NO120245B - - Google Patents

Description

Kokende reaktor. Boiling reactor.

Nærværende oppfinnelse vedrører kokende reaktorer. Selv om denne oppfin-nelses utøvelse er underkastet en rekke mo-difikasjoner og variasjoner er den egnet for anvendelse ved kokende vanntyper av reaktorer og turbinsystem og skal beskrives spesielt nedenfor. The present invention relates to boiling reactors. Although the practice of this invention is subject to a number of modifications and variations, it is suitable for use in boiling water types of reactors and turbine systems and shall be described in particular below.

En kokende reaktor er en reaktor hvor i det minste en del av kjølemidlet omdannes i en damptilstand inne i reaktoren. Varmeenergien i kjølemidlet utnyttes enten direkte eller indirekte ved hjelp av en varmeutveksler for å gi effekt til en pri-mærdrivmotor. Som eksempel kan kjøle-midlet bestå av alminnelig vann som gir damp for drift av en dampturbin. A boiling reactor is a reactor where at least part of the coolant is converted into a vapor state inside the reactor. The heat energy in the coolant is utilized either directly or indirectly by means of a heat exchanger to provide power to a primary drive motor. As an example, the coolant can consist of ordinary water that provides steam for operating a steam turbine.

Reaktoren omfatter vanligvis kjernebrensel, et kjølemiddel og en moderator. Kjølemidlet kan, men behøver ikke også å virke som reaktormoderatoren. Som eksempel kan kjølemidlet være tungt vann som også virker som en moderator, eller reaktoren kan også omfatte kjernebrensel, alminnelig vann som kjølemiddel og en moderator av grafitt, beryllium eller tungt vann. Reguleringsstaver eller andre regulerings-middel er i sin alminnelighet anordnet for å regulere reaktorens reaktivitet, dvs. spaltningshastigheten inne i reaktoren. The reactor usually comprises nuclear fuel, a coolant and a moderator. The coolant may, but need not, also act as the reactor moderator. As an example, the coolant can be heavy water which also acts as a moderator, or the reactor can also comprise nuclear fuel, ordinary water as coolant and a moderator of graphite, beryllium or heavy water. Control rods or other control means are generally arranged to regulate the reactivity of the reactor, i.e. the fission rate inside the reactor.

Reaktorer kan henregnes til to gene-relle kategorier. Den selvregulerende type av reaktor er en ved hvilken en økning av reaktorenergien forårsaker en umiddel-bar minskning i reaktivitet, hvilken igjen minsker reaktorenergien. Denne type av reaktorer sies ikke å være helt pålitelig. Den selvkatalytiske type av reaktorer er den ved hvilken en økning i reaktorenergi forårsaker en økning i reaktivitet, hvilket fører til ytterligere økning i reaktorenergi. Hvis reaktordriften ikke begrenses ander-ledes kan denne tilstand bevirke at reaktoren ødelegger seg selv. Reactors can be classified into two general categories. The self-regulating type of reactor is one in which an increase in reactor energy causes an immediate decrease in reactivity, which in turn decreases reactor energy. This type of reactor is not said to be completely reliable. The self-catalytic type of reactor is that in which an increase in reactor energy causes an increase in reactivity, which leads to a further increase in reactor energy. If reactor operation is not limited otherwise, this condition can cause the reactor to destroy itself.

Den følgende beskrivelse av oppfinnelsen vil forståes lettere ved en kort defini-sjon av uttrykket «underkokepunktavkjø-ling», hvilket kan defineres som fjernelse av varme fra kjølemidlet, for å senke dettes temperatur under kokepunktet for et gitt arbeidstrykk. Det vil si underkokepunkts-avkjølt kjølemiddel er kjølemiddel som er i væskeformig tilstand ved en gitt temperatur og et gitt trykk, og rent generelt betegner dette uttrykk en væske som er ved en temperatur noe under kokepunktet for et gitt trykk. Jo større underkokepunktsavkjø-lingen er for et gitt trykk, desto større blir den varmemengde som kreves for å få væsken til å koke. The following description of the invention will be easier to understand by a brief definition of the term "sub-boiling point cooling", which can be defined as the removal of heat from the refrigerant, in order to lower its temperature below the boiling point for a given working pressure. That is to say, sub-boiling point cooled refrigerant is refrigerant which is in a liquid state at a given temperature and a given pressure, and in general terms this term denotes a liquid which is at a temperature slightly below the boiling point for a given pressure. The greater the subboiling point cooling for a given pressure, the greater the amount of heat required to make the liquid boil.

Oppfinnelsens utøvelse tar særlig sikte på selvregulerende reaktorer. Enten en med alminnelig vann eller en med tungt vann kjølt reaktor, kan bygges slik at kokning eller fordampning av vannkjølemidlet har den ønskede virkning på reaktiviteten. Som eksempel er det mulig å konstruere en reaktor slik at reaktiviteten stadig minsker når kjølemiddel drives ut av reaktoren. Alternativt kan en reaktor proporsjoneres slik at utdrivning av den første lille brøkdel av kjølemiddelet minsker reaktiviteten ganske lite, mens utdrivningen av to ganger så meget av kjølemidlet minsker reaktiviteten i en uforholdsmessig større ut-strekning. The practice of the invention is particularly aimed at self-regulating reactors. Either one with ordinary water or one with heavy water cooled reactor, can be built so that boiling or evaporation of the water coolant has the desired effect on the reactivity. As an example, it is possible to construct a reactor so that the reactivity constantly decreases when coolant is driven out of the reactor. Alternatively, a reactor can be proportioned so that expelling the first small fraction of the coolant reduces the reactivity quite a bit, while expelling twice as much of the coolant reduces the reactivity to a disproportionately greater extent.

