelventil in Reihe geschaltet, das gesteuert das Abblasen von Dampf in die Abblasleitungen eines der Sicherheitsventile gestattet.

Die Erfindung befaßt sich, ausgehend von der bekannten Anlage, mit der Möglichkeit, daß ein Sicherheitsventil nach seinem Ansprechen fehlerhaft nicht schließt und damit auf den Dampferzeuger negativ rückwirkt.

Dabei darf selbstverständlich der Schutz der Kernreaktoranlage gegen Überdrücke nicht beeinträchtigt werden.

Gemäß der Erfindung ist das eine Ventil der Reihenschaltung ein weiteres Überdruckventil mit einem niedrigeren Ansprechdruck als der des ersten Überdruckventils.

Mithin kann man das im Normalfall ansprechende weitere Überdiuckventil mit dem niedrigeren Ansprechdruck in dem genannten Störfall absperren. Dadurch wird z. B. eine zu schnelle Abkühlung des Kernkraftwerkes, die zu einem erneuten K.ritischwerden des Reaktors führt, mit Sicherheit unterbunden. Aus dem gleichen Grunde kann man mit der Absperrung sogenannte Folgestörungen am Dampferzeuger vermeiden, die letztlich zum Austritt von Radioaktivität führen. Sollte der Druck nach dem Absperren des

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65 Überdruckventils unzulässige Werte erreichen, so sorgt das Überdruckventil mit dem höheren Ansprechdruck für eine Entlastung.

Das weitere Überdruckventil kann vorteilhaft außerhalb der Sicherheitshülle abblasen, weil es bei Gefahr des Austritts von Radioaktivität abgesperrt werden kann, während das erste Überdruckventil, das normalerweise ohnehin nicht ansprechen wird, in einfpchster Weise für das Abblasen im Inneren der Sicherheitshülle ausgelegt werden kann. Das erste Überdruckventil kann aber auch in einen vorzugsweise wassergefüllten Abblasetank führen, so daß die unter Umständen radioaktive Dampfmenge nicht nur in der Sicherheitshülle eingeschlossen bleibt, sondern in einem Tank niedergeschlagen wird, so daß auch die Aktivitätsfreiheit der Sicherheitshülle bei jedem Abblasen gewahrt bleibt.

Aus der Zeitschrift»A torn, wirtschaft« vom Febr. 1968, Seiten 95 bis 98 ist zwar eine Kernreaktoranlage bekannt, bei der mehrere Entlastungsmöglichkeiten an einer Dampfleitung angebracht sind. Der bekannte Reaktor ist jedoch ein Siedewasserreaktor, bei dem das Abblasen im Inneren der Sicherheitshülle erfolgen muß. Die bekannten Überdruckventile sind nicht absperrbar. Über ihre Ansprechdrücke ist nichts gesagt.

Der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Die

F i g. 1 zeigt einen Rohrschaltplan der Kernreaktoranlage für die Kühlung eines Druckwasserkernreaktors und die

F i g. 2, 3 und 4 zeigen in einem Horizontal- und zwei Vertikalschnitten — entlang den Linien III-III und IV-IV in F i g. 2 — den der Dampferzeugung dienenden Teil der Kernreaktoranlage.

In der Kernreaktoranlage wird in einem Dampferzeuger 1, der bis zum Wasserspiegel 2 mit Speisewasser gefüllt ist, Frischdampf für eine nicht gezeichnete Turbine erzeugt. Zu diesem Zweck wird der Dampferzeuger über zwei Primärleitungen 3 und 4 von einem Druckwasserleistungsreaktor beheizt. Je nach der Anzahl der Primärkreisschleifen empfängt der Dampferzeuger 1 dabei ein Drittel oder ein Viertel der gesamten thermischen Leistung des Druckwasserreaktors von z.B. 4000 MW. Das als Primärkühlmittel verwendete leichte Wasser wird mit einer Pumpe 5 in Umlauf gebracht.

Am oberen Ende des Dampferzeugers 1 ist eine Dampfleitung 8 vorgesehen. Sie führt über ein Ventil 9 aus der durch die gestrichelte Linie 10 angedeuteten kugelförmigen Sicherheitshülle zur Turbine des Kraftwerkes und ist außerhalb noch mit einer Absperrarmatur 50 versehen. An die Dampfleitung 8 ist über ein Reduzierventil 12 ein Hilfskondensator 13 angeschlossen. Der Hilfskondensator 13 besitzt eine Kühleinrichtung 14, die von einem Zwischenkühlkreis 15 rückgekühlt wird. Ein Kondensatauslaß 16 des Hilfskondensators führt in einen Sammler 17. An diesen ist unter Zwischenschaltung einer Pumpe 18 sowie eines Absperrventils 19 eine Leitung 21 angeschlossen, die unterhalb des normalen Wasserstandes im Dampferzeuger I in diesen führt. Mit d^m Ventil 19 kann der Kondensatabfluß gesteuert werden. Damit kann auch der Wärmeübergang im Hilfskondensator 13 durch unterschiedliche Kondensatstandhöhen gedrosselt oder durch vollständiges Fluten abgesperrt werden.

