DE2938293A1

DE2938293A1 - Regelvorrichtung fuer ein restwaermeabfuhrsystem eines kernreaktors

Info

Publication number: DE2938293A1
Application number: DE19792938293
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Kinoshita; Takashi Omori
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2938293C2; JPS584999B2; JPS5543456A; US4322267A

Description

SCHIFF V. FONER STREHl. SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln bzw. zum Steuern eines Restwärmeabfuhrsystems für einen Kernreaktor, die den Reaktor innerhalb einer kurzen Zeit nach seinem Abschalten sicher kühlen kann.

Bei einer üblichen Kernkraftanlage befindet sich der Reaktor innerhalb eines Druckbehälters oder Reaktorbehälters. Die durch die Kernreaktionen im Reaktorcore erzeugte Wärme verwandelt das Kühlwasser in Dampf.

Der Dampf wird über eine Hauptleitung aus dem Druckbehälter nach außen für den Antrieb einer Hauptturbine geführt. Die Hauptturbine treibt ihrerseits einen direkt mit ihr gekuppelten Generator zur Erzeugung elektrischer Energie. Der Dampf wird nach dem Durchgang durch die Hauptturbine in einem Kondensator zu Wasser kondensiert. Das kondensierte Wasser wird als Kühlmittelwasser über eine Kondensatpumpe und eine Speisewasserpumpe in den Druckbehälter zurückgeführt. Die Kernkraftanlage hat somit einen geschlossenen Kühlwasserkreislauf.

Wenn innerhalb oder außerhalb des Reaktors eine Störung auftritt, werden sofort mehrere Regelstäbe in den Reaktor eingeführt, d.h. der Reaktor hat einen SchnellSchluß und die nukleare Kettenreaktion im Brennstoff wird gestoppt. Gleichzeitig mit dem Schnell-Schluß werden Abschaltventile in der Hauptdampfleitung unmittelbar innerhalb und außerhalb des Druckbehälters geschlossen, was von der Art der Störung abhängt, um zu verhindern, daß radioaktives Material aus dem Reaktorbehälter entweicht. Bei geschlossenen Abschaltventilen kann das Reaktorcore bzw. der Reaktorkern nicht länger durch das Hauptkühlsystem gekühlt werden, zu dem die Hauptturbine gehört. Da ein Reaktor nach dem Schnellschluß über mehr als 10 Stunden lang Zerfallswärme erzeugt, muß in dem Reaktor ein Hilfskühlsystem vorgesehen werden, wel-

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ches die Restwärme aus dem Reaktor entfernt, um den Reaktor abzukühlen, wenn die Abschaltventile geschlossen sind. Ein solches Hilfskühlsystem ist ein Restwärmeabfuhrsystem, auf das sich die Erfindung bezieht.

Das Restwärmeabfuhrsystem hat einen geschlossenen Kreislauf, der beim Schließen der Abschaltventile zum Einsatz gelangt. Zunächst wird der Reaktordampf zu einem Wärmetauscher geführt, wo der Dampf zu Wasser kondensiert wird. Das kondensierte Wasser wird als Kühlmittel in den Reaktorbehälter durch eine Pumpe zurückgeführt. Diese Pumpe ist so ausgelegt, daß sie von einer Turbine angetrieben wird, die von dem Reaktordampf betätigt wird, da es im Notfall sehr wahrscheinlich ist, daß das Kraftwerk der Anlage außer Betrieb ist und deshalb das Restwärmeabfuhrsystem ohne Hilfe des Anlagenkraftwerks arbeiten muß. Der Dampf, der seine Arbeit an die Turbine abgegeben hat, wird in einen weiteren Behälter abgeführt. Mit dem Teil der Rohre zwischen dem Wärmetauscher und der Speisewasserpumpe steht ein Aufbereitungbzw. Zusatzwasserspeicher in Verbindung, um Kavitation in der Pumpe zu verhindern, wenn der Wasserstrom aus dem Wärmetauscher abnimmt. Die meisten Elemente des Restwärmeabfuhrsystems befinden sich in dem Druckbehälter. Die Steuerung des Systems erfolgt durch drei gesondert vorgesehene Steuereinrichtungen in der folgenden Weise:

a) Einrichtung zum Steuern des Stroms des kondensierten Wassers:

Diese Steuereinrichtung arbeitet so, daß das Wärmetauschereinlaßventil den Innendruck P„ des Wärmetauschers auf einen vorge-

gebenen Wert bzw. Sollwert (P₁₁) _f einregelt, damit der Strom W„ des kondensierten Wassers durch den Wärmetauscher pro Zeiteinheit stabilisiert werden kann.

b) Einrichtung zum Steuern des SpeisewasserStroms:

Diese Einrichtung steuert die öffnung des Dampfeinlaßventils der Turbine zum Einregeln des Stroms W„ des Speisewassers auf einen vorgegebenen Wert bzw. Sollwert (W) ,, damit das

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Kühlwasser in den Reaktorbehälter mit einem konstanten Durchsatz eingespeist werden kann.

c) Einrichtung zum Steuern des ZusatzwasserStroms:

Diese Einrichtung dient zur Zuführung von Zusatzwasser zu der Pumpe, wenn der reaktorseitige Druck P_c an der Verbindung der Speisewasserpumpe und des Zusatzwasserrohrs unter einen vorgegebenen Wert bzw. Sollwert (P ) _f abfällt. Normalerweise ist (Pg) _f '? P„ und der Strom des Zusatzwassers ist gleich Null, so daß W„ ist gleich VL.

π r

Da der Strom W_mri des Wassers, das sich aus dem Dampf ergibt,

1 D

der die Turbine angetrieben hat, abgeführt wird, fällt der Pegel L_ des Reaktorwassers nach der nachstehenden Gleichung (1)

ft «
" Jo

^dt'

wobei L-,» der Anfangswasserspiegel des Reaktors, A die Quer-

RU K

schnittsfläche des Reaktorbehälters, t die Zeit, während der der Reaktor betrieben wird, und V^ das spezifische Volumen des Reaktorwassers ist, worunter gesättigtes Wasser zu verstehen ist.