Derfor bestemmer proporsjonen av damp tomrom eller fravær av kjølemiddel i væsketilstand i en slik selvregulerende reaktor maksimum utgangsenergi fra reaktoren. Hvis f. eks. 20 volumprosent av kjøle-midlet i en reaktor er i en damptilstand sies en reaktor å ha 20 pst. damptomrom. I en typisk reaktor er den maksimale minskning i reaktivitet som kan tolereres innenfor reaktorens driftsområde av størrelsesorden 3 pst., hvilket i en slik typisk reaktor til-svarer tilnærmet 20 pst. damptomrom. Det er derfor ønskelig å få så meget effekt ut av en slik reaktor uten å overskride grensen 20 pst. damptomrom. Denne begrensning blir mer åpenbar når man innser at mengden av tilgjengelig energi i en raktor med kokende vann bestemmes av mengden av tilgjengelig kjølemiddel i damptilstand. Det er derfor spesielt ønskelig å tilveiebringe et middel for økning av energiover-føringen fra reaktoren, slik at reaktorens nettoenergi bestemmes av varmeoverførin-gen og ikke av damptomrommet. Therefore, the proportion of vapor voids or the absence of refrigerant in the liquid state in such a self-regulating reactor determines the maximum output energy from the reactor. If e.g. 20 percent by volume of the coolant in a reactor is in a vapor state, a reactor is said to have a 20 percent vapor void. In a typical reactor, the maximum reduction in reactivity that can be tolerated within the reactor's operating range is of the order of 3 per cent, which in such a typical reactor corresponds to approximately 20 per cent vapor void. It is therefore desirable to get as much power out of such a reactor without exceeding the limit of 20 per cent vapor void. This limitation becomes more apparent when one realizes that the amount of available energy in a boiling water reactor is determined by the amount of available vapor coolant. It is therefore particularly desirable to provide a means for increasing the energy transfer from the reactor, so that the reactor's net energy is determined by the heat transfer and not by the steam void.

Fluktuerende belastning kompliserer ytterligere driften av kokende reaktorer. Da reaktoren inneholder et stort volum mettet vann, vil den kortvarig avgi tilstrekkelig med damp til å hindre raske trykk-endringer i systemt. Om f. eks. en turbin plutselig krever mer damp enn hva som frembringes ved spaltning av reaktorbrens-let, vil det mettede kokende vann med ett overgå i damp for å avhjelpe manglen. Rask overgang av vann til damp innfører damptomrom, som bidrar til å minske reaktor - effekten. For å oppheve dette må regule-ringsstavene trekkes tilbake, inntil damp-genereringen ved spaltningsvarme oppveier forbruket. Det er derfor ønskelig å tilveiebringe en stort sett selvstabiliserende frem-gangsmåte og et apparat for drift av kokende reaktor under fluktuerende belast-ningsforhold. Fluctuating load further complicates the operation of boiling reactors. As the reactor contains a large volume of saturated water, it will briefly emit sufficient steam to prevent rapid pressure changes in the system. If, for example, a turbine suddenly requires more steam than is produced by splitting the reactor fuel, the saturated boiling water will immediately turn into steam to make up for the shortage. Rapid transition of water to steam introduces steam voids, which help to reduce the reactor effect. To cancel this, the control rods must be pulled back, until the generation of steam by fission heat offsets the consumption. It is therefore desirable to provide a largely self-stabilizing method and an apparatus for operating a boiling reactor under fluctuating load conditions.

Formålet for nærværende oppfinnelse er å tilveiebringe system med kokende reaktorer med bedret reaktorutgangseffekt, og hvor energi uttas fra fordampet kjøle-middel og fra kjølemiddel i væsketilstand og hvor effekt- eller kraftsystemet er stort sett selvstabiliserende. The purpose of the present invention is to provide a system with boiling reactors with improved reactor output, and where energy is extracted from vaporized coolant and from coolant in liquid state and where the power or power system is largely self-stabilizing.

En viktig side av denne oppfinnelse er å tilveiebringe et system med kokende reaktorer omfattende en kjernereaktor som gjør bruk av et flyktig kjølemiddel. Reaktoren er oppbygget slik at dens reaktivitet minskes ved utdrivning av kjølemid-del i væsketilstand. Anordninger foreligger for å utta energi fra en ikke kokende eller stort sett væskeformet del av kjølemidlet. Underkokepunktsavkjølt kjølemiddel foreligger i reaktoren slik at bare en del av kjølemidlet i denne omfatter fordampet kjølemiddel. Dette fører til et system av kokende reaktorer, hvor systemets utgangseffekt er bedret og systemet er stort sett selvregulerende med hensyn til belastning. Fig. 1 viser delvis skjematisk en utfø-relsesform av et energisystem hvori oppfinnelsen inngår. Fig. 2 er et skjematisk bilde av en del An important aspect of this invention is to provide a system of boiling reactors comprising a nuclear reactor which makes use of a volatile coolant. The reactor is constructed so that its reactivity is reduced by expelling the coolant in liquid form. Devices are available to extract energy from a non-boiling or largely liquid part of the refrigerant. Refrigerant cooled below the boiling point is present in the reactor so that only part of the refrigerant in it comprises evaporated refrigerant. This leads to a system of boiling reactors, where the system's output is improved and the system is largely self-regulating with regard to load. Fig. 1 partially schematically shows an embodiment of an energy system in which the invention forms part. Fig. 2 is a schematic view of a part

av en reaktorkjerne. of a reactor core.

Fig. 3, 4 og 5 viser som eksempler en del Fig. 3, 4 and 5 show a part as examples

utførelsesformer av oppfinnelsen. embodiments of the invention.

Fig. 1 viser et reaktorkammer 10 omfattende en reaktorkjerne 11 og et damprom eller dampområde 12 ovenfor kjøle-midlets 13 overflate. Den egentlige reaktor er sammensatt av flere kjernebrenselorga-ner 14 med kanaler 15 mellom disse. Reaktor kjernens 11 reaktivitet varieres ved hjelp av flere reguleringsstaver 16, som kan forflyttes inn og ut av en del av kanalene, slik som vist ved piler for å oppnå den ønskede spaltningshastighet. Damp fra damprommet 12 ledes gjennom et rør 18 til en dampbeholder 19, hvor vannet fjernes og tilbakeføres gjennom en avløpsled-ning 20 til bunnen av reaktorkammeret 10. Fig. 1 shows a reactor chamber 10 comprising a reactor core 11 and a steam space or steam area 12 above the coolant 13 surface. The actual reactor is composed of several nuclear fuel elements 14 with channels 15 between them. The reactivity of the reactor core 11 is varied by means of several control rods 16, which can be moved in and out of part of the channels, as shown by arrows, in order to achieve the desired fission rate. Steam from the steam room 12 is led through a pipe 18 to a steam container 19, where the water is removed and returned through a drain line 20 to the bottom of the reactor chamber 10.

