DE2700168C3 - Einrichtung zur Abfuhr von Nachzerfallswärme bei einer mit Kernenergie beheizten Dampfkraftanlage - Google Patents

Einrichtung zur Abfuhr von Nachzerfallswärme bei einer mit Kernenergie beheizten Dampfkraftanlage

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DE2700168C3
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    • G21C15/18—Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
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Description

vorgesehen und mündet in den Kondensator 11.
Der Wärmetauscher 20 ist außerdem an Kühlleitungen 30 angeschlossen, die die im Kondensat anfallende Wärme abführen.
Es ist außerdem möglich, in die Leitungen 31 zur Anzapfstelle der Hochdruckturbine 7 und in die Kondensatleitung 32 zum Speisewasserbehälter 13 Ventile 33 bzw. 34 einzuschalten und zusätzliche, ebenfalls mit Ventilen 35 bzw. 36 versehene Verbin dungsleitunge;« 37 bzw. 38 zu den Kühlleitungen 30 vorzusehen. Dann kann man durch wahlweises öffnen der Ventile 33, 34 oder 35, 36 den Vorwärmer 15 auch als Wärmetauscher zur Nachwärmeabfuhr verwenden.
Im Falle der Nachwärmeabfuhr sind Hochdruckturbine 7 und Niederdruckturbine 9 abgeschaltet Die is Nachzerfallswärme wird durch das Reaktorkühlmittel an die Dampferzeuger übertragen. Entweder die Speisepumpe 14 oder eine, zur Nachwärmeabfuhr dazu parallel geschaltete Pumpe 28 fördern weiter Speisewasser durch die Speisewasserleitung 3. Bei geschlossenen Ventilen 5,6 und bei geschlossenem Ventil 29, das der Niederdruckturbine vorgeschaltet ist, strömt der Dampf bzw. das Wasser-Dampf-Gemisch in den Anfahrentspanner 17. Das dort entstehende Kondensat strömt durch den Wärmetauscher 20, wird dort abgekühlt und gelangt über die Austrittsleitung 19 in den Speisewasserbehälter 13. Der abgeschiedene Dampf strömt über die Austrittsleitung 22, den Zwischenüberhitzer 8 und die Bypaßleitung zum Kondensator 11, wo er kondensiert wird. Wenn dir. anfallende Wärmemenge pro Zeiteinheit so weit abgenommen hat, daß der Wärmetauscher 20 zur Wärmeabfuhr ausreicht, wird das Ventil 23 in der Bypaßleitung geschlossen und die Pumpe 28 dient als Umwälzpumpe für den Kreislauf mit dem Dampferzeuger 2, dem Wärmetauscher 20 und dem Vorwärmer 15.
Bezugszeichenliste
1 Gasgekühlter Reaktor
2 Dampferzeuger
3 Speisewasserleitung
4 Dampfleitung
5 Ventil
6 Ventil
7 Hochdruckturbine
8 Zwischenüberhitzer
9 Niederdruckturbine
10 Abdampfstutzen
11 Kondensator
12 Kondensatpumpe
12 Speisewasserbehälter
14 Speisewasserpumpe
15 Vorwärmer
16 Regelventil
17 Anfahrentspanner
18 Druckreduzierventil
19 Ausgangsleitung
20 Wärmetauscher
21 Regelventil
22 Ausgangsleitung
23 Ventil in Bypaßleitung
28 Pumpe
29 Ventil
30 Kühlleitungen
31 Leitung
32 Kondensatleitung
33 Ventil
34 Ventil
35 Ventil
36 Ventil
37 Verbindungsleitung"
38 Verbindungsleitung
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. 27 OO 168
    Patentanspruch:
    Einrichtung zur Abfuhr von Nachzerfallswärme bei einer mit Kernenergie beheizten Dampfkraftanlage, bei der dem Dampferzeuger ein Wasser-Dampf-Trenngefäß nachgeschaltet ist und unter Verwendung eines von außen gekühlten Wärmetauschers zur Abfuhr der Nachzerfallswärme, der in dem aus Speisewasserleitung und Ausgangsleitung des Wasser-Dampf-Trenngefäßes bestehenden Anfahrkreis des Dampferzeugers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmetauscher ein mit einer Leitung (31) für Anzapfdampf aus einer Turbine (7) und einer Kondensatleitung (32) zur Abführung des Kondensates verbundener Vorwärmer (53) dem Dampferzeuger (2) vorgeschaltet ist, daß in die Leitung (31) und in die Kondensatleitung (32) Ventile (33 und 34) eingeschaltet sind und daß außerdem an die Anschlüsse des Vorwärmers (15) für den Turbinenabdampf und das Kondensat Verbindungsleitungen (37, 38) angeschlossen sind, die ebenfalls Ventile (35, 36) enthalten und mit einem Kühlwasserreservoir verbunden sind.
    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abfuhr von Nachzerfallswärme bei einer mit Kernenergie beheizten Dampfkraftanlage, bei der dem Dampferzeuger ein Wasser-Dampf-Trenngefäß viachgeschaltet ist und unter Verwendung eines von außen gekühlten Wärmetauschers zur Abfuhr der Nachzerfallswärme, der in dem aus Speisewasserleitung und Ausgangsleitung des Wasser-Dampf-Trenngefäßes bestehenden Anfahrkreis des Dampferzeugers angeordnet ist.
    Wenn in einer von einem Kernreaktor beheizten Dampfkraftanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie die Dampfturbine abgeschaltet wird, entsteht bis zum Stillstand der Kettenreaktion im Kernreaktor eine Wärmemenge, die als sogenannte Nachwärme bezeichnet wird und die aus dem Kernreaktor abgeführt werden muß, um Überhitzungen von Anlageteilen zu vermeiden.
