DE3113803A1

DE3113803A1 - Druckwasserreaktor

Info

Publication number: DE3113803A1
Application number: DE19813113803
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8522 Herzogenaurach Conrads; Michael Dipl.-Ing. 8523 Baiersdorf Gelbe; Horst Dipl.-Ing. Göggelmann; Walter Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Merklein
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1981-04-06
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE3113803C2

Description

Druckwasserreaktor
Die Erfindung betrifft einen Druckwasserreaktor mit einem Primärkreis, der einen Reaktordruckbehälter, eine Hauptkühlmittelpumpe ft und einen Dampferzeuger umfaßt, der as Wasser des Primärkreises von dem Speisewasser und Dampf eines Sekundärkreises trennt, der in Form einer Frischdampfleitung von dem Dampferzeuger ausgeht, wobei an dem Primärkreis ein Kühlmittelaufbereitungssystem und ein Druckhalter mit einem Sicherheitsventil angeschlossen ist, das über eine Abblaseleitung mit einem Abblasebehälter verbunden ist, und wobei der Primärkreis mit dem Druckhalter von einem Sicherheitsbehälter umschlossen ist, aus dem die Frischdampfleitung herausführt.
Ein Druckwasserreaktor der oben genannten Art ist aus der DE-PS 24 30 725 bekannt. Dabei ist zwar der Druckhalter nicht dargestellt. Er ist aber für die Aufrechterhaltung des gewünschten Betriebsdruckes im Primärkreis unbedingt erforderlich. Das gleiche gilt für ein dem Primärkreis zugeordnetes Kühlmittelaufbereitungssystem.
An dem Druckhalter ist üblicherweise ein Abblasebehälter über ein Sicherheitsventil angeschlossen. Damit wird vermieden, daß in dem Druckhalter ein zu hoher Druck entsteht, der zum Bersten führen könnte.
In der oben genannten Patentschrift wird eine Druckentlastung des Druckwasserreaktors im Sekundärkreis behandelt. Dazu ist ein Abblasebehälter über Sicherheits-oder Reduzierventile an die Frischdampfleitung angeschlossen, die von einem Dampferzeuger ausgeht. Der Abblasebehälter besitzt eine Rückkühleinrichtung. Er ist außerhalb des Sicherheitsbehälters gelegen, der alle radioaktiven Medien einschließen soll, denn man geht von der Vorstellung aus, daß der Sekundärkreis des Druckwasserreaktors wegen seiner Trennung vom Primärkreis aktivitätsfrei ist.
Auf Grund von neuen noch strengeren Sicherheitsvorstellungen ergibt sich jedoch die Aufgabe, eine Druckentlastung für die Sekundärseite zu ermöglichen, bei der zusätzlich der Fall einer Schädigung der Trennwand zwischen dem Primär- und Sekundärmedium unterstellt wird, d.h. Lecks in den Heizrohren des Dampferzeugers.
Für diesen Fall kann kontaminiertes Primärwasser in den Sekundärkreis übertreten. Dieses Wasser soll nicht unkontrolliert entweichen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß von dem im Inneren des Sicherheitsbehälters gelegenen Teil der Frischdampfleitung eine mit einem Reduzierventil versehene Leitung zum Abblasebehälter führt, der dem Druckhalter zugeordnet ist, daß der Abblasebehälter in an sich bekannter Weise im Inneren des Sicherheitsbehälters liegt und eine Rückkühleinrichtung aufweist und daß vom unteren Teil des Abblasebehälters eine durch ein Ventil absperrbare Leitung zum Kühlmittelaufbereitungssystem führt.
Die Erfindung schafft die Möglichkeit, den sonst aus dem Sicherheitsbehälter herausgeführten Dampf für den Fall einer Störung in das dem Primärkreis zugeordnete Kühlmittelaufbereitungssystem abzulassen. Damit vermeidet man die Freisetzung von radioaktiv kontaminiertem Dampf mit einfachen Mitteln, denn es ist lediglich erforderlich, den für den Druckhalter vorgesehenen Abblasebehälter so zu ertüchtigen, daß die Abfuhr des Dampfes aus dem Sekundärsystem keine Uberlastung ergeben kann. Diese Ertiichtigung wird durch die Rückkühleinrichtung erreicht, wobei das bei der Dampfkondensation anfallende kon-taminierte Wasser zum Kühlmittelaufbereitungssystem abgelassen wird.