Damp fra dampbeholderen føres av et rør 21 til inngangen av en høytrykksturbin 22 Steam from the steam container is led by a pipe 21 to the entrance of a high-pressure turbine 22

for en flertrinnsturbogenerator 23. Turbogeneratoren 23 består av en flertrinns høy-trykksturbin 22 og en flertrinns lavtrykks-turbin 24 koblet på en felles aksel for å drive en generator 25, hvor elektrisk energi kan fåes fra utgangsklemmen 26. Avløps-damp fra høytrykkstrinnet 22 føres av en rørledning 27 til flertrinns lavtrykksturbin-seksjonen 24. Avløpsdampen fra turbinen 24 kondenseres i en kondensor 28 og ledes for a multistage turbogenerator 23. The turbogenerator 23 consists of a multistage high-pressure turbine 22 and a multistage low-pressure turbine 24 connected on a common shaft to drive a generator 25, where electrical energy can be obtained from the output terminal 26. Waste steam from the high-pressure stage 22 is led of a pipeline 27 to the multi-stage low-pressure turbine section 24. The waste steam from the turbine 24 is condensed in a condenser 28 and led

av en rørledning 29 til en sirkulasjons-pumpe 30. Fra pumpen 30 strømmer vann gjennom en rørledning 31 til en pumpe 32 og gjeninnføres i denne underkokepunkt-avkjølte tilstand i reaktorkammeret 10 gjennom et rør 33. Dette er dampfasen eller -syklusen for dette reaktorsystem. of a pipeline 29 to a circulation pump 30. From the pump 30, water flows through a pipeline 31 to a pump 32 and is reintroduced in this sub-boiling point-cooled state into the reactor chamber 10 through a pipe 33. This is the steam phase or cycle for this reactor system.

I vannfasen eller -syklusen uttas ikke-kokende høytemperaturvann fra kammeret 10 gjennom en rørledning 34 og strømmer til en energiuttagningsanordning 35. Denne energiuttagelsesanordning kan f. eks. være en varmeutveksler, som anvendes for å oppvarme vann for å danne damp for turbinens lavtrykkstrinn, eller også kan som i denne spesielle utførelsesform varmeutnyt-telsesapparatet 35 være et hurtigfordampningskammer. Et trykkforminsknings-munnstykke 36 sprøyter inn høytempera-turvann i kammeret 35, som holdes ved redusert trykk slik at en del av dette varmt-vann umiddelbart går over i damp som føres gjennom en rørledning 37 til lavtrykksturbinen 24. Den del av det ikke-kokende kjølemiddel eller vann som ikke raskt går over i damp i hurtigfordamp-ningskammeret 35, tilbakeføres gjennom en rørledning 38 til pumpen 32 som avgir dette vann sammen med vannet fra kondensato-ren 28 til reaktorkammeret 10. In the water phase or cycle, non-boiling high-temperature water is withdrawn from the chamber 10 through a pipeline 34 and flows to an energy extraction device 35. This energy extraction device can e.g. be a heat exchanger, which is used to heat water to form steam for the turbine's low-pressure stage, or, as in this particular embodiment, the heat utilization device 35 can be a rapid evaporation chamber. A pressure reduction nozzle 36 injects high-temperature water into the chamber 35, which is kept at a reduced pressure so that part of this hot water immediately turns into steam which is carried through a pipeline 37 to the low-pressure turbine 24. The part of the non-boiling coolant or water that does not quickly turn into steam in the rapid evaporation chamber 35 is returned through a pipe line 38 to the pump 32 which discharges this water together with the water from the condenser 28 to the reactor chamber 10.

Det i fig. 1 viste system kan da betrak-tes som et kokende reaktorsystem med dobbelt krets. Der foreligger en dampkrets eller fordampet kjølemiddelkrets samt en væskekrets eller ikke-kokende kjølemiddel-krets hvilke begge fører energi fra reaktoren til turbogeneratoren. Kjølemiddelet er i de her beskrevne eksempler alminnelig vann eller annet materiale som har relativt høy latent fordampningsvarme. Vann er spesielt ønskelig for utnyttelse ved kom-mersielle kraftanlegg p.g.a. sin relativt korte halveringstid (av størrelsesorden se-kunder), hvilket gjør sansynligheten av forurensning av rørledninger og turbin-apparatur relativt ubetydelig, hvorved ri-siko for driftspersonalet reduseres. That in fig. The system shown in 1 can then be considered a boiling reactor system with a double circuit. There is a steam circuit or vaporized coolant circuit as well as a liquid circuit or non-boiling coolant circuit, both of which carry energy from the reactor to the turbogenerator. In the examples described here, the coolant is ordinary water or another material that has a relatively high latent heat of evaporation. Water is particularly desirable for use in commercial power plants due to its relatively short half-life (of the order of seconds), which makes the probability of contamination of pipelines and turbine equipment relatively insignificant, whereby the risk for the operating staff is reduced.

Tilstrekkelig strålingsskjermning er anordnet rundt reaktorkammeret 10 og rundt annet apparatur og rørledning etter behov, og slik skjermning er ikke vist i fig. 1 for å forenkle oppfinnelsens beskrivelse. Dessuten er der i den hensikt å gjøre beskri-velsen av oppfinnelsen enklere sløyfet et antall tilsetningselementer som er nødven-dige for et komplett arbeidssystem f. eks. renseanordninger for å oppta samt bibe-holde rent kjølemiddel for reaktoren, damputskillere, fødevannforvarmere, et kondensatorkjølesystem og alle instrumen-tene og reguleringsorganene. Adequate radiation shielding is arranged around the reactor chamber 10 and around other equipment and pipelines as required, and such shielding is not shown in fig. 1 to simplify the description of the invention. Moreover, in order to make the description of the invention simpler, a number of additional elements which are necessary for a complete work system have been omitted, e.g. cleaning devices to receive and maintain clean coolant for the reactor, steam separators, feedwater preheaters, a condenser cooling system and all the instruments and regulating bodies.

Kjølemidlet oppvarmes ved å strømme gjennom kanalene 15, slik at det går frem av pilene 15'. Horisontale reaktorkanaler kan benyttes ved utøvelsen av denne oppfinnelsen hvis tvangsmatning anvendes. Imidlertid er der for å oppnå enkelhet i be-skrivelsen bare vist vertikale kanaler. Når kjølemidlet stiger gjennom kanalene 15 ab-sorberer det voksende mengder varme som forårsaker at et flertall dampblærer dannes i væsken og stiger opp gjennom kanalene. Som tidligere beskrevet bestemmer konsen-trasjonsinnholdet av disse dampblærer, eller vanndampstomrom i tilfelle av en kokende vannreaktor, reaktiviteten hos reaktoren. I overensstemmelse med denne oppfinnelse dannes vanndampen nærmere ut-løpsendene eller de øvre ender av kanalene 15, slik at reaktorens utgangseffekt bedres. The coolant is heated by flowing through the channels 15, so that it is advanced by the arrows 15'. Horizontal reactor channels can be used in the practice of this invention if forced feeding is used. However, to achieve simplicity in the description, only vertical channels are shown. As the coolant rises through the channels 15 it absorbs increasing amounts of heat which causes a majority of vapor bubbles to form in the liquid and rise up through the channels. As previously described, the concentration content of these vapor bubbles, or water vapor voids in the case of a boiling water reactor, determines the reactivity of the reactor. In accordance with this invention, the water vapor is formed closer to the outlet ends or the upper ends of the channels 15, so that the output power of the reactor is improved.