Oberhalb des Hilfskondensators 13 ist hinter dem Ventil 12 an die Leitung 8 ein Sicherheitsventil 30 angeschlossen, das zu einer Ausblasleitung 31 außerhalb

der Sicherheitshülle 10 führt. Das Sicherheitsventil 30 ist über ein Ventil 32 absperrbar. Parallel zum Sicherheitsventil 30 ist ein weiteres Sicherheitsventil 33 mit einem höheren Ansprechdruck geschaltet. Diesem Sicherheitsventil ist eine Ausblasedüse 35 in der Sicherheitsdüse 10 zugeordnet

Beim Ausführungsbeispiel ist über eine Rückschlagklappe 54 und ein Ventil 55 ein Flutbehälter 56 an die Leitung 21 angeschlossen, aus dem mit einer Kolbenpumpe 57, die vorzugsweise dampfbetätigt ist, boriertes Flutwasser in den Dampferzeuger 1 eingespeist wsrden kann. Die Einspeisung erfolgt nur dann, wenn bei einem größeren Unfall der Dampferzeuger 1 nicht mehr genügend Speisewasser enthält, um übe;· den Hilfskondensator 13 eine ausreichende Wärmeabfuhr zu ermöglichen. Die Tatsache, daß das normalerweise für andere Zwecke, nämlich zur Einspeisung über das Ventil 58 in den Primärstrang 4 gedachte borierte Flutwasser in den Speisewasserkreis gelangt ist in diesem Falle unbeachtlich, weil ohnehin ein größerer Unfall vorliegt, der eine Überholung der gesamten Kernreaktoranlage erfordert. Tatsächlich wird aber dadurch ein besonderer Behälter eingespart, der sonst für die sichere Kühlung benötigt werden würde.

Ferner ist beim Ausführungsbeispiel ein Behälter 60 zu sehen, der Deionat, d. h. gereinigtes, vor allem unboriertes Primärkühlwasser enthält. Dieses kann mit einer Pumpe 61 'her ein Ventil 62 oder bei hohen Drücken mit einer Kolbenpumpe 63 über ein Ventil 64 und die gemeinsame Rückschlagklappe 65 in den Vorwärmer 66 des Dampferzeugers gefördert werden. Dieser Einspeiseweg wird benutzt, wenn kein größerer Unfall (Leckbildung) vorausgegangen ist

In den F i g. 2,3 und 4 ist die von dem Dampferzeuger ausgehende Dampfleitung 8 mit weiteren Einzelheiten dargestellt Hier ist die Dampfleitung 8 mit einem besonders geschützten Rohrabschnitt 42 durch die

ίο Wand eines Trümmerschutzzylinders 24 geführt, und zwar geradlinig und in radialer Richtung in der Nähe der Ebene 36 bis durch die Sekundärumhüllung 29. Die Absperrarmatur 9 im Armaturenraum 26 umfaßt zwei in Reihe liegende Absperrventile 43 und 44, denen eine Verzweigung 45 vorgeschaltet ist Die Verzweigung führt zu dem Sicherheitsventil 30, dessen Ausblasleitung 31 außerhalb der Sicherheitshülle 10 in einen Schalldämpfer 46 mündet
Unterhalb des Armaturenraums 26 ist ein großvolumiger Behälter 47 vorgesehen. Er dient als Abblasebehälter für das nicht weiter gezeichnete Sicherheitsventil 33, das, wie Fig.! zeigt in Strömungsrichtung des Dampfes vor den Absperrventilen 43 und 44 abzweigt und über die Leitung 35 (Fig. 1) in das Innere der Sicherheitshülle 10 mündet. Der Abblasebehälter 47 ist zu etwa zwei Dritteln mit Wasser gefüllt, das zur schnellen Kondensation des abgeblasenen Dampfes dient.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kernreaktoranlage mit einem in einer Sicherheitshülle angeordneten Druckwasserreaktor mit S einem Dampferzeuger, von dem eine durch die Sicherheitshülle tretende Dampfleitung ausgeht, die mit einem Absperrventil versehen ist, wobei von der Dampfleitung vor dem Absperrventil zwei Abblasleitungen abzweigen, von denen die erste ein Überdruckventil und die zweite eine Reihenschaltung zweier Ventile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ventil der Reihenschaltung (30,32) ein weiteres Überdruckventil (30) mit einem niedrigeren Ansprechdruck als der des ersten Überdruckventils (33) ist.

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere ÜberdrucKventil (30) außerhalb der Sicherheitshülle (10) abbläst

3. Kernraktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Überdruckventil (33) in einen vorzugsweise wassergefüllten Abblasetank (47) führt.