Nach einer Versuchsberechnung für einen Siedewasserreaktor mit einer Nennleistung von 1100 MW fällt der Reaktorwasserpegel L_ etwa 2 m in mehreren Stunden nach dem SchnellSchluß ab. Deshalb beginnt anstelle des Restwärmeabfuhrsystems als Sicherheitsmechanismus das Corenotkühlsystem zu arbeiten, wodurch eine große Kühlwassermenge in den Reaktorbehälter zur Wiederherstellung des Ausgangspegels geführt wird. Dies erfolgt vorzugsweise im Hinblick auf die Reaktorsicherheit, da die Sicherheit durch das Restwärmeabfuhrsystem und durch das Corenotkühlsystem zweifach ist. Die Kühlwasserflutung verursacht jedoch Thermoschocks an der Reaktorcoreanordnung und am Re-

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aktorbehälter, die zu Schaden führen können. Es wird deshalb bevorzugt, wenn die Restwärme nur durch das Restwärmeabfuhrsystem entfernt werden kann. Die Probleme, die durch die Unterkühlung aufgrund des Betriebs des Corenotsystems verursacht werden, entstehen hauptsächlich aus dem Fall des Reaktorwasserspiegels aufgrund des Betriebs des Restwärmeabfuhrsystems.

Andererseits muß das Restwärmeabfuhrsystem nicht nur die Restwärme abführen, sondern auch den Sollwert des Abfalls, beispielsweise der Reaktorwassertemperatur in Betracht ziehen, um die Elemente im Reaktorbehälter vor Wärmestößen oder Thermoschocks zu schützen. In der folgenden Gleichung (2) ist der Wert des Reaktorwassertemperaturabfalls ^^T _emD/ At als einer der Haupttemperaturabfall swerte aus der Energiebilanz für einen Reaktor berechnet, dessen Corenotkühlsystem nicht arbeitet.

ΔΤ ι .

l_f t^WH^Ug ¹F' ^WTB^Ug ³^f' ^gR 3

g f' TB ^vg

In der Gleichung (2) sind Q_ die Zerfallswärme im Reaktor, T

R emp

die Temperatur des Reaktorwassers, M_ das Gewicht des gesamten Reaktorwassers, i die Enthalpie des Dampfes, i_f die Enthalpie des Reaktorwassers (gesättigtes Wasser) und i_p die Enthalpie des Kühlwassers. In diesem Fall zeigt sich, daß die beiden Größen W„(i - i_) = W„ (i„ - I₁,) eine Wärmemenge

ri g r r g r

wiedergeben, die erforderlich ist, um Speisewasser mit dem Mengenstrom von W = W in Dampf umzuwandeln, während die Größe W_T_(i - i_f) eine Wärmemenge bezeichnet, die erforderlich ist, um das kondensierte Wasser mit dem Mengenstrom W_,_ in Dampf umzuwandeln.

Beispielsweise muß der Abfall der Reaktorwassertemperatür auf

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einem Sollwert, beispielsweise 55°C/h, gehalten werden, um die restliche Wärmespannung beispielsweise im Druckbehälter kleiner als eine zulässige Grenze zu halten. Da jedoch die Zerfallswärme Q mit der Zeit abnimmt, erhöht sich die Geschwindigkeit des Temperaturabfalls, wenn W_p konstant gehalten wird, wie sich aus Gleichung (2) ersehen läßt, bis sie etwa 55°C/h überschreitet. Somit muß die Bedienungsperson den vorgegebenen Wert bzw. Sollwert (W_p) , für den Kühlwasserstrom von Zeit zu Zeit durch Handeinstellung ändern, damit die Geschwindigkeit des Temperaturabfalls den maximal zulässigen Wert von 55*C/h nicht überschreitet. Wenn (W ) _f so eingestellt ist, daß er 30°C/h entspricht, wodurch die Geschwindigkeit 55°C/h nicht überschritten werden kann, kann das Problem der Unterkühlung gelöst werden, es ist jedoch zuviel Zeit erforderlich, um die Restwärme zu entfernen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zur Steuerung bzw. Regelung eines Restwärmeabfuhrsystems für einen Reaktor zu schaffen, mit welchem die Schwankungen des Reaktorwasserspiegels unterdrückt werden können, das in der Lage ist, den Sollwert des Abfalls der Reaktortemperatur zu überwachen und den Erfordernissen hinsichtlich des Reaktorwasserspiegels und des Reaktortemperaturabfalls genügen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein System vorgesehen, bei welchem der in dem Reaktorbehälter erzeugte Dampf zum Wärmetauscher geführt wird, um zu Kühlwasser kondensiert zu werden, das zum Reaktorcore über das Steuerventil zurückgeführt wird, wobei die vom Reaktordampf getriebene Turbine die Pumpe antreibt, um das Reaktorcore zu kühlen. Dabei ist ein Zusatzwasserversorgungstank vorgesehen, der über ein Rückschlagventil mit dem Auslaß des Steuerventils in Verbindung steht. Wenn sich der Reaktorwasserspiegel senkt, wird das Steuerventil geschlossen, um den Druck P am Auslaß des Steuerventils zu senken. Das Sinken des Reaktorwasserspiegels wird durch Zuführen

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von Zusatzwasser aus dem Tank kompensiert, wenn der Druck P niedriger als der Dru
ventil geöffnet wird.

s niedriger als der Druck P wird, bei welchem das Rückschlag-

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Steuervorrichtung für das Restwärmeabfuhrsystem eines Kernreaktors, bei welchem der in dem Reaktorbehälter erzeugte Dampf gekühlt und zu Wasser über einen Wärmetauscher kondensiert wird, während das kondensierte Wasser durch eine Speisewasserpumpe zurückgeführt wird, die von dem Reaktordampf angetrieben wird, um das Reaktorcore zu kühlen. Der Druck des kondensierten Wassers am Auslaß des Wärmetauschers wird mit Ansteigen des Reaktorwasserspiegeln erhöht, so daß der Strom des kondensierten Wassers, d.h. des Kühlwassers und des Zustroms des Zusatzwassers aus dem Zusatzwasserspeicher, der mit der Auslaßöffnung des Kondensators in Verbindung steht, verringert wird, während die Menge des der Turbine zugeführten Reaktordampfes bei Erhöhung der Sinkgeschwindigkeit der Reaktortemperatur verringert wird, so daß der Kühlwasserstrom zurück in den Reaktorbehälter verringert wird.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch ein Restwärmeabfuhr sy stein für einen

Reaktor und eine Steuervorrichtung für das Zusatzwasser und den Speisewasserstrom nach der Erfindung,

Fig. 2 in einem Diagram die Änderungen der öffnung des Ventils, des Drucks und des Stroms, die alle für die Steuerung des Reaktorwasserspiegels entsprechend der Zusatzwassersteuervorrichtung als eine Ausführungsform der Erfindung wesentlich sind, sowie das Ansprechen des Wasserspiegels auf diese Änderungen,