Dette særtrekk og virkemåten for et reaktorsystem skulle tydelig gå frem av illustrasjonene i fig. 2, i hvilke reaktor-kanalen (a) viser de tilstander som vanligvis hersker i kokende vannreaktorer. Kanalen (b) viser den tilstand som hersker i en mer idealisert reaktor omfattende denne oppfinnelse, og kanalen (c) viser den tilstand som hersker i reaktorkjernekanalene i en foretrukken utførelsesform av denne oppfinnelse. Strømmen av kjølemiddel gjennom kanalene vises med pilene 15'. Sirklene representerer blærer av fordampet kjølemiddel, og konsentrasjonen av bærene 39 er representativ for innholdet av vann-damptomrom i kanalen. P. g. a den na-turlige konveksjon av kjølemidlet gjennom kanalene søker dampblærene å stige opp og blir i voksende grad konsentrert ved den øvre ende av reaktorkjernen. This special feature and the way a reactor system works should be clear from the illustrations in fig. 2, in which the reactor channel (a) shows the conditions that usually prevail in boiling water reactors. Channel (b) shows the condition that prevails in a more idealized reactor comprising this invention, and channel (c) shows the condition that prevails in the reactor core channels in a preferred embodiment of this invention. The flow of refrigerant through the channels is shown by the arrows 15'. The circles represent blisters of vaporized refrigerant, and the concentration of the berries 39 is representative of the content of water vapor space in the channel. Because of the natural convection of the coolant through the channels, the vapor bubbles seek to rise and become increasingly concentrated at the upper end of the reactor core.

For enkelhets skyld antydes det at tomrom av gitt størrelse har samme kjerne-effekt uavhengig av sin beliggenhet i reaktoren. Forøvrig er ved etterfølgende for-enklede forklaring genereringen av energi overalt i reaktoren antatt å være ensartet. For simplicity, it is assumed that voids of a given size have the same core effect regardless of their location in the reactor. Otherwise, in the following simplified explanation, the generation of energy everywhere in the reactor is assumed to be uniform.

Imidlertid er mer gjennomførte beregninger utført som tar hensyn til variasjon i energidannelsen overalt i reaktoren like-som til avhengigheten av innvirkningen av tomrom på beliggenheten i reaktoren. Disse beregninger berettiger til den konklusjon at underkokepunktavkjøling gir kraft- eller effektøkninger. However, more complete calculations have been carried out which take into account variation in the energy generation everywhere in the reactor as well as the dependence of the impact of voids on the location in the reactor. These calculations justify the conclusion that sub-boiling point cooling gives power or effect increases.

Kanalen (a) viser en kokende reaktor, i hvilken mettet væske innslippes ved bunnen av kjølemiddelkanalen. Varme fra brenselet fordamper noe av væsken og dan-ner blærer som fordeles i hele lengden av kjølemiddelkanalen. I en slik reaktor skulle varmeutbyttet normalt begrenses av hastig-heten av damp som kunne frembringes uten å overskride en gitt brøkdel av tomrom i reaktorkjernen. Som en illustrasjon er der i kanalen (a) vist ti blærer. Channel (a) shows a boiling reactor, into which saturated liquid is introduced at the bottom of the coolant channel. Heat from the fuel evaporates some of the liquid and forms bubbles which are distributed along the entire length of the coolant channel. In such a reactor, the heat yield would normally be limited by the speed of steam that could be produced without exceeding a given fraction of void space in the reactor core. As an illustration, ten bladders are shown in the channel (a).

En eller annen underkokepunktsavkjølt væske kan være for hånden i et konven-sjonelt kokende reaktoranlegg, hvis regenerativ fødevannsopvarmning ikke anvendes. Som eksempel kan i en konvensjonell kokende reaktor som genererer 42,19 kg/cm<2 >damp, anvendes tilnærmet 30 pst. av den frembragte varme for å øke vanntempera-turen til kokepunktet. Uten fødevannsopp-varming ville således i det vesentlige ingen kokning finne sted før kjølemidlet har passert gjennom 30 pst. av kjølemiddelkana-lens lengde. Eliminering av regenerativ fødevannsopvarmning har en alvorlig ulempe og reduserer den termiske virk-ningsgrad. Some subboiling cooled liquid may be on hand in a conventional boiling reactor plant, if regenerative feedwater heating is not used. As an example, in a conventional boiling reactor which generates 42.19 kg/cm<2 >steam, approximately 30 per cent of the heat produced can be used to increase the water temperature to the boiling point. Without feedwater heating, essentially no boiling would take place until the coolant has passed through 30 percent of the length of the coolant channel. Eliminating regenerative feedwater heating has a serious disadvantage and reduces the thermal efficiency.

I overensstemmelse med denne oppfinnelse er midler anordnet for å fjerne energi fra væsken inne i reaktorkjølesystemet. Dette består av en kilde for underkoke-punktsavkjølt væske som føres inn i inn-løpet til reaktorkjølekanalene. In accordance with this invention, means are provided to remove energy from the fluid within the reactor cooling system. This consists of a source for sub-boiling-point-cooled liquid which is fed into the inlet of the reactor cooling channels.