    Hierzu ist ein Kühlsystem vorzusehen, das die Abfuhr der Nachzerfallswärme sicherstellt, wenn die Dampfturbine abgeschaltet wird.
    In der deutschen Offenlegungsschrift 23 36 146 und der britischen Patentschrift 11 32 465 sind mit Kernenergie beheizte Dampfkraftanlagen vorgesehen, bei denen hinter dem Dampferzeuger eine Trennung von Wasser und Dampf vorgenommen wird. Diese Wasser-Dampf-Trennung findet bei der Anordnung nach der britischen Patentschrift 11 32 465 in dem Dampfkessel 13 der Dampfkraftanlage statt, und in der deutschen Offenlegungsschrift 23 36 146 ist ein Sammler 17 mit vorgeschaltetem Hilfskondensator 13 vorgesehen.
    In einer weiteren bekannten Anordnung nach der deutschen Offenlegungsschrift 24 59150 ist an der Dampfleitung eines mit Kernenergie beheizten Dampferzeugers ein von außen gekühlter Nachwärmeabfuhr-
    Wärmetauscher 13 vorgesehen, der in Reihe zu einer Notspeisepumpe 14 geschaltet ist und der bei geschlossenem Frischdampfventil der Kernreaktoranlage dafür sorgt, daß die im Reaktor noch anfallende Nachzerfallswärme sicher abgeführt werden kann.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine ebenfalls sichere und dabei besonders wirtschaftliche Einrichtung zur Abfuhr dieser im Kernreaktor entstehenden Nachzerfallswärme zu schaffen.
    Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs genannten Einrichtung erfindungsgemäß darin, daß als Wärmetauscher ein mit einer Leitung 31 für Anzapfdampf aus einer Turbine und einer Kondensatleitung zur Abführung des Kondensates verbundener Vorwärmer dem Dampferzeuger vorgeschaltet ist, daß in die Leitung und in die Kondensatleitung Ventile eingeschaltet sind und daß außerdem an die Anschlüsse des Vorwärmers für den Turbinenabdampf und das Kondensat Verbindungsleitungen angeschlossen sind, die ebenfalls Ventile enthalten und mit einem Kühlwasserreservoir verbunden sind.
    Bei der Lösung gemäß der Erfindung werden also weitgehend bereits vorhandene Anlageteile der Dampfkraftanlage mit zur Abfuhr der Nachzerfallswärme verwendet. Selbstverständlich können — um allen Sicherheitsanforderungen zu genügen — dei Wärmetauscher zur Nachwärmeabfuhr und gegebenenfalls auch das Wasser-Dampf-Trenngefäß mehrfach vorgesehen werden.
    Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
    Als Kernreaktor ist ein gasgekühlter Reaktor 1 mit einem Dampferzeuger 2 gewählt. Dieser verdampft das durch die Speisewasserleitung 3 zugeführte Wasser und liefert über die Dampfleitung 4 gesättigten oder überhitzten Dampf. Die Dampfleitung 4 ist über Ventile 5 und 6 mit der Hochdruckturbine 7 und über einen Zwischenüberhitzer 8 mit der Niederdruckturbine 9 verbunden. Der Zwischenüberhitzer 8 kann dabei ebenfalls im Dampferzeuger 2 mit angeordnet sein; er kann aber auch auf beliebig andere Art (z. B. mit fossilen Brennstoffen oder durch einen gesonderten Dampferzeuger) beheizt werden. Der die Niederdruckturbine 9 verlassende Dampf gelangt über einen Abdampfstutzen 10 in den Kondensator 11, von wo das anfallende Kondensat über eine Kondensatpumpe 12 in einen Speisewasserbehälter 13 gepumpt wird.
    Eine Speisewasserpumpe 14 fördert das Speisewasser durch die Speisewasserleitung 3 aus dem Speisewasserbehälter über Vorwärmer 15 und ein Regelventil 16 zum Dampferzeuger 2. Zum Anfahren der Dampfkraftanlage ist ein Anfahrentspanner 17 vorgesehen, der gleichzeitig als Wasser-Dampf-Trenngefäß dient und über ein Druckreduzierventil 18 an die Dampfleitung 4 angeschlossen ist.
    An Stelle des Anfahrentspanners 17 kann auch ein Wasser-Dampf-Trenngefäß zwischen Verdampfer- und Überhitzerheizflächen ohne vorgeschaltetes Druckreduzierventil vorgesehen werden.
    Die Ausgangsleitung 19 für das im Anfahrentspanner 17 abgeschiedene Wasser ist über einen Wärmetauscher 20 sowie über ein Regelventil 21 für den Wasserstand im Anfahrentspanner 17 mit dem Speisewasserbehälter 13 verbunden. Die Ausgangsleitung 22 des Anfahrentspannr . 17 für den abgeschiedenen Dampf mündet in den Zwischenüberhitzer 8 und stellt damit eine Bypaßleitung zur Hochdruckturbine 7 dar. Eine weitere Bypaßleitung mit einem Ventil 23 ist parallel zur Niederdruckturbine 9
DE2700168A 1977-01-04 1977-01-04 Einrichtung zur Abfuhr von Nachzerfallswärme bei einer mit Kernenergie beheizten Dampfkraftanlage Expired DE2700168C3 (de)

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