Fig. 3 in einem Diagram die Beziehung zwischen dem Druck

am Auslaß des Regulierventils und dem Zusatzwasser-

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strom in der Steuerung der Steuerventilöffnung durch die Zusatzwassersteuervorrichtung sowie

Fig. 4a bis 4c die Möglichkeit der Steuerung des Reaktorwasserspiegels und der Temperatursinkgeschwindigkeiten an mehreren Punkten im Reaktor auf gewünschte Werte durch die Speisewassersteuervorrichtung und die Zusatzwassersteuervorrichtung nach der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird der im Reaktor 1 erzeugte Dampf W normalerweise der nicht gezeigten Hauptturbine über eine Hauptdampfleitung C., und Abschaltventile IV unmittelbar innerhalb und außerhalb des Druckbehälters bzw. Reaktorbehälters PV zugeführt. Wenn sich innerhalb oder außerhalb des Reaktors 1 eine Störung einstellt und wenn ein Schnell Schluß am Reaktor 1 durch einen nicht gezeigten Mechanismus vorgenommen wird, der zur Folge hat, daß die Abschaltvenbile IV geschlossen werden, wird die Zufallswärme Q_, die im Reaktorccre 25 erzeugt wird, durch ein in Fig. 1 gezeigtes Restwärmeabfuhrsystem abgeführt oder verbraucht. Das Restwärmeabfuhrsystem hat schematisch folgenden Aufbau: Der in dem Reaktor 1 erzeugte Dampf wird über einenWärmetauscher 4 geführt und dort zu Wasser 5 kondensiert. Das kondensierte Wasser 5 wird in den Reaktor 1 durch eine Pumpe 10 zurückgeführt, die von einer Turbine 12 angetrieben wird, welche von dem Reaktordampf getrieben wird, um so das Reaktorcore 25 zu kühlen. Dabei wird ein Steuerventil 3 von einer an sich bekannten Kondensatstromsteuervorrichtung A gesteuert. Die Funktion dieser Kondensatstromsteuervorrichtung A ist folgende: Der von der Restwärme Q_D erzeugte Reaktordampf wird über das Steuerventil 3 zum Wärmetauscher 4 geführt und mit einem Mengenstrom

W„ durch eine Kühlrohranordnung 6 im Wärmetauscher 4 zu Wasser H

5 kondensiert. Der Druck P„ im Wärmetauscher 4 wird auf den

Wert (P„) _f, der durch eine Bezugsdruckeinstelleinrichtung 22

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eingestellt wird, mittels eines Druckdetektors 14, eines Druckreglers 15 und des Regulierventils 3 so geregelt bzw. gesteuert, daß den Kondensatstrom W vom Wärmetauscher 4 stabiliert werden

Aus dem Zusatzwassertank 8 wird ein Zusatzwasserstrom W dem

Kondensatstrom W„ an der Stelle J zugesetzt. Der sich ergeben-

de Strom, d.h. der Speisewasserstrom W_g, wird der Pumpe 10 zugeführt. Das Rückschlagventil 9 dient dazu, die Rückkehr des zugeführten Zusatzwassers zum Zusatzwassertank 8 zu verhindern. Die öffnung bzw. der Öffnungsquerschnitt eines Steuerventils wird durch eine Zusatzwassersteuervorrichtung C reguliert.

Das Speisewasser W wird durch die Pumpe 10 unter Druck gesetzt und in den Reaktor 1 über ein Rückschlagventil 11 eingeführt. Die Pumpe 10 wird von der Turbine 11 getrieben. Der Dampfstrom W für den Antrieb der Turbine 12 wird durch ein Regulierventil 13 in der Nähe des Einlasses der Turbine 12 gesteuert. Das Regulierventil 13 wird seinerseits durch die Speisewasserstromsteuervorrichtung B reguliert. Erfindungsgemäß können nun die Probleme hinsichtlich des Absinkens des Reaktorwasserspiegels und der Temperatursinkgeschwindigkeiten durch die Kombination der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtungen B und C gelöst werden. Das Restwärmeabfuhrsystem als Ausführungsform dieser Erfindung arbeitet folgendermaßen: Im Falle eines Schnellschlusses sinkt der Reaktorwasserspiegel, da der Dampf W_TB für den Antrieb der Turbine 12 aus dem System abgeführt wird. Um den abgeführten Dampf, also Reaktorwasser, auszugleichen, wird die Zusatzwassersteuervorrichtung C benutzt, um den Druck am Auslaß des Zusatzwassertanks 8 entsprechend der Änderung des Reaktorwasserspiegels zu ändern, so daß eine geforderte Zusatzwassermenge W in den Reaktor 1 eingeführt wird und ebenfalls der Kondensatstrom W„ verringert wird. Andererseits ändern sich die Temperatursinkgeschwindigkeiten im Reaktor 1 infolge der Zuführung des Zusatzwassers und der zeitlichen

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Änderung der Zerfallswärme. Dementsprechend wird die Restwärme sicher während eines kürzesten Zeitraums dadurch entfernt, daß der Speisewasserstrom W_p durch die Speisewassersteuervorrichtung B derart reguliert wird, daß die maximale Geschwindigkeit der Temperatursinkgeschwindigkeiten an mehreren Punkten in dem Reaktor 1 immer dem gewünschten Sollwert gleich ist.

Zunächst wird die Steuerung des Reaktorwasser spiegeis durch die Zusatzwassersteuervorrichtung erläutert. Der SpiegelL_D des Reaktorwassers wird durch einen Wasserspiegeldetektor 31 erfaßt. Ein Wasserspiegelregler 32 bestimmt den gewünschten Wert (P ) _f

S 1Γ6Χ

für den Druck am Auslaß des Zusatzwassertanks 8 entsprechend der Differenz zwischen dem erfaßten Spiegel L_n und dem Sollwert (L_R. ,, der von einer Bezugswasserspiegeleinstelleinrichtung eingestellt wird. Dann wird der Druck P am Auslaß des Zusatzwassertanks 8 auf den gewünschten Wert (P ) _f durch die kombinierten Operationen des Druckdetektors 16, eines Druckreglers 17 und des Steuerventils 7 eingeregelt. Die Beziehungen zwischen den Signalen an Punkten in der Steuervorrichtung C, die verschiedenen Ströme und der Spiegel des Reaktorwassers sind in Fig. 2 gezeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei angenommen, daß das Restwärmeabfuhrsystem zu einem bestimmten Augenblick eingesetzt wird und daß der Spiegel L₀ des Reaktorwassers absinkt, wie dies im Diagram a gezeigt ist. Der Bezugswert (^L _R)_ref» der durch die Bezugswasserspietjeleinstelleinrichtung 33 vorgegeben ist, wird annähernd gleich dem Reaktorwasserspiegel L₀ gemacht, der für die Zeit t angenommen wird. Der Wasserspiegelregler 32 empfängt ein Eingangssignal (L ) _f = L_R und gibt seinerseits ein konstantes gewünschtes Signal, d.h. den Bezugsdruck (^p _s)_ref vor dem Zeitpunkt t ab. Der Druck P , der am Verbindungs-