I kanalen b vises den situasjon som vil herske når den ene halvdel av reaktorvarmen anvendes for å høyne temperaturen av væsken, mens den annen halvdel anvendes for å danne damp. Man kan se at ingen nevneverdig mengde blærer dannes før væsken er passert gjennom den undre halv-part av kjølemiddelkanalen. Samme antall blærer er angitt som vist på kanalen a. Disse blærer er nå begrenset til den øvre del av reaktoren slik at for samme kjøle-middelhastighet og for samme antall blærer i reaktorkjølekanalen må dobbelt så mange blærer frembringes pr. tidsenhet, og dampgenereringshastigheten må altså være dobbelt så stor som i kanalen a. Forøvrig anvendes en like stor varmemengde for å oppvarme væsken før frigivningen av damp.., Den sammenlagte reaktorvarme-genereringsgraden og tilgjengelig effekt er altså fire ganger større i kanalen b enn i kanalen a, mens damptomromsbrøkdelen er stort sett den samme i begge tilfeller. . , ,1; kanalen c anvendes tilnærmet tre fjerdedeler av reaktorvarmen for å oppvarme væske, mens bare en fjerdedel av varmen anvendes for å frembringe damp. Ved lignende tankegang kan det vises at den samlede utgangseffekt for samme tom-romsbrøkdel skulle være tilnærmet seksten ganger større enn i kanalen a. Channel b shows the situation that will prevail when one half of the reactor heat is used to raise the temperature of the liquid, while the other half is used to form steam. It can be seen that no appreciable amount of blisters are formed until the liquid has passed through the lower half of the coolant channel. The same number of bubbles is indicated as shown on channel a. These bubbles are now limited to the upper part of the reactor so that for the same coolant velocity and for the same number of bubbles in the reactor cooling channel, twice as many bubbles must be produced per time unit, and the steam generation rate must therefore be twice as great as in channel a. Otherwise, an equal amount of heat is used to heat the liquid before the release of steam.., The combined reactor heat generation rate and available power are thus four times greater in channel b than in channel a, while the vapor void fraction is largely the same in both cases. . , , 1; channel c uses approximately three quarters of the reactor heat to heat liquid, while only one quarter of the heat is used to produce steam. With similar thinking, it can be shown that the overall output power for the same empty space fraction should be approximately sixteen times greater than in channel a.

Det skal også bemerkes at brøk-delen av tomrom på midten av kanalen b blir meget mindre enn brøk-delen i kanalen a, og det bør bemerkes at væsken på midten av kanalen i kanalen c er underkokepunktsavkjølt. I en reaktor er varmegenereringen vanligvis sterkest nær midten av reaktorkjernen, og varmeoverføringen er mest kritisk i dette punkt. Mer varme kan sikkert overføres til væsker under kokepunktet, eller til svakt kokende væsker enn den varmemengde som kan overføres til blandinger av væsker med store dampvolum. Når denne oppfinnelse enten minsker graden av koking eller til-veiebringer underkokepunktsavkjøling der varmegenereringen er sterkest, minsker følgelig denne oppfinnelse sannsynligheten for overhetning av brenselselementet i det kritiske området av maksimumsvarmegene-rering. It should also be noted that the fraction of voids in the middle of channel b becomes much smaller than the fraction in channel a, and it should be noted that the liquid in the middle of the channel in channel c is subcooled. In a reactor, heat generation is usually strongest near the center of the reactor core, and heat transfer is most critical at this point. More heat can certainly be transferred to liquids below the boiling point, or to slightly boiling liquids, than the amount of heat that can be transferred to mixtures of liquids with large vapor volumes. When this invention either reduces the degree of boiling or provides sub-boiling point cooling where the heat generation is strongest, this invention consequently reduces the probability of overheating of the fuel element in the critical region of maximum heat generation.

Idet det nå vises til fig. 1 og 2 bedres hele systemets reguleringsstabilitet ved denne oppfinnelse, da belastningsvariasjo-ner for en stor del kan utføres ved regule-ring av den brøkdel av effekt som fjernes fra den ikke kokende del av kretsen. Det vil si den i varmeutveksleren eller hurtig-fordampningskammeret genererte damp utnyttes i første rekke for å fylle, de økede belastningskrav. Når dette skjer vil ganske enkelt et øket krav om belastning øke den brøkdeleffekt som fjernes i den ikke-kokende krets hvilket igjen øker under-kokepunktsavkjølingen av det i reaktoren innkommende vann. Dette minsker mengden damptomrom i reaktoren. Det vil si at det område i hvilket damptomrom begyn-ner å inntre ligger høyere i reaktor kanalen. Dette forårsaker en økning i reaktivitet hos reaktoren hvilket igjen tjener til å øke reaktoreffekten og møte belastningskravet. Det er derfor klart at systemet stort sett er selvstabiliserende med hensyn til belast-ningen. Referring now to fig. 1 and 2, the regulation stability of the entire system is improved by this invention, as load variations can be carried out for a large part by regulating the fraction of power that is removed from the non-boiling part of the circuit. That is to say, the steam generated in the heat exchanger or rapid-evaporation chamber is used primarily to meet the increased load requirements. When this happens, an increased demand for load will simply increase the fractional effect that is removed in the non-boiling circuit, which in turn increases the sub-boiling cooling of the water entering the reactor. This reduces the amount of steam voids in the reactor. That is to say, the area in which steam voids begin to enter is higher in the reactor channel. This causes an increase in reactivity at the reactor, which in turn serves to increase the reactor power and meet the load requirement. It is therefore clear that the system is largely self-stabilizing with regard to the load.

Som et spesielt eksempel på et reaktorsystem hvori nærværende oppfinnelse kommer til utøvelse kan det antas at kraft-anlegget for den i fig. 1 viste type er bereg-net for tilnærmet 180 000 nettokilowatt utgangseffekt. Det kan vises at det ikke er mulig å frembringe all den nødvendige 42,19 kg/cm<2> damp i en reaktorkjerne av 2,7 m (9 fot) diameter. Dette vil føre til umåtelig store reaktivitetsfluktuas joner ved dampblærens sammenfall. As a special example of a reactor system in which the present invention is implemented, it can be assumed that the power plant for the one in fig. 1 type shown is calculated for approximately 180,000 net kilowatt output power. It can be shown that it is not possible to generate all the required 42.19 kg/cm<2> of steam in a 2.7 m (9 ft) diameter reactor core. This will lead to immeasurably large reactivity fluctuations when the vapor bladder collapses.

Følgelig genereres ved denne spesielle konstruksjon bare halvparten av dampen i reaktorkjernen, mens den gjenstående damp genereres ved at reaktorvann hurtigfordampes til et lavere trykk inne i et ytre hurtigfordampningskammer 35. Vann kommer inn i reaktorkjernen i underkjølt tilstand, slik at omkring 60 pst. av reaktor-kanalhøyden er fylt med underkokepunkts-avkjølt vann, og koking skjer bare i de øvre 40 pst. av reaktorhøyden. Dette tillater at tilnærmet dobbelt så meget effekt uttas fra reaktoren direkte i form av damp uten å overskride konservative begrens-ninger på damptomrom inne i den reage-rende kjernen. Dessuten fjernes en energi-mengde tilnærmet like stor som den som fjernes av damp fra hurtigfordampnings-kretsen, slik at for et gitt gjennomsnittlig reaktortomrominnhold tillater kombina-sjonen av hurtigfordampningskrets og dampkrets at ca. fire ganger så meget energi uttas fra en gitt kjer nes tørr else enn hva som ville kunne fjernes ved anvendelse av en direkte kokekrets. Consequently, with this particular construction, only half of the steam is generated in the reactor core, while the remaining steam is generated by rapid evaporation of reactor water to a lower pressure inside an outer rapid evaporation chamber 35. Water enters the reactor core in a subcooled state, so that about 60 percent of reactor - the channel height is filled with water cooled below the boiling point, and boiling only takes place in the upper 40 percent of the reactor height. This allows approximately twice as much power to be extracted from the reactor directly in the form of steam without exceeding conservative limitations on steam voids inside the reacting core. In addition, an amount of energy approximately as large as that removed by steam is removed from the rapid evaporation circuit, so that for a given average reactor void content, the combination of rapid evaporation circuit and steam circuit allows approx. four times as much energy is extracted from drying a given kernel than could be removed by using a direct cooking circuit.