Für den Fall, daß das Kühlmittelaufbereitungssystem außerhalb des Sicherheitsbehälters liegt, wird die Erfindung vorzugsweise so ausgeführt, daß die Rückkühleinrichtung ein an den Abblasebehälter angeschlossener Kühlkreis mit einer Pumpe und einem Wärmetauscher ist, der im Inneren des Sicherheitsbehälters liegt, und daß von dem Kühlkreis eine Leitung durch die Sicherheitshülle zum Kühlmittelaufbereitungssystem führt.
Bei Druckwasserreaktoren, deren Primärkreis mehrere Schleifen mit jeweils einem Dampferzeuger umfaßt, von dem eine Frischdampfleitung ausgeht, kann von jeder Frischdampfleitung ein Absperrventil abzweigen, das auf der der Frischdampfleitung abgekehrten Seite mit dem Reduzierventil verbunden ist. Für alle Dampferzeuger ist dann nur ein Reduzierventil vorgesehen, das seinerseits mit dem Abblasebehälter verbunden ist. Die Anschlüsse der einzelnen Dampferzeuger sind im Normalfall mit den Ventilen gesperrt, so daß nur ein schadhafter Dampferzeuger mit dem Reduzierventil verbunden ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, deren Fig. 1 und 2 Leitungspläne von Ausschnitten des Primär- und Sekundärkreises von Druckwasserreaktoren nach der Erfindung zeigen.
In Fig. 1 ist von dem Druckwasserreaktor mit vier Dampferzeugern, wie sie für eine Leistung von zum Beispiel 1000 MWe eingesetzt werden, nur ein Dampferzeuger 1 vollständig dargestellt, von den weiteren Dampferzeugern 2, 3 und 4 sieht man nur jeweils das Oberteil mit den daran angeschlossenen Frischdampfleitungen 1.1, 2.1, 3.1 und 4.1. Die Frischdampfleitungen führen durch den strichpunktiert angedeuteten Sicherheitsbehälter 5, der den nicht weiter dargestellten Primärkreis einschließt, zu einer Turbine.
An die Frischdampfleitungen 1.1, 2.1, 3.1, 4.1 sind motorbetätigte Absperrarmaturen 1.2, 2.2, 3.2 und 4.2 angeschlossen. Sie sind mit einer Reduzierstation mit einem motorbetätigten Reduzierventil 6, dessen Abblaseleitung 7 in einen Abblasebehälter 8 führt, verbunden.
Der Abblasebehälter 8 ist dem Primärkreis des Druckwasserreaktors zugeordnet, von dem in der Figur nur der zum Dampferzeuger 1 gehörende heiße Strang 10 und kalte Strang 11 der Schleife 12 zu sehen ist, denn an dem heißen Strang 10 ist ein Druckhalter 13 angeschlossen, dessen Sicherheitsventil 14 mit seinem Auslaß ebenfalls in den Abblasebehälter 8 führt.
Der Abblasebehälter 8 ist in einen Kühlkreis 15 mit einer an den Boden 16 über ein Ventil 17 angeschlossenen Saugleitung 18 für eine Kühlkreispumpe 19 eingebunden, die über Ventile 20 abgeschottet werden kann, und mit einem Kühler 22, der sekundärseitig über Leitungen 23 mit dem nicht weiter dargestellten nuklearen Zwischenkühlkreis verbunden ist. Eine Rückleitung 24 mit einem Ventil 25 führt in den Abblasebehälter 8 zurück.
Die Rückleitung 24 ist über ein Regelventil 27 und eine nachgeschaltete Absperrarmatur 28 mit einer Entwässerungsleitung 29 verbunden, die aus dem Sicherheitsbehält er 5 hinaus in zwei parallel geschaltete Auffangbehälter 31 und 32 führt. Die Auffangbehälter 31 und 32 können über Pumpen 33 und 34 und Rückschlagklappen 35 und 36 entwässert werden, wobei die Druckleitung der Pumpen 33 und 34 über einen gemeinsamen Auslaß 37 in Behälter 38 und 39 eines Kühlmittelaufbereitungssystems 40 für das Primärkühlmittel fördern.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stimmt mit der in Fig. 1 gezeigten Anordnung weitgehend überein, jedoch ist der Kühlkreis 15 des Abblasebehälters 8 über das Regelventil 27 und die nachgeschaltete Absperrarmatur 28 unmittelbar mit dem Entnahme strang 45 des Volumenregelsystems verbunden, das dem Primärkreis des Druckwasserreaktors über eine Absperrarmatur 41 zugeordnet ist.
Der Entnahmestrang 40 führt zu einem Hochdruckkühler 42 und einer daran anschließenden Reduzierstation 43 aus der Sicherheitshülle 5 in einen Behälter 44 des Kühlmittelaufbereitungssystems 40.
Bei beiden