O S

punkt J durch den Druckdetektor 16 erfaßt wird, ist etwas höher als ein Druck P zum öffnen des Rückschlagventils 9 vor t_o , da das Restwärmeabfuhrsystem vor t_Q nicht arbeitet. Der Druck P erhöht sich schnell nach dem Einsatzbeginn des Restwärmeab-

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fuhrsystems, bleibt jedoch niedriger als (P ) _f. Der Druck regler 17 empfängt ein Eingangssignal (P ) _f - P y 0 und

S rei S

steuert den Öffnungsquerschnitt V des Steuerventils 7 in den voll geöffneten Zustand. Demzufolge ist der festgestellte Druck P höher als der Druck P zum öffnen des Rückschlagventils

S C

Daraus folgt, daß VT = 0 und daß W„ = W^.

C Π Γ

Wenn der Spiegel L des Reaktorwassers bei t sinkt und wenn der Zustand erreicht ist, bei welchem (L ) , - L_n = 0 ist,

Γ rei X

verringert die Druckeinstelleinrichtung 32 den Wert (P₀)

Wenn bei t.. der Zustand erreicht ist, bei welchem (P ) ψ - P <- 0, beginnt der Druckregler 17 zu arbeiten und schließt das Steuerventil 7. Wenn der Öffnungsquerschnitt des Ventils 7 abnimmt, sinkt der Druck P_ and der Verbindung J. Zu einem Zeitpunkt. t_ überschreitet der Druck P zum öffnen des Rückschlagventils 9 den Druck P , d.h. daß P > P , so

S CS

daß Zusatzwasser mit einem Mengenstrom W von dem Tank 8 über das Rückschlagventil 9 zu fließen beginnt. Gleichung (3) zeigt die Beziehung zwischen dem Strom W und dem Druck P .

C S

Dabei ist k der Koeffizient des Reibungsverlustes im Zusatz wasserrohr, P der Druck im Zusatzwassertank 8, H die Differenz zwischen den potentiellen Drucken bzw. den Geschwindigkeitshöhen an der Oberfläche des Zusatzwassers im Tank 8 und an der Stelle des Speisewasserrohrs, und i» das spezifische Gewicht des Zusatzwassers, wobei alle Größen konstant sind. Dement sprechend ändert sich W nur in Abhängigkeit von P , wie dies

c s

in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der Wert unter dem Wurzelzeichen in Gleichung (3) negativ ist, wie dies der Fall ist, wenn P größer

wird als P , wird das Rückschlagventil 9 vollständig ge-

schlossen, so daß W =0. Nach t₀ sieht man, daß W„ = W +W₁₁.

C dm HC Xl

W_ bleibt vor, bei und nach t_o konstant, da Vl„ auf einen etwa konstanten Wert durch die Steuervorrichtung B eingestellt ist, die den Betrieb der Pumpe 10 reguliert, während W₁₁ um

£1

einen Betrag verringert wird, der der Zunahme von W gleich ist.

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AIs Ergebnis dieser Steuerung wird mehr Zusatzwasser in das Restwärmeabfuhrsystem eingeführt als Wasser abgeführt wird, so daß das Reaktorwasser wieder seinen Ausgangsspiegel (L_R) _f einnimmt. Der Zeitpunkt t, bei welchem der Wasserspiegel L₀ zu dem Wert bei t zurückkehrt, ist theoretisch gleich dem Zeitpunkt t, von Fig. 2a, wenn die abgeführte Menge

M₁ = f W dt zur kompensierten Größe M₀ =/ W dt identisch

wird. Bis zum Zeitpunkt t,, vor dem (L_R) - ^¹ L_R, nehmen sowohl der Sollwert (P ) _f und der Öffnungsquerschnitt V des Ventils 7 ab. Nach t₃ jedoch wird der Zustand erreicht, daß (L_R) f ^^L _R so daß (P ) - zu steigen beginnt. Die tatsächliche Änderung des Drucks P hinkt hinter dem Sollwert (P ) - nach. Deshalb beginnt P verzögert bezogen auf (P ) _f zuzunehmen. Zu dieser Zeit ist (^p _s)_r f > P ι so daß der Öffnungsquerschnitt V des Ventils 7 weiter über eine bestimmte Zeit nach t, zunimmt.

Wenn P zunimmt, bis bei t, P > P , ist das Rückschlagventil 9 vollständig geschlossen. Danach ist W =0. Nach t. sinkt der Wasserspiegel L_D infolge der Abführung von W__. Bei tj. ist

x\ Xl3 D

wieder der Zustand erreicht, bei welchem (L_R) - ^ L_. Der Betrieb nach tr ist im wesentlichen der gleiche wie nach t in der Anfangsstufe, so daß eine weitere Beschreibung dieses Betriebszustands entfallen kann. Die Steuervorrichtung C versucht, den Reaktorwasserspiegel zu stabilisieren, indem sie den Steuervorgang im Zeitraum von t bis t^ wiederholt. Die PegelSchwankungen in Fig. 2 scheinen beträchtlich zu sein. Sie sind jedoch nur zur Erläuterung so dargestellt. Die tatsächlichen Schwankungen können innerhalb eines sehr kleinen Bereichs begrenzt werden. Es soll nun die Arbeitsweise der Steuervorrichtung A in Betrieb betrachtet werden. In der Steuervorrichtung A steigt der von dem Detektor 14 erfaßte Druck beim Schließen des Ventils 7 an, so daß das Regulierventil 3 gedrosselt wird, um den Innendruck des Wärmetauschers 4 zu verringern. Demzufolge steigt der Druck am Einlaß des Steuerven-

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tils 3, damit der Strom W„ abnimmt.