Reaktortrykkaret 10 drives ved 42,19 kg/cm<2> trykk. Det skal bemerkes at det valgte trykk er meget lavere enn det som skulle være nødvendig for samme temperatur i en reaktor med ikke-kokende, under trykk stående vann. Dette resulterer i en virksom vanntemperatur på tilnærmet 252.22° C. Damp med trykk 42,19 kg/cm<2 >passerer gjennom damptrommelen 19 fra reaktoren og til høytrykksturbinen 22. Hurtigfordampningstanken arbeider ved et trykk på tilnærmet 24,605 kg/cm<2> trykk når anlegget utvikler nominell effekt. Tilnærmet 8 pst. av det i hurtigfordampningstanken innkommende vann omdannes til damp som mates til lavtrykksturbinen 24. Vann forlater hurtigfordampningstanken ved metningstemperatur ved 24,605 kg/cm<2> med en temperatur på 222,22° C. Dette er 30° C. under metningstemperaturen i reaktoren som er 252,56° C eller 42,19 kg/cm<2>. The reactor pressure vessel 10 is operated at 42.19 kg/cm<2> pressure. It should be noted that the selected pressure is much lower than would be required for the same temperature in a non-boiling, pressurized water reactor. This results in an effective water temperature of approximately 252.22° C. Steam with a pressure of 42.19 kg/cm<2> passes through the steam drum 19 from the reactor and to the high-pressure turbine 22. The rapid evaporation tank operates at a pressure of approximately 24.605 kg/cm<2> pressure when the plant develops nominal power. Approximately 8 percent of the water entering the rapid evaporation tank is converted into steam which is fed to the low pressure turbine 24. Water leaves the rapid evaporation tank at saturation temperature at 24.605 kg/cm<2> with a temperature of 222.22° C. This is 30° C. below the saturation temperature in the reactor which is 252.56° C or 42.19 kg/cm<2>.

Vann fra hurtigfordampningstanken som vender tilbake til reaktoren blandes med turbinkondensatet som er oppvarmet til 96,67° C, i en regenerativ fødevannsfor-varmer (ikke vist). Temperaturen for blan-dingen når den kommer inn i reaktoren er 205° C tilsvarende 50° C under metningstemperaturen i reaktortanken og gir det nødvendige underkokepunktsavkjølte kjøle-midlet for systemet. Water from the flash tank returning to the reactor is mixed with the turbine condensate heated to 96.67°C in a regenerative feedwater preheater (not shown). The temperature of the mixture when it enters the reactor is 205° C, corresponding to 50° C below the saturation temperature in the reactor tank and provides the necessary sub-boiling point cooled coolant for the system.

Under forhold av partiell generator-belastning minskes både dampstrømningen fra hurtigfordampningstanken og fra reaktoren. Systemet er bygget opp slik at strømningen fra den ikke-kokende krets minskes ved partiell belastning slik at stort sett all damp tilføres direkte fra reaktoren når anlegget er i gang ved tilnærmet 25 pst. kapasitet. Denne anordning fører til forbedrede termiske virkningsgrader ved partiell belastning. Som tidligere nevnt faller trykket i hurtigfordampningstanken noe når et plutselig kraftbehov inntreffer, slik at strømningen av underkokepunkts-avkjølte vann inn i reaktoren øker. Følgelig forminskes damptomrommene inne i reaktoren hvilket fører til mer reaktivitet og høyere reaktorutgangseffekt for å møte behovet. Reaktorsystemet er således selvstabiliserende med hensyn til belastnings-endringer. Under conditions of partial generator load, both the steam flow from the rapid evaporation tank and from the reactor is reduced. The system is built so that the flow from the non-boiling circuit is reduced at partial load so that almost all steam is supplied directly from the reactor when the plant is running at approximately 25 per cent capacity. This device leads to improved thermal efficiencies at partial load. As previously mentioned, the pressure in the rapid evaporation tank drops somewhat when a sudden power demand occurs, so that the flow of sub-boiling point-cooled water into the reactor increases. Consequently, the steam voids inside the reactor are reduced which leads to more reactivity and higher reactor output to meet the demand. The reactor system is thus self-stabilizing with regard to load changes.

Som eksempel kan det anvendte bren-sel bestå av hvilken som helst passende spaltbar stoffsammensetning som har den nødvendige motstandskraft mot korrosjons-og bestrålingsinnvirkninger. De spesielle detaljer av den reaktor som benyttes ved oppfinnelsens utøvelse er ikke medtatt da oppfinnelsen kan utføres med flere for-skjellige forhånden værende reaktorer. As an example, the fuel used can consist of any suitable fissile material composition which has the necessary resistance to corrosion and radiation effects. The particular details of the reactor used in the practice of the invention are not included, as the invention can be carried out with several different existing reactors.

