DE2942937C2 - Einrichtung zur Nachwärmeabfuhr und/oder zur Notkühlung einer wassergekühlten Kernreaktoranlage - Google Patents

Description

Zuführleitung (13) selbst angeordneten Absperrar- 20 Kühlung des im Leitungssystem fließenden Primärkühl-

maturen (19,18) neben der Kühlung des Wärmetau schers (9) gleichzeitig die Einspeisung in das Leitungssystem (7) möglich ist.

mitteis, ua in jeder Betriebsphase nur eine elektns betriebene Pumpe benötigt wird, bleibt der Verbrauch an elektrischer Energie gering.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß durch entsprechende Schaltung von im Bypaßstrom der Zufuhrleitung und in der Zuführleitung selbst angeordneten Absperrarmaturen neben der Kühlung des Wärmetauschers gleichzeitig die Einspeisung in das Leitungssystem möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Mit 1 ist der Reaktordruckbehälter eines Druckwasserreaktors bezeichnet, dessen Kühlmittelschleife 2 mit ihrem heißen Strang 3 zu einem Dampferzeuger 4 führt und mit ihrem kalten Strang 5 über eine Pumpe 6 zum Rcaklordruckbchälter zurückführt. Der Einfachheit halber ist nur eine Kühlmittelschleife 2 dargestellt, obwohl einem Druckwasserreaktor in der Regel mehrere

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nachwärmeabfuhr und/oder zur Notkühlung einer wassergekühlten Kernreaktoranlage mit einem mit dem Primärkreislauf verbundenen Leitungssystem, das mit einer Pumpe und einem Wärmctauschdv versehen sowie über eine Zufuhrleitung mit ehern Behälter für boriertes Wasser verbunden ist.

Aus der DE-AS 25 21 269 ist eine derartige Einrichtung bekannt. Dort soll bei einem Störfall und dem damit verbundenen Ausfall der Pumpe aufgrund des in
einem bestimmten Abstand oberhalb des Primärkreises
angeordneten Wärmetauschers ein Naturumlauf stattfinden, so daß der Wärmetauscher als Notkühlcr dient. 40 gehören. Vom heißen zum kalten Strang führt ein Lei-Wie das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 zeigt bc- tungssystem 7. das mit einer Pumpe 8 versehen ist und nötigt diese Anordnung einen Platzbcdarf bis zu 15 Me- einen Wärmetauscher 9 passiert. Leitungssystem 7, ter oberhalb des Primärkreises. Aufgrund der langen Pumpe 8 und Wärmetauscher 9 sind innerhalb des Si-Verbindungswege erhöhl sich das Sicherheitsrisiko weil chcrhcitsbehältcrs 10 angeordnet. Sie dienen der Abja im Nach- oder Notkühlfall in diesen Verbindungswc- 45 fuhr der im Primärkrei5lauf der Reaktoranlage nach degen Primärkühlmittel fließt. Ein Naturumlauf ist zwar rcn Abschaltung noch enthaltenen Nachwärme. Die ' über eine Turbine 11 angetriebene Pumpe 8 drückt unter Überwindung der Rückschlagklappe 12 das Primärkühlmittel in den kalten Strang 5. Von dort gelangt es nach Durchströmen des Rcak'ordruckbehälters über den heißen Strang 3 wieder zum Leitungssystem 7. Die Kühlung des darin fließenden Mediums erfolgt mit Hilfe der Zuführleitung 13. Das darin strömende Wasser treibt bei geöffneter Absperrarmatur 19 über die By-

einen ebenfalls außerhalb des Sicherheitsbehälters an- 55 paßlcitung 13a die Turbine 11 an und durchströmt angeordneten Wärmetauscher. Tritt ein Störfall auf, bei schließend den Wärmetauscher 9. Die dann aufgenom-

- - ■ - · mcnc Wärme wird über den Bypaßstrom 13a an den

außerhalb des Sicherheitsbehälters angeordneten Wärmetauscher 14 abgegeben, der wiederum seine Wärme no über die Lcilungcn 15,16 abgibt, Eine Notkühlpumpe fördert das in der Zuführleitung 13 enthaltene Wasser

energiesparend, er kann jedoch wegen seiner geringen Strömungsgeschwindigkeit an gefährdeten Stellen wie z. B. an Rohrbogen eine den Naturumlauf behindernde Dampfblasenbildung begünstigen.