Die Steuervorrichtung C führt die Regulierung des Reaktorwasserspiegels und die Druckregulierung in Kaskadenform aus. Grundsätzlich ist jedoch nur Regulierung des Wasserspiegels erforderlich, so daß es lediglich erforderlich ist, den Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 7 durch die Druckeinstelleinrichtung 32 zu regulieren. In der Praxis ist das Ansprechvermögen auf die Änderung der zu regulierenden Variablen langsam, wenn nur das Wasserspiegelregelsystem allein verwendet wird. Deshalb wird das Druckregelsystem als kleinere Regelschleife vorgesehen und dadurch die Stabilität der Steuerung bzw. der Regelung verbessert. Im Folgenden wird die Speisewasserstromreguliervorrichtung B beschreiben. Wenn das Restwärmeabfuhrsystem eingesetzt ist, steuert die Regelvorrichtung B die Temperatursinkgeschwindigkeiten an verschiedenen Punkten im Reaktor derart, daß sie kleiner als ihre entsprechenden Sollwerte sind. Da der Wert (-Δτ /At) des Sinkens der Reaktorwasser-

emp

temperatur als eine dar typischen Temperatursinkgeschwindigkeiten, die einem Reaktor zugeordnet sind, folgendermaßen ausgedrückt werden kann,

H⁽ⁱg - ¹F) ⁺ V^ - V

^{+ W}TB⁽ⁱg - V - ^Q

„(i - i„) - WJi -

_lf - _t g

^WTB⁽ⁱg - ^l:

muß der Strom W_p des Speisewassers in den Reaktor entsprechend den zeitlichen Änderungen von Q und W geändert werden, um die

R C

Temperatursinkgeschwindigkeit ("^T /At) des Reaktorwassers konstant auf einem gewünschten Wert zu halten. Die Symbole in

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Gleichung (4) sind die gleichen wie in Gleichung (2), wobei W (i_ - i ) eine Wärmemenge ist, die erforderlich ist, um den

CX J?

Zusatzwasserstrom W im Reaktor zu sättigen, während W (i - i,)

c ³ c g t

zum Umwandeln des gesättigten Wassers W in Dampf dient.

Um eine Regelung zu erreichen, wie sie oben beschrieben ist, erfassen Temperaturdetektoren 34 und 35 Temperaturen an verschiedenen Punkten im Reaktor 1. Die jeweiligen Temperatursinkgeschwindigkeiten (- ΔΤ / At) werden mittels der Temperatursinkgeschwindigkeitsrechner 36 und 37 berechnet. Von einem Selektor 38 für die maximale Temperatursinkgeschwindigkeit wird die kritischste Temperatursinkgeschwindigkeit ausgewählt- Auf der Basis der Differenz zwischen dem ausgewählten Wert und dem Wert (-Δτ /At) _f, der von einer Einstelleinrichtung 39 für eine Bezugstemperatursinkgeschwindigkeit eingestellt wird, wird der eingestellte Wert (K ) _ für den Strom des in den Reaktor 1 zugeführten Speisewassers durch einen Funktionsgenerator 40 bestimmt. Der Funktionsgenerator 40 verringert den Wert für (W„) ~ wenn die fragliche Temperatursinkgeschwindigkeit übermäßig wird, während er (Vi ) _f in dem Fall verringert, daß die Geschwindigkeit unzureichend ist. Der tatsächliche Speisewasserstrom W wird dadurch reguliert, daß der Strom W des der Turbine 12 zugeführten Dampfes auf der Basis des Wertes (^wp)_ref reguliert wird. Insbesondere auf der Basis der Differenz zwischen dem Strom W„, der von dem Stromdetektor 18 erfaßt wird, und dem Wert (W ) _f, der von dem Funktionsgenerator 40 eingestellt wird, erzeugt ein Funktionsgenerator 19 ein Turbinendrehzahlbezugssignal i^N _T)_ref Dementsprechend wird der Strom W_ des der Turbine 12 zugeführten Dampfes von der kombinierten Operation eines Turbinendrehzahldetektors 20, eines Turbinendrehzahlreglers 21 und des Regelventils 13 geregelt, so daß die Turbinendrehzahl N so gesteuert wird, daß W_F gleich (Wp) _f wird. Als Ergebnis wird die Temperatursinkgeschwindigkeit (-ΔΤ /At) nach Gleichung (4) auf einen gewünschten Wert geregelt.

Wenn beispielsweise die Temperatursinkgeschwindigkeit übermäßig

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wird, gibt der Funktionsgenerator 40 ein Ausgangssignal zum Senken von (W ) ^, so daß (N ) _ abnimmt, um den Speisewasserstrom W„ durch Drosseln des Ventils 13 zu verringern. Als Ergebnis dieser Regulierung nimmt der Wert ^w _p(i - i-p) *ⁿ Gleichung (4) ab, so daß (-ΔΤ /At) geringer wird. Wenn andererseits die TemperaturSinkgeschwindigkeit unzureichend ist, gibt der Funktionsgenerator 40 ein Ausgangssignal zur Erhöhung von (Wp) _f, so daß (N_T) _f steigt, wodurch der Strom W„ durch Öff-r nen des Ventils 13 erhöht wird. Dementsprechend nimmt W_p(i - i„) in Gleichung (4) zu, wodurch (-At /OX) gesteigert wird. Die Regelung danach wird fortgesetzt, bis der Zustand erreicht ist, bei welchem i-Ar_ejap/ At) = (- Δτ^/At) _ref.

Bei der Speisewasserregelvorrichtung B können die Funktionsgeneratoren 40 und 19 durch Blindregler ersetzt werden, die AbweichungssignaIe empfangen. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung B ist ein Kaskadenregelsystem mit einem Temperatursinkgeschwindigkeitsregelabschnitt, einem Stromregelabschnitt und einem Drehzahlregelabschnitt.. Es genügt jedoch ein Temperaturregelsystem, bei welchem das Regelventil 13 für den Turbinendampfstrom direkt vom Ausgangssignal des Funktionsgenerators 40 gesteuert bzw. geregelt wird. Dadurch daß für den Strom und die Drehzahl untergeordnete Kreise zusammen mit dem Temperatursinkgeschwindigkeitssteuersystem vorgesehen sind, wird die Stabilität und die Ansprechgeschwindigkeit des gesamten Regelsystems verbessert.

Wie im Vorstehenden anhand der Steuer- bzw. Regelvorrichtungen A, B und C des Restwärmeabfuhrsystems von Fig. 1 beschrieben wurde, arbeitet dann, wenn die Schwankung des Reaktorwasserspiegels und der TemperaturSinkgeschwindigkeit getrennt auftritt, die entsprechende einzelne Regelvorrichtung so, daß die Schwankung ausgeglichen wird. Sowohl der Wasserspiegelregler 32 als auch der Funktionsgenerator 40 müssen geeignete Empfindlichkeitsschwellen haben, so daß sie nur dann, wenn sie Eingangsimpulse über diesen Schwellwerten empfangen, das öffnen

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der Ventile 7 und 13 regeln. Bei diesem Aufbau wird eine Regulierung von zu häufigen und vernachlässigbaren Schwankungen ausgeschlossen.

Im Folgenden werden die Wirkungen der Kombination der Regelvorrichtungen B und C in Betracht gezogen. Wie aus den Figuren 2a und 2d zu ersehen ist, regelt die Regelvorrichtung C den Zusatzwasserstrom W nur während des von t„ bis t. reichenden Zeitraums. Die Regelvorrichtung B arbeitet allein während einer Zeit, die mit dem genannten Zeitraum nicht übereinstimmt. Deshalb besteht die Möglichkeit nur während des Zeitraums t~ bis t-, daß beide Regelvorrichtungen B und C zusammen arbeiten. In diesem Fall sind die folgenden zwei Zustände die schwierigsten: a) Die Temperatursinkgeschwindigkeit ist zu hoch und der Reaktorwasserspiegel sinkt, und b) die Geschwindigkeit ist bei einem erhöhten Spiegel unzureichend. Zunächst soll der Fall a) betrachtet werden. Da der aus dem Reaktor austretende Dampfstrom W„ + Vl ist und der Strom W- des in den Reaktor einge-

H 1 ti χ

führten Speisewassers W„ + W ist, gilt folgender Schluß: Da die Temperatursinkgeschwindigkeit zu hoch ist, tendiert die Regelung zur Verringerung von W . Da andererseits der Reaktorwasserspiegel L sinkt, nimmt P (der Öffnungsquerschnitt des

X\ S

Ventils verringert sich) auf W ab. Diese Verringerung von P

rl S

verursacht eine Zunahme von W . Als Folge wird W_(i - i_p) von Fig. 4 verringert und ^w _c(i_f ~ ¹P^ ^{in G3}-^eicnun9 ^) steigt, wodurch die Temperatursinkgeschwindigkeit verringert wird. Der Wasserspiegel L_n steigt, da W„ zusätzlich zu W^_n in den geschlos-

ix C Id

senen Kreis, d.h. in das Speisewasserrohr, zugeführt wird. Somit können die Temperatursinkgeschwindigkeit - Δτ _p/At und der Reaktorwasserspiegel L_ beide die gewünschten Werte wieder einnehmen.

In dem erwähnten Fall b) verursacht die unzureichende Geschwindigkeit des Sinkens der Reaktortemperatür, daß W_p zunimmt, während der erhöhte Wasserspiegel L_ eine Verringerung von W

κ c

verursacht. Da in dem Restwärmeabfuhrsystem mit einem ge-

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schlossenen Kreislauf L nur abhängig von W bestimmt wird, kehrt der Ubergangsanstieg des Wasserspiegels auf seinen Anfangswert zurück, nachdem der Zustand W=O erreicht worden ist. Die Temperatursinkgeschwindigkeit steigt in diesem Fall mit der Steigerung von W_p(i - i_p) .

Die Regelvorrichtungen B und C können auch in den nachstehenden beiden Fällen zusammenwirken, c) Im Falle einer unzureichenden Temperatursinkgeschwindigkeit bei abgesenktem Wasserspiegel und d) im Falle einer übermäßigen Temperatursinkgeschwindigkeit bei erhöhtem Wasserspiegel. In jedem der Fälle dient die gemeinsame Regelung zur Stabilisierung beider Schwankungen. Dies wird im Folgenden kurz erläutert. Da die TemperatürSinkgeschwindigkeit abhängig sowohl von W„ als auch W bestimmt wird, wird die Regel-

Η C

einrichtung B durch die Regeleinrichtung C beeinflußt. Nachdem der Zustand W=O erreicht worden ist, arbeitet jedoch die Regelvorrichtung B allein. Zusätzlich dazu arbeitet die Regelvorrichtung intermittierend, so daß der vorstehende Einfluß nur während eines kurzen Zeitraums erfolgt. Dadurch kann (-ΛΤ /At) zur Stabilisierung hin verschoben werden. Da andererseits das Restwärmeabfuhrsystem einen geschlossenen Kreislauf hat, wird der Wasserspiegel L_ normalerweise abhängig sowohl von W„ als auch W₁₁₁₀ bestimmt, während eine Ubergangs-

C lü

Schwankung von L durch die Änderung von W_ verursacht wird. Wenn die Regelvorrichtung C arbeitet, ist W ^ W„ . Es ist berücksichtigt, daß die Regelvorrichtung C selten von der Regelvorrichtung B während dieses Zeitraums beeinflußt wird. Dadurch ist der Wasserspiegel L_D ebenfalls stabilisiert. Daraus folgt, daß bei gleichzeitigem Arbeiten der Regelvorrichtungen B und C dies auch hinsichtlich der Stabilisierung sowohl von L_D als auch (-ΔΤ /^t) wirkt.

Fig. 4a bis 4c zeigen die Leistungseigenschaften eines Restwärmeabfuhrsystems nach der Erfindung. Wenn die oben beschriebene Regelung ausgeführt wird, bei welcher (W_p) - auf W_p eingestellt ist, was in Fig. 4a gezeigt ist, kann der Reaktorwasserspiegel konstant gehalten werden, während die Temperatursinkgeschwindigkeit auf einem gewünschten Wert gehalten wird.

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Der Reaktorwasserspiegel L_, kann durch die Zufuhr von Zusatzwasser (Fig. 4c) immer konstant gehalten werden. Die Reaktortemperatur T kann ebenfalls bei der maximalen Sinkgeschwindigkeit verringert werden, d.h. während des kürzesten Zeitraums, ausgenommen im Zeitraum vom Mehrfachen von 10 min nach dem Schnell Schluß. Unmittelbar nach dem Schnellschluß wird Q_n sehr hoch, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Um die Temperatursinkgeschwindigkeit zu erreichen, die einen üblichen Wert hat, muß der Speisewasserstrom W„ sehr groß sein, so daß die Turbine und die Pumpe überlastet werden. Um diese überlastung zu vermeiden, muß verhindert werden, daß W„ so groß wird, wofür die maximal zulässige Grenze für das Ausgangssignal (W_p) , des Funktionsgenera tors 40 eingestellt wird.

Wie beschrieben, kann erfindungsgemäß der Reaktorwasserspiegel stabil konstant gehalten werden. Darüberhinaus können die Temperatursinkgeschwindigkeiten auf gewünschten Werten gehalten werden, die kleiner sind als die entsprechenden zulässigen Maximalwerte, so daß dar Reaktor mit der maximalen Geschwindigkeit abgekühlt werden kann, d.h. mit der zweifachen Geschwindigkeit, die mit dem herkömmlichen Regelsystem erreichbar ist, ohne daß der Druckbehälter Schaden erleidet. Weiterhin trägt das erfindungsgemäße automatisierte System viel zur Verringerung der vom Bedienungspersonal erforderlichen Arbeit bei.

Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform die Temperatur des gesättigten Wassers im Reaktor direkt festgestellt wird, kann die Erfindung auch auf das System angewendet werden, bei welchem der Druck des gesättigten Dampfes im Reaktorbehälter festgestellt und in eine Temperatur umgewandelt wird, um die Temperatur des Reaktorwassers zu bestimmen. Diese Art von Ausführungsform hat eine höhere Regelfähigkeit, da das Ansprechen des Drucks auf die schnelle Änderung in den Reaktorvariablen schneller als das der Temperatur ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die Temperatur-

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sinkgeschwindigkeiten an mehreren Stellen in dem Reaktor erhalten und der Speisewasserstrom in den Reaktor abhängig von der maximalen TemperatürSinkgeschwindigkeit bestimmt. In dem Fall jedoch, in welchem die einzelnen zulässigen Temperatursinkgeschwindigkeiten des Reaktorbehälters, des Flansches des Reaktorbehälters, des Speisewasserstutzens usw. voneinander verschieden sind, kann ein System verwendet werden, bei welchem Bezugswerte (W ) _f für die jeweiligen Teile in dem Reaktor eingestellt werden und der Speisewasserstrom bestimmt wird, indem der Minimalwert der Bezugswerte gewählt wird. In diesem Fall wird die Temperatursinkgeschwindigkeit am schwächsten Teil reguliert, so daß die Betriebssicherheit verbessert werden kann. Zusätzlich dazu ergeben sich erfindungsgemäß die folgenden Vorteile:

1) Da der Reaktorv/asserspiegel stabil konstant gehalten werden kann, sind die Kärmestöße bzw. Thermoschocks, die zum Betrieb des Corenotkühlsystems gehören, ausgeschlossen, so daß eine Beeinträchtigung der Festigkeit der Reaktorkonstruktion unterdrückt werden kann.

2) Da die Temperatursinkgeschwindigkeiten an mehreren Punkten im Reaktor auf einen kleineren Wert eingestellt werden können, als ihre zulässigen Grenzwerte, kann der Reaktor in der kürzesten Zeit heruntergekühlt werden, ohne daß die Eigenschaften der Instrumente darunter leiden.

3) Die automatische Ausführung kann den Einsatz der vom Bedienungspersonal erforderlichen Arbeit verringern und die Betriebssicherheit verbessern.

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L e e r s e 11 e

Claims

2938^33

SCHIFF v.FÜNER STfJEHL SCHÜBEL-HOPF EBBINSHAUS FIMCK

MARIAHILFPLATZ Λ Λ 3, MÖNCHEN 9O FIOSTAORESSE: POSTFACH SS OI 6Q. D-SOOO MÖNCHEN S5

PROFESSIONAL 4RBPRESENTATIVeS ALSO BEFORE THEEUROPEAN PATENT OFFICE

^β KARL LUDWtS SCMFFF (1964 -197β)

DIPL..CHEM. DR. ALEXANDER V. FUMER

DIPL. INQ. PETER STREHL

DIPL. CHBM. OH. URSULA SCHÜBEL-HOPF

DIPL. IMS. DIEiTER CBBINSHAUS

DR. INS. DIETER FINCK

TELEFON (OBS) *B 3O S4

WTTAfHT T "TTi TELEX »-!I366B AU«O D

DllAUll./ JJJ.U· ITEUEaRAMME «UROMARCPAT MÜNCHEN

Tokio, Japan DEA-I4496 Fi/Rf

21. September 1979

Regelvorrichtung für ein Restwäraeabfuhrsystem eines Kernreaktors

Patentansprüche

(Ί. Vorrichtung zum Regeln eines Restwärmeabfuhrsystems eines Kernreaktors, mit einem Reaktor in einem Druckbehälter, einer Hauptdamp£leitung zum Führen des Reaktordampfes zu einer Turbine für die elektrische Energieerzeugung, wobei die Hauptdampfleitung Abschaltventile in der Nähe des Druckbehälters aufweist, und mit einem Restwärmeabfuhrsystem, das beim Schließen der Abschaltventile zum Entfernen der Restwärme aus dem Reaktor anläuft und das einen geschlossenen Kreislauf mit einem Wärmetauscher für den kondensierenden, in dem Reaktor erzeugten Dampf zu Wasser, eine Pumpe, um den kondensierten Dampf unter Druck zu setzen, der über ein erstes Regelventil zugeführt wird, wobei das unter Druck gesetzte Wasser in den Reaktor geführt wird, und eine Hilfsturbine aufweist, die von dem Reaktordampf angetrieben wird, der durch sie über ein zweites Regelventil geführt wird, so daß die Pumpe angetrieben wird, wobei der Dampf,

der durch die Turbine gegangen ist, aus dem geschlossenen Kreislauf heraus abgegeben wird, gekennzeichnet durch einen Zusatzwasser enthaltenden Tank, ein Rückschlagventil, das in ein Zusatzwasserrohr zum Zuführen des Zusatz-

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wassers zum Auslaß des ersten Regelventils eingesetzt ist und durch eine Zusatzwasserregelvorrichtung zum Regeln des ersten Regelventils entsprechend dem Absinken des Reaktorwasserpegels nach dem Schließen der Abschaltventile, so daß der Druck am Auslaß des ersten Regelventils sinkt, wobei, wenn der Druck am Auslaß des ersten Regelventils unter den Druck für das öffnen des Rückschlagventils abfällt, Zusatzwasser in den Reaktor zugeführt wird, so daß der verringerte Reaktorwasserspiegel ausgeglichen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwasserregelvorrichtung eine Wasserspiegelregelvorrichtung zum Ableiten eines gewünschten Werts für den Druck am Auslaß des ersten Regelventils aus dem Abweichungssignal, welches den Reaktorwasserspiegel darstellt, und eine Druckregeleinrichtung zum Ableiten eines gewünschten Wertes für den Öffnungsquerschnitt des ersten Regelventils von dem Signal aufweist, welches die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Wasserspiegelregelvorrichtung und dem Druck am Auslaß des ersten Regelventils darstellt, wobei das erste Regelventil von der Druckregelvorrichtung geregelt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein drittes Regelventil am Einlaß des Wärmetauschers und durch eine Kondensatstromregelvorrichtung zum Regeln des dritten Regelventils derart, daß der Innendruck des Wärmetauschers konstant gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Regelventil am Einlaß des Wärmetauschers und die Kondensatstromregelvorrichtung zum Regeln des dritten Regelventils derart vorgesehen ist, daß der Innendruck des Wärmetauschers konstant gehalten wird.
5. Vorrichtung zum Regeln eines Restwärmeabfuhrsystems eines

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Kernreaktors, mit einem Reaktor in einem Druckbehälter, einer Hauptdampfleitung zum Führen des Reaktordampfes zu einer Turbine für die elektrische Energieerzeugung, wobei die Hauptdampfleitung Abschaltventile in der Nähe des Druckbehälters aufweist, und mit einem Restwärmeabfuhrsystem, das beim Schließen der Abschaltventile zum Entfernen der Restwärme aus dem Reaktor anläuft und das einen geschlossenen Kreislauf mit einem Wärmetauscher für den kondensierenden, in dem Reaktor erzeugten Dampf zu Wasser, eine Pumpe, um den kondensierten Dampf unter Druck zu setzen, der über ein erstes Regelventil geführt wird, wobei das unter Druck gesetzte Wasser in den Reaktor geführt wird, und eine Hilfsturbine aufweist, die von dem Reaktordampf angetrieben wird, der durch sie über ein zweites Regelventil geführt wird, so daß die Pumpe angetrieben wird, wobei der Dampf,

der durch die Turbine gegangen ist, aus dem geschlossenen Kreislauf heraus abgegeben wird, gekennzeichnet durch eine Speisewasserstromregelvorrichtung, die den Öffnungsquerschnitt des zweiten Regelventils entsprechend dem Abweichungssignal bestimmt, welches die Differenz zwischen der Temperatursinkgeschwindigkeit im Reaktor und einem gewünschten Wert für die Temperatursinkgeschwindigkeit darstellt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserstromregelvorrichtung eine erste Regeleinrichtung zur Erzielung eines gewünschten Werts für den Speisewasserstrom auf der Basis des Abweichungssignals, eine zweite Regeleinrichtung zur Erzielung eines gewünschten Werts für die Drehzahl der Hilfsturbine auf der Basis des Ausgangssignals der ersten Regeleinrichtung und des Signals, welches den tatsächlichen Speisewasserstrom darstellt, und eine dritte Regeleinrichtung zum Steuern des Öffnungsquerschnitts des zweiten Regelventils auf der Basis des Ausgangssignals der zweiten Regeleinrichtung und der tatsächlichen Drehzahl der Hilfsturbine aufweist.

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7. Vorrichtung zum Regeln eines Restwänaeabfuhrsystents eines Kernreaktors, mit einem Reaktor in einem Druckbehälter, einer Hauptdampfleitung zum Führen des Reaktordampfes zu einer Turbine für die elektrische Energieerzeugung, wobei die Hauptdampfleitung Abschaltventile in der Mähe des Druckbehälters aufweist, und mit einem Restwärmeabfuhrsysteni, das beim Schließen der Abschaltventile zum Entfernen der Restwärme aus dem Reaktor anläuft und das einen geschlossenen Kreislauf mit einem Wärmetauscher für den kondensierenden, in dem Reaktor erzeugten Dampf zu Wasser, eine Pumpe, um den kondensierten Dampf unter Druck zu setzen, der über ein erstes Regelventil zugeführt wird, wobei das unter Druck gesetzte Wasser in den Reaktor geführt wird, und eine Hilfsturbine aufveist, die von dem Reaktordampf angetrieben wird, der durch sie über ein zweites Regelventil geführt wird, so daß die Pumpe angetrieben wird, wobei der Dampf,

der durch die Turbine gegangen ist, aus dem geschlossenen Kreislauf heraus abgegeben wird, gekennzeichnet durch einen Zusatzv-aa.ser enthaltenden Tank, ein Rückschlagventil, das in ein Zusatzwasserrohr zum Zuführen des Zusatzwassers zum Auslaß des ersten Regelventils eingesetzt ist und durch eine Zusatzwasserregelvorrichtung zum Regeln des ersten Regenventils entsprechend dem Absinken des Reaktorwasserpegels nach dem Schließen der Abschaltventile, so daß der Druck am Auslaß des ersten Regelventils sinkt, und durch eine Speisewasserstromregelvorrichtung, die den Öffnungsquerschnitt des zweiten Regelventils entsprechend dem Abweichungssignal bestimmt, welches die Differenz zwischen der Temperatursinkgeschwindigkeit im Reaktor und einem gewünschten Wert für die Temperatursinkgeschwindigkeit darstellt, wobei die Zusatzwasserregelvorrichtung Zusatzwasser in den Reaktor einführt, um den abgesunkenen Reaktorwasserspiegel auszugleichen, wenn der Druck am Auslaß des Regelventils unter den Druck zum öffnen des Rückschlagventils abfällt, während der Speisewasserstrom von der Speisewasserstromregelvorrichtung entsprechend dem gewünschten

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Wert für die Geschwindigkeit geregelt wird, so daß der Wasserspiegel auf den Anfangswert eingeregelt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwasserregelvorrichtung eine Wasserspiegelreg el vor richtung zum Ableiten eines gewünschten Werts für den Druck am Auslaß des ersten Regelventils aus dem Abweichungssignal, welches den Reaktorwasserspiegel darstellt, und eine Druckregeleinrichtung zum Ableiten eines gewünschten Wertes für den Öffnungsquerschnitt des ersten Regelventils von dem Signal aufweist, welches die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Wasserspiegelregelvorrichtung und dem Druck am Auslaß des ersten Regelventils darstellt, uni daß die Speisestromregelvorrichtung eine erste Regeleinrichtung zur Erzielung eines gewünschten Werts für den Speisewasserstrom auf der Basis des Abweichungssignals, eine zweite Regeleinrichtung zur Erzielung eines gewünschten Werts für die Drehzahl der Hilfsturbine auf der Basis des Ausgangssignals der ersten Regeleinrichtung und des Signals, welches den tatsächlichen Speisewasserstrom darstellt, und eine dritte Regeleinrichtung zum Steuern des Öffnungsquerschnitts des zweiten Regelventils auf der Basis des Ausgangssignals der zweiten Regeleinrichtung und der tatsächlichen Drehzahl der Hilfsturbine aufweist.

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