Fig. 3 viser som eksempel en utførelses-form av oppfinnelsen med tvangssirkula-sjon. Reaktorkaret 40 omfatter ikke et damprom men istedenfor bare et kjerne-organ i hvilket underkokepunktsavkjølt vann pumpes inn gjennom en rørledning 41. Når vannet pumpes gjennom reaktoren oppvarmes det og en kombinasjon av damp og vann ledes av en rørledning 42 til en dampbeholder 43 hvor damp adskilles fra vannet og strømmer gjennom en strupeventil 44 til høytrykks inngangstrin-net for turbinen 45. Vannet fra dampkaret 43 strømmer gjennom en trykkreduk-sjonsventil 46 til en hurtigfordampningstank 47 som holdes ved minsket trykk slik at det varme vann delvis hurtigoverføres til damp som innføres i et mellomtrinn av turbinen 45 gjennom en ledning 48. Den del av vannet som ikke hurtigfordampes i tan-ken 47 pumpes gjennom en reduksjons-ventil 49 til en hurtigfordampningstank 50 hvor ytterligere damp genereres som resultat av det minskede trykk i hurtigfordampningstanken. Denne damp innføres gjennom en rørledning 51 i et lavtrykkstrinn av turbinen 45. Den del av vannet som ikke hurtigfordampes i turbinen 45 tilbakeføres gjennom en rørledning 52, en rørledning 53 og en sir kulas jonspumpe 54 for å tilbake-føres gjennom rørledningen 41 i bunnen av reaktoren. Kondensatet fra turbinavløpet kondenseres i en kondensator 55 og pumpes av en pumpe 56 inn i rørledningen 53 og tilbake til reaktoren. Fig. 3 shows, as an example, an embodiment of the invention with forced circulation. The reactor vessel 40 does not comprise a steam chamber but instead only a core member into which water cooled below the boiling point is pumped through a pipeline 41. When the water is pumped through the reactor it is heated and a combination of steam and water is led by a pipeline 42 to a steam container 43 where steam is separated from the water and flows through a throttle valve 44 to the high-pressure input stage for the turbine 45. The water from the steam vessel 43 flows through a pressure reduction valve 46 to a rapid evaporation tank 47 which is kept at reduced pressure so that the hot water is partially rapidly transferred to steam which is introduced into a intermediate stage of the turbine 45 through a line 48. The part of the water that is not rapidly evaporated in the tank 47 is pumped through a reduction valve 49 to a rapid evaporation tank 50 where further steam is generated as a result of the reduced pressure in the rapid evaporation tank. This steam is introduced through a pipeline 51 into a low-pressure stage of the turbine 45. The part of the water that is not rapidly evaporated in the turbine 45 is returned through a pipeline 52, a pipeline 53 and a circulation ion pump 54 to be returned through the pipeline 41 at the bottom of the reactor. The condensate from the turbine effluent is condensed in a condenser 55 and pumped by a pump 56 into the pipeline 53 and back to the reactor.

I denne utførelsesform innføres under-kokepunktsavkjølt vann tilbake til reaktoren som resultat av tvangssirkulasjonen ved hjelp av pumpene 54 og 56. Ikke-kokende kjølemiddel tas ut med fordampet kjølemiddel og avskilles derfra i dampkaret 43. Det ikke-kokende kjølemiddel hurtig-overføres etterpå til damp i hurtigfordampningstankene 47 og 50. Det er klart at istedenfor hurtigfordampningstankene 47 og 50 kan passende varmeutvekslere innsettes for å trekke ut energi fra det ikke-kokende kjølemiddel. In this embodiment, water cooled below the boiling point is introduced back into the reactor as a result of the forced circulation by means of pumps 54 and 56. Non-boiling refrigerant is taken out with vaporized refrigerant and separated from there in the steam vessel 43. The non-boiling refrigerant is then quickly transferred to steam in the rapid evaporation tanks 47 and 50. It is clear that instead of the rapid evaporation tanks 47 and 50 suitable heat exchangers can be inserted to extract energy from the non-boiling refrigerant.

Et varmeutvekslersystem helt likt systemet i fig. 1 vises i fig. 4, hvor en reaktor omfattende et dampromareal slik som vist i fig. 1, avgir damp gjennom en rørledning 57' til høytrykkstrinnet for en flertrinns-turbin 58. Det varme vann fra reaktoren 57 strømmer gjennom en rørledning 60, en varmeutvekslerspiral 61 og tilbakeføres som underkokepunktsavkjølt kjølemiddel av en pumpe 62 til reaktorens 57 inngang gjen- A heat exchanger system quite similar to the system in fig. 1 is shown in fig. 4, where a reactor comprising a steam room area as shown in fig. 1, emits steam through a pipeline 57' to the high-pressure stage of a multi-stage turbine 58. The hot water from the reactor 57 flows through a pipeline 60, a heat exchanger coil 61 and is returned as sub-boiling point cooled coolant by a pump 62 to the reactor 57 inlet again

nom en rørledning 63. Varmeutvekslerens 64 produksjon mates til et mellomtrykks- nom a pipeline 63. The production of the heat exchanger 64 is fed to an intermediate pressure

trinn for turbinen 58 gjennom en rørled- stage for the turbine 58 through a pipeline

ning 65. Varmeutveksleren 64 kan forsynes med kjølemiddel gjennom en ventil 66 og en rørledning 66'. Alternativt kan tilset-ningsmatning tilføres til varmeutveksleren gjennom en ventil 67 og en rørledning 67'. ning 65. The heat exchanger 64 can be supplied with coolant through a valve 66 and a pipeline 66'. Alternatively, additive feed can be supplied to the heat exchanger through a valve 67 and a pipeline 67'.

Turbinens 58 avløpsprodukt kondenseres av The turbine's 58 waste product is condensed off

en kondensator 68 og pumpes gjennom rør- a condenser 68 and is pumped through pipe-

ledninger 69 og 70 av en pumpe 71. lines 69 and 70 of a pump 71.

Fig. 5 viser en annen utførelsesform ved hvilken en homogen reaktor omfatter en beholder 72 for en homogen spaltbar oppløsning 73. Et damprom 74 er anordnet for fordampet kjølemiddel og et varme-utvekslerorgan 75 er ført gjennom det for- Fig. 5 shows another embodiment in which a homogeneous reactor comprises a container 72 for a homogeneous fissionable solution 73. A vapor chamber 74 is arranged for vaporized coolant and a heat exchanger 75 is led through the

dampede kjølemiddelsområde. En annen varmeutveksler 76 anvendes for å trekke ut varmeenergi fra den ikke-kokende eller væskeformige fasen av kjølemidlet. Som eksempel kan den homogene spaltbare opp- vaporized refrigerant area. Another heat exchanger 76 is used to extract heat energy from the non-boiling or liquid phase of the refrigerant. As an example, the homogeneous fissionable up-

løsningen bestå av en oppløsning eller vel- the solution consist of a solution or well-

ling tilberedt med enten tungt eller almin- ling prepared with either heavy or ordinary

nelig vann og inneholde den nødvendige konsentrasjon av fiksjonsbart materiale for å underholde kjedereaksjonen. suitable water and contain the necessary concentration of fissionable material to entertain the chain reaction.

