RU2107344C1 - Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit - Google Patents

Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit Download PDF

Info

Publication number
RU2107344C1
RU2107344C1 RU95111260A RU95111260A RU2107344C1 RU 2107344 C1 RU2107344 C1 RU 2107344C1 RU 95111260 A RU95111260 A RU 95111260A RU 95111260 A RU95111260 A RU 95111260A RU 2107344 C1 RU2107344 C1 RU 2107344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
circulation pump
main circulation
circulating pump
main circulating
Prior art date
Application number
RU95111260A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95111260A (en
Inventor
В.А. Новоселов
Г.И. Бирюков
В.А. Мохов
М.П. Никитенко
А.М. Афров
Original Assignee
Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс" filed Critical Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority to RU95111260A priority Critical patent/RU2107344C1/en
Publication of RU95111260A publication Critical patent/RU95111260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2107344C1 publication Critical patent/RU2107344C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear reactors. SUBSTANCE: top part of main circulating pump 4 is joined through gas-disposal piping 14 to gas-disposal piping 11 of cold vertical header 10 of steam generator 5; gas-disposal piping 11 incorporating shut-off valve 12 communicate with steam space 8 of pressurizer 6. Shut-off valve 12 is normally closed in case of pressure drop due to main circulating pump 4 when it is operating and normally open in absence of pressure drop due to main circulating pump 4. Entire route of pipelines 11 and 14 should be upgrading without forming water seals; therefore, when main circulating pump 4 stops running, steam-gas mixture, if any, goes from main circulating pumps 4 and cold vertical header 10 to steam space 8 due to hydrostatic pressure in pressurizer 6. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам водо-водяного типа, а более конкретно, к системам удаления паро-газовой смеси из первого контура для предотвращения образования опасной концентрации водорода и кислорода в отдельных полостях первого контура и для предотвращения срыва естественной циркуляции в нем при возникновении газовых полостей. The invention relates to nuclear power plants of the water-water type, and more particularly, to systems for removing the vapor-gas mixture from the primary circuit to prevent the formation of a dangerous concentration of hydrogen and oxygen in individual cavities of the primary circuit and to prevent the breakdown of natural circulation in it when gas cavities arise .

Известна система [1] (типовое решение), в которой из верхней части главного циркуляционного насоса удаляется газ (воздух) при заполнении первого контура теплоносителем путем открытия запорной арматуры. A known system [1] (a typical solution) in which gas (air) is removed from the upper part of the main circulation pump when the primary circuit is filled with coolant by opening shut-off valves.

Удаление газа производят в систему воздухоудаления. Gas removal is carried out in an air exhaust system.

Недостатком указанной системы является то, что в систему воздухоудаления может пойти смесь водорода и кислорода, получающаяся от радиолиза воды, рекомбинация которой при низких температурах низка, а также водорода от разложения гидрозингидрата N2H4, который подают в теплоноситель первого контура для понижения концентрации кислорода в теплоносителе, и как следствие, возможность взрыва гремучей смеси в системе.The disadvantage of this system is that a mixture of hydrogen and oxygen resulting from radiolysis of water, the recombination of which is low at low temperatures, as well as hydrogen from the decomposition of hydrosine hydrate N 2 H 4 , which is fed into the primary coolant to lower the oxygen concentration, can go into the air removal system in the coolant, and as a result, the possibility of an explosive mixture explosion in the system.

Еще одним недостатком указанной системы является наличие активных элементов в системе, а именно электропривода в запорной арматуре. Another disadvantage of this system is the presence of active elements in the system, namely the electric actuator in the valves.

Так как газоудаление из верхней части главного циркуляционного насоса необходимо проводить и в аварийных условиях (при отключении электропитания), то для повышения надежности АЭС электропривода запорной арматуры поставлены на надежное питание (от аккумулятора). Это удорожает техническое обслуживание и капитальные затраты. Since gas removal from the upper part of the main circulation pump must be carried out in emergency conditions (when the power is turned off), in order to increase the reliability of the NPPs, the electric valves of the shut-off valves are supplied with reliable power (from the battery). This makes maintenance and capital costs more expensive.

Кроме того, известна система [2], в которой газоудаление выполнено как в системе [1]. Главный циркуляционный насос выполнен с боковым подводящим трубопроводом и отводящим (напорным) снизу. Внутреннее устройство главного циркуляционного насоса таково, что при естественной циркуляции в верхней части образуется гидрозатвор и для его удаления неизбежно необходимо удалять газ для избежания разрыва естественной циркуляции. Газоудаление проводят в систему сброса воздуха, что может привести к взрыву гремучей смеси. In addition, the known system [2], in which gas removal is performed as in system [1]. The main circulation pump is made with a side supply pipe and a discharge (pressure) bottom. The internal structure of the main circulation pump is such that during natural circulation a water seal forms in the upper part and to remove it, it is inevitable that gas must be removed to avoid breaking the natural circulation. Gas removal is carried out in an air discharge system, which can lead to an explosion of an explosive mixture.

Наиболее близким техническим решением является решение, показанное в [2] . The closest technical solution is the solution shown in [2].

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безопасности. The technical result of the invention is to increase safety.

Технический результат достигается тем, что трубопровод газоудаления из верхней части главного циркуляционного насоса соединен с трубопроводом газоудаления из "холодного" вертикального коллектора до отсечной арматуры и на трубопроводе газоудаления установлена арматура, выполненная в виде клапана нормально закрытого от работающего главного циркуляционного насоса, нормально открытого при отсутствии перепада давления от главного циркуляционного насоса. The technical result is achieved by the fact that the gas removal pipe from the upper part of the main circulation pump is connected to the gas removal pipe from the “cold” vertical manifold to the shut-off valves and the valves are installed on the gas removal pipe as a valve normally closed from the working main circulation pump, normally open in the absence of differential pressure from the main circulation pump.

На фиг. 1 схематично показана система газоудаления из главного циркуляционного насоса реакторной установки водо-водяного типа при подводе теплоносителя к нему сбоку и отводе теплоносителя снизу; на фиг.2 - то же, при подводе теплоносителя к главному циркуляционному насосу снизу и отводе теплоносителя сбоку. In FIG. 1 schematically shows a gas removal system from the main circulating pump of a pressurized water reactor of a reactor type when the coolant is supplied to it from the side and the coolant is removed from below; figure 2 is the same, when the coolant is supplied to the main circulation pump from below and the coolant is removed from the side.

Система газоудаления из главного циркуляционного насоса реакторной установки водо-водяного типа содержит реактор 1 с активной зоной 2, главные циркуляционные трубопроводы 3, главный циркуляционный насос 4, парогенератор 5, компенсатор 6 давления с водяным 7 и паровым 8 пространствами. Парогенератор 5 содержит "горячий" 9 и "холодный" 10 вертикальные коллекторы. The gas removal system from the main circulating pump of the water-type reactor plant includes a reactor 1 with an active zone 2, main circulating pipelines 3, a main circulating pump 4, a steam generator 5, a pressure compensator 6 with water 7 and steam 8 spaces. The steam generator 5 contains a "hot" 9 and a "cold" 10 vertical collectors.

К верхней части "холодного" вертикального коллектора 10 подсоединен трубопровод 11 газоудаления с установленной на нем отсечной арматурой 12 и запорной арматурой 13. To the upper part of the “cold” vertical collector 10 is connected a gas exhaust pipe 11 with shut-off valves 12 and shut-off valves 13 installed on it.

Трубопровод 11 газоудаления из "холодного" вертикального коллектора 10 соединен в предлагаемом варианте с системой газоудаления из главного циркуляционного насоса 4 с паровым пространством 8 компенсатора 6 давления. На трубопроводе 11 между отсечной арматурой 12 и компенсатором 6 давления установлена запорная арматура 13. В предлагаемом варианте отсечная арматура 12 выполнена в виде нормально закрытого клапана при наличии перепада давления от рабочего главного циркуляционного насоса 4 и нормально открытого при отсутствии перепада давления от главного циркуляционного насоса 4. Верхняя часть главного циркуляционного насоса 4 соединена с трубопроводом 11 газоудаления из "холодного" вертикального коллектора 10 трубопроводом 14 газоудаления. The pipe 11 for gas removal from the “cold” vertical manifold 10 is connected in the proposed embodiment with a gas removal system from the main circulation pump 4 with the steam space 8 of the pressure compensator 6. On the pipeline 11 between the shut-off valve 12 and the pressure compensator 6, shut-off valve 13 is installed. In the proposed embodiment, the shut-off valve 12 is made in the form of a normally closed valve in the presence of a pressure drop from the working main circulation pump 4 and normally open in the absence of a pressure drop from the main circulation pump 4 The upper part of the main circulation pump 4 is connected to the exhaust pipe 11 from the "cold" vertical manifold 10 by the exhaust pipe 14.

Паровое пространство 8 компенсатора 6 давления соединено трубопроводом 15 с установленной на нем запорной арматурой 16 с системой газоудаления (например, барботером-конденсатором) (на чертежах не показано). На трубопроводе 14 газоудаления (фиг.2) установлен клапан 17, нормально закрытый при наличии перепада давления от работающего главного циркуляционного насоса 4 и нормально открытый при отсутствии перепада давления от главного циркуляционного насоса 4. The vapor space 8 of the pressure compensator 6 is connected by a pipe 15 with a stop valve 16 mounted on it with a gas removal system (for example, a bubbler-condenser) (not shown in the drawings). On the exhaust gas pipe 14 (FIG. 2), a valve 17 is installed, normally closed in the presence of a pressure drop from the working main circulation pump 4 and normally open in the absence of a pressure drop from the main circulation pump 4.

Вся трасса трубопроводов 11 и 14 должна идти "на подъем" без образования гидрозатворов. The entire route of pipelines 11 and 14 should go "on the rise" without the formation of hydraulic locks.

В номинальном режиме эксплуатации реакторная установка водо-водяного типа работает по известной схеме. Главный циркуляционный насос 4 прокачивает по циркуляционной петле (по крайней мере двумя петлями, обычно в настоящее время четырьмя петлями) теплоноситель, который нагревается в активной зоне 2 и отдает тепло в парогенератор 5. In the nominal operating mode, the water-type reactor plant operates according to a well-known scheme. The main circulation pump 4 pumps through the circulation loop (at least two loops, usually currently four loops) a heat carrier that heats up in the core 2 and transfers heat to the steam generator 5.

Компенсатор 6 давления служит для компенсации изменения объема теплоносителя при колебании его температуры. The pressure compensator 6 serves to compensate for changes in the volume of the coolant when its temperature fluctuates.

Для удаления неконденсируемых газов из парового пространства 8 периодически открывают запорную арматуру 16, нормально закрытую, и пар вместе с неконденсируемыми газами поступает в систему газоудаления, в паровом объеме 8 уменьшается концентрация неконденсируемых газов, в системе газоудаления пар конденсируется, а смесь водорода и кислорода организованно дожигают (или ограничиваются протечками через предохранительные клапаны). To remove non-condensable gases from the vapor space 8, shutoff valves 16, normally closed, are periodically opened, and the steam together with the non-condensable gases enters the gas removal system, the concentration of non-condensable gases decreases in the steam volume 8, the vapor condenses in the gas removal system, and the mixture of hydrogen and oxygen is organically burned (or limited to leakage through safety valves).

Запорная арматура 13 нормально открыта при работающем реакторе 1. Shut-off valves 13 are normally open when the reactor 1 is operating.

Ввиду того, что в "холодном" вертикальном коллекторе 10 давление меньше, чем в компенсаторе 6 давления, отсечная арматура 12 закрыта. Давление на всасе главного циркуляционного насоса 4 наиболее низко во всем первом контуре, теплоноситель поступает туда из "холодного" вертикального коллектора 10 по трубопроводу 14 газоудаления и по главному циркуляционному трубопроводу 3 (фиг.1). Due to the fact that the pressure in the “cold” vertical manifold 10 is lower than in the pressure compensator 6, the shutoff valve 12 is closed. The suction pressure of the main circulation pump 4 is the lowest in the entire first circuit, the coolant flows there from the “cold” vertical manifold 10 through the exhaust gas pipe 14 and through the main circulation pipe 3 (Fig. 1).

Ввиду того, что давление в первом контуре наиболее высоко на напоре главного циркуляционного насоса 4, клапан 17 (фиг.2) закрыт при работающем главном циркуляционном насосе 4, и рециркуляция теплоносителя по трубопроводу 14 газоудаления отсутствует. При отсутствии клапана 17 будет частичная рециркуляция теплоносителя. Due to the fact that the pressure in the primary circuit is highest at the head of the main circulation pump 4, the valve 17 (Fig. 2) is closed when the main circulation pump 4 is operating, and there is no recirculation of the coolant through the exhaust gas pipe 14. In the absence of valve 17, there will be partial recirculation of the coolant.

При остановленном главном циркуляционном насосе 4 перепад давления от циркуляции теплоносителя отсутствует (есть незначительные перепады давления от естественной циркуляции теплоносителя). When the main circulation pump 4 is stopped, there is no pressure difference from the coolant circulation (there are slight pressure drops from the natural coolant circulation).

Клапаны 12 и 17 (фиг.2) открыты. Парогазовая смесь (если она есть) поступает от верхней части главного циркуляционного насоса 4 по трубопроводам 14 и 11 газоудаления в паровое пространство 8 компенсатора давления, а из "холодного" вертикального коллектора 10 по трубопроводу 11 газоудаления в паровое пространство 8 компенсатора 6 давления за счет гидростатического давления в нем. В контуре не возникает парогазовых затворов, и естественная циркуляция не разрывается. Valves 12 and 17 (figure 2) are open. The vapor-gas mixture (if any) flows from the upper part of the main circulation pump 4 through the exhaust gas pipelines 14 and 11 to the steam space 8 of the pressure compensator, and from the “cold” vertical manifold 10 through the gas exhaust pipe 11 to the steam space 8 of the pressure compensator 6 due to hydrostatic pressure in it. Steam-gas gates do not occur in the circuit, and the natural circulation does not break.

Предлагаемое изобретение не содержит активных элементов, т.е. система пассивна, что обеспечивает надежность газоудаления и повышает безопасность установки. The present invention does not contain active elements, i.e. the system is passive, which ensures the reliability of gas removal and increases the safety of the installation.

Claims (2)

1. Система газоудаления из главного циркуляционного насоса реакторной установки водо-водяного типа, включающая в себя реактор, активную зону, главные циркуляционные трубопроводы, компенсатор давления с водяным и паровым пространствами, парогенератор с "горячим" и "холодным" вертикальными коллекторами, требопровод газоудаления из "холодного" вертикального коллектора с установленной на трубопроводе газоудаления отсечной арматурой, главный циркуляционный насос, к которому в верхней части подсоединен трубопровод газоудаления, отличающаяся тем, что трубопровод газоудаления из верхней части главного циркуляционного насоса соединен с трубопроводом газоудаления из "холодного" вертикального коллектора до отсечной арматуры. 1. The gas removal system from the main circulation pump of the water-type reactor plant, including a reactor, an active zone, main circulation pipelines, a pressure compensator with water and steam spaces, a steam generator with "hot" and "cold" vertical collectors, a gas removal pipe from a “cold” vertical manifold with shut-off valves installed on the exhaust gas pipeline, a main circulation pump, to which an exhaust gas pipeline is connected in the upper part, distinguishing The fact that the gas removal pipe from the upper part of the main circulation pump is connected to the gas removal pipe from the “cold” vertical manifold to the shutoff valves. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что на трубопроводе газоудаления из верхней части главного циркуляционного насоса установлена арматура, выполненная в виде клапана, нормально закрытого при наличии перепада давления от работающего главного циркуляционного насоса и нормально открытого при отсутствии перепада давления от главного циркуляционного насоса. 2. The system according to claim 1, characterized in that the valve is installed on the gas exhaust pipe from the top of the main circulation pump and is made in the form of a valve normally closed in the presence of a pressure drop from a working main circulation pump and normally open in the absence of a pressure drop from the main circulation pump.
RU95111260A 1995-06-29 1995-06-29 Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit RU2107344C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95111260A RU2107344C1 (en) 1995-06-29 1995-06-29 Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95111260A RU2107344C1 (en) 1995-06-29 1995-06-29 Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95111260A RU95111260A (en) 1997-12-27
RU2107344C1 true RU2107344C1 (en) 1998-03-20

Family

ID=20169590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95111260A RU2107344C1 (en) 1995-06-29 1995-06-29 Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2107344C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020067918A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" Method and system for returning a nuclear power station to a safe state after an extreme event

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Главный циркуляционный насос ГЦН-396. Схема гидравлическая принципиальная 396-00-0001 ГЗ. 2. Главный циркуляционный насос ГЦНА-1454. Схема гидравлическая принципиальная 1454-00-0003ГЗ. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020067918A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" Method and system for returning a nuclear power station to a safe state after an extreme event
CN111247602A (en) * 2018-09-28 2020-06-05 原子能技术科学研究设计院股份公司 Method and system for transferring a nuclear power plant emergency to a safe state
US11488733B2 (en) 2018-09-28 2022-11-01 Joint-Stock Company Scientific Research And Design Institute For Energy Technologies Atomproekt Method and system for bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme effect
CN111247602B (en) * 2018-09-28 2023-11-03 原子能技术科学研究设计院股份公司 Method and system for switching to a safe state after an emergency situation in a nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104299655B (en) A method of cooling a nuclear reactor
US5106571A (en) Containment heat removal system
CN102522127B (en) Passive containment thermal conduction system
CN202855316U (en) Containment cooling system for PWR (pressurized water reactor) nuclear power plant
CN201946323U (en) Emergency water supply system for nuclear power station
CN102750993B (en) There is the passive containment accidental depressurization system of gas entrapments function of releasing
CN102956275A (en) Pressurized water reactor with compact passive safety systems
CN202887745U (en) Active and passive combined safety shell heat extraction device
CN107293341A (en) Pool reactor
US11830631B2 (en) Nuclear reactor cooling system that can discharge steam into refueling water
KR20140054266A (en) Backup nuclear reactor auxiliary power using decay heat
CN102881342A (en) Active and passive combined heat removal device for containment
JPS6186682A (en) Nuclear reactor device
JP2018136172A (en) Emergency core cooling system and boiling-water nuclear power plant using the same
CN113990535B (en) Integrated molten salt reactor heat exchanger and passive waste heat discharging system thereof
KR20130000572A (en) Apparatus for safety improvement of passive type emergency core cooling system with a safeguard vessel and method for heat transfer-function improvement using thereof
RU2107344C1 (en) Gas disposal system for main circulating pump of water-moderated reactor unit
US4190099A (en) Heat transfer system for the utilization of cavities dug in the subsoil as heat silos
CN205541969U (en) Active protection system of PWR non - and pressure differential valve of relying on oneself
CN108447570B (en) Marine reactor and secondary side passive waste heat discharging system thereof
CN212390339U (en) Boiler is to empty exhaust comprehensive recovery unit
RU2105925C1 (en) Header gas evacuation system for steam generators of water-moderated reactor units
JP3581021B2 (en) Reactor heat removal system
RU2697652C1 (en) Method and system of bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme impact
JPS61148388A (en) Nuclear reactor device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070630