Eine andere Einrichtung ist aus der DE-OS 22 07 870 bekannt. Dabei durchsetzt die das Primärkühlmittel führende Nachkühlleitung den Sicherheitsbehälter, weist außerhalb desselben eine Pumpe auf und durchströmt

dem z. B. Brennelemente des Reaktorkerns beschädigt sind, so ist es nicht auszuschließen, daß bei der ebenfalls durchzuführenden Nachwärmeabfuhr kontaminiertes Primärkühlmittel durch die außerhalb des Sichcrhciis· behälters angeordneten Bauteile der Nachkühlleitung geleitet wird. Die Folge davon kann sein, daß über die entsprechenden Bauteile die Kontamination in außerhalb des Sicherheitsbehälters gelegene Bereiche gelangt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein näher zum Primärkühlsysiem angeordnetes und insgesamt kompakter ausgebildetes Not- und Nnchkühlsystein ari/ugcbei geschlossener Absperrarmatur 18 über die geöffnete Abspcrrarmalur 19 und über den Bypaßstrom 13a zur Turbine Il und von dort zum Wärmetauscher 9. Im Primiirkühlmittclvcrluststörfall übernimmt nach dem Unterschreiten eines bestimmten Mindestdruckes im Primärsysicm die Zuführleitung 13 die Auffüllung des Primärsystems über die nunmehr geöffnete Absperrar-

naiur 18 und das Leitungssystem 7 in den kalten Strang 5. Hierzu saugt die Notkühlpumpe 17 nach dem öffnen ier Absperrarmalur 20 boriertes Wasser aus dem Boriwiisscrtank 21. Die Auffüllung des Primärsystcms er-FoIgI bei geschlossener Ab.spcrr:irm;ilur 19. Sollic der ^r, 'Störfall so liegen, daß neben dem Auffüllen des l'rimiirsystems gleichzeitig die Nachwärme abgeführt werden muß, so sind die Absperranaaiuren 18, 19 beide geöffnet Sobald der Vorrat des Borwassertanks erschöpft ist, übernimmt die Funktion der Not- und Nachkühlung nach dem öffnen der Absperrarmatur 22 das im Sumpf 23 des Sicherheitsbehälters 10 sich sammelnde Wasser.

Durch das Anordnen des Leitungssystems 7 und seiner Komponenten innerhalb des Sicherheitsbehälters und das Verwenden der Zufuhrleitung 13 zum Antrei- is ben der Nachkühlpumpe sowie zum Kühlen des Leitungssystems 7 wurde eine einfach aufgebaute Einrichtung zur Abfuhr der Nachwärme und/oder zur Notkühlung einer wassergekühlten Reaktoranlage geschaffen.

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Bezugszeichenhste	Reaktordruckbehälter
1	Kühlmittelschleife
2	heißer Strang
3	Dampferzeuger
4	kalter Strang
5	Pumpe
6,8	Leitungssystem
7	Wärmetauscher
9,14	Sicherheitsbehälter
10	Turbine
11	Rückschlagklappe
12	Zufuhrleitung
13	Bypaßstrom
13 a	Leitung
15,16	Notkühlpumpe
17	,22 Absperrarmatur
18,19,20,	Borwassertank
21	Sumpf
23	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Nachwärmeabfuhr und/oder zur Notkühlung einer wassergekühlten Kernreaktoranlage mit einem mit dem Primärkühlkreislauf verbundenen Leitungssystem, das mit einer Pumpe und einem Wärmetauscher versehen sowie über eine Zufuhrleitung mit einem Behälter für boriertes Wasser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Pumpe (8) eine wassergetriebene Turbine (11) ist und daß ein Bypaßstrom (Via) der mit einer elektrisch betriebenen Pumpe (17) ausgerüsteten Zufuhrleitung (13) die Turbine (11) treibt und anschließend den Wärmetauscher (9) durchströmt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Schaltung von im Bypaßstrom (13a; der Zufuhrleitung (13) und in der ben, das während der Not- und Nachkühlphase über Pumpenkraft betätigt und trotzdem energiesparend aufgebaut ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Antriebsmotor der Pump« eine wassergetriebene Turbine ist und daß ein Bypaßstrom der mit einer elektrisch betriebenen Pumpe ausgerüsteten Zuführleitung die Turbine treibt und anschließend den Wärmetauscher durchströmt

ίο Die angegebene Lösung hat verschiedene Vorteile. So herrscht in dem sowohl der Nachwärmeabfuhr als auch der Notkühlung dienenden Leitungssystem ein vorgebbarer Druck. Das erforderlichenfalls in das kompakte Leitungssystem eingespeiste borierte Wasser ver-

-oleibt danach in demselben, so daß es nach einer eventuellen Kontamination aufgrund des Durchlaufens des Reaktorkerns keine langen Wege mehr zurücklegen muß. Weiterhin dient das in der Zufuhrleitung herangeführte Wasser neben dem Antrieb der Turbine auch noch der