For å begrense den grad av radioakti- In order to limit the degree of radioactivity

vitet som innføres i turbinen 77 ledes et spesielt varmeførende medium som f. eks. a special heat-conducting medium such as e.g.

vann gjennom varmeutveksleren 75 og en rørledning 78 for å tilføre damp til høy-trykksinngangen til turbinen 77. Lav-trykksdamp avgis av varmeutveksleren 76 water through the heat exchanger 75 and a pipeline 78 to supply steam to the high-pressure inlet of the turbine 77. Low-pressure steam is emitted by the heat exchanger 76

for å strømme gjennom en rørledning 79 to flow through a pipeline 79

inn i mellomtrykkstrinet av turbinen 77. Avtappingskondensatet kondenseres ved 80, into the intermediate pressure stage of the turbine 77. The drain condensate is condensed at 80,

strømmer gjennom en rørledning 81 og sir- flows through a pipeline 81 and cir-

kuleres på nytt av en pumpe 82. is cooled again by a pump 82.

For å forenkle denne beskrivelse er ut- To simplify this description, out-

styr for fødevannstilsetning, dampbehol- control for feed water addition, steam tank

dere, vannrenseanordninger og annen ap- you, water purification devices and other ap-

paratur som er nødvendig for drift av dette system ikke vist. I denne utførelsesform finnes en dobbelt krets i hvilken energi ut- parature which is necessary for the operation of this system not shown. In this embodiment, there is a double circuit in which energy

tas fra fordampet kjølemiddel av varmeutveksleren 75 og fra den ikke-kokende eller væskeformige fasen av kjølemidlet av varmeutveksleren 76. Underkokepunkts- is taken from vaporized refrigerant by the heat exchanger 75 and from the non-boiling or liquid phase of the refrigerant by the heat exchanger 76.

avkjølt kjølemiddel fremskaffes effektivt til reaktoren ved den normale konveksjons- cooled coolant is efficiently supplied to the reactor by the normal convection

sirkulasjon av den homogene, spaltbare oppløsningen, slik at dannelsen av damp- circulation of the homogeneous, cleavable solution, so that the formation of steam

blærer stort sett blir begrenset til et om- blisters are mostly confined to a re-

råde i nærheten av den øvre flate 73' av den homogene, spaltbare oppløsningen hvorfor den del av den spaltbare oppløs- prevail in the vicinity of the upper surface 73' of the homogeneous, fissile solution why the part of the fissile solution

ning som er i berøring med varmeutveksler- ing that is in contact with the heat exchanger

spiralene 76 stort sett er i en væskeformig eller ikke-kokende tilstand. the coils 76 are generally in a liquid or non-boiling state.

Utgangseffekten bestemmes således av reaktorkjernens og kjølemidlets varme-overføringskarakteristikker og ikke av damptomrom for å tilveiebringe et stort sett selvstabiliserende reaktorkraftsystem som er selvstabiliserende uten å fordre en innviklet prosess for justering av reguleringsstaver for å møte de variasjoner i kraftbehov som måtte oppstå. The power output is thus determined by the heat transfer characteristics of the reactor core and coolant and not by steam voids to provide a largely self-stabilizing reactor power system that is self-stabilizing without requiring a complicated process of adjusting control rods to meet the variations in power demand that may arise.

Claims (4)

1. Kokende reaktor omfattende en kjernereaktor med et flyktig væskeformig kjølemiddel og et kjedereagerende kjerne-brenselaggregat for oppvarmning av kjøle-1. Boiling reactor comprising a nuclear reactor with a volatile liquid coolant and a chain-reacting nuclear fuel assembly for heating cooling midlet og fordampning av en del av dette, samt et energiutnyttelsesapparat koblet til reaktoren for å utta og benytte energien fra det fordampede kjølemiddel, idet reaktoren har en reaktivitet som forminskes ved utdrivning av kjølemidlet derifra, karakterisert ved en anordning for uttagning av energi også fra det stort sett i væskeformig tilstand værende kjølemiddel og overføring av denne energi til utnyttelsesapparatet, som kompensering for øket belastning i energiutnyttelsesapparatet, idet energi-uttagningsanordningen levner underkoke-punktkjølt kjølemiddel til reaktoren for å redusere den del av kjølemidlet i reaktoren som inneholder fordampet kjølemiddel, hvorved reaktorens utgangseffekt bedres og reaktoren blir stort sett selvregulerende. the agent and evaporation of a part of it, as well as an energy utilization device connected to the reactor to extract and use the energy from the evaporated coolant, the reactor having a reactivity that is reduced by expelling the coolant from it, characterized by a device for extracting energy also from the mostly liquid refrigerant and transfer of this energy to the utilization apparatus, as compensation for increased load in the energy utilization apparatus, as the energy extraction device leaves below-boiling-point cooled refrigerant to the reactor in order to reduce the part of the refrigerant in the reactor that contains vaporized refrigerant, whereby the reactor's output power improves and the reactor becomes largely self-regulating. 2. Kokende reaktor som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at energiutnyttelsesapparatet omfatter en dampturbin, idet anordningen for uttagning av energi fra det i væskeformig tilstand værende kjølemiddel, omfatter minst et fordamp-ningskammer med redusert trykk, i hvilket en del av kjølemidlet raskt overføres til damp. 2. Boiling reactor as set forth in claim 1, characterized in that the energy utilization device comprises a steam turbine, the device for extracting energy from the coolant in a liquid state comprises at least one evaporation chamber with reduced pressure, in which part of the coolant quickly transferred to steam. 3. Kokende reaktor som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at anordningen for uttagning av energi fra det stort sett væskeformige kjølemiddel omfatter minst en varmeutveksler tilkoblet reaktoren for uttagning av varmeenergi fra det i væskeformig tilstand værende kjølemiddel og til-veiebringelse avunderkokepunktkjølt kjøle-middel i reaktoren. 3. Boiling reactor as stated in claim 1, characterized in that the device for extracting energy from the mostly liquid coolant comprises at least one heat exchanger connected to the reactor for extracting heat energy from the liquid coolant and providing below-boiling point cooled coolant agent in the reactor. 4. Kokende reaktor som angitt i på-stand 1—3, karakterisert ved at energiutnyttelsesapparatet er dampdrevet og har både et høytrykks- og et lavtrykksinnløp, idet det er anordnet en dampledning fra reaktoren til høytrykksdampinnløpet og at bare utveksleren, som er anordnet for å fjerne varme fra det i væskeformig tilstand værende kjølemiddel, frembringer damp av et relativt lavt trykk, idet en dampledning fører den frembragte damp til energiutnyt-telsesapparatets lavtrykksinnløp.4. Boiling reactor as specified in claims 1-3, characterized in that the energy utilization device is steam-driven and has both a high-pressure and a low-pressure inlet, with a steam line from the reactor to the high-pressure steam inlet arranged and only the exchanger, which is arranged to remove heat from the liquid refrigerant, produces steam of a relatively low pressure, as a steam line leads the generated steam to the low-pressure inlet of the energy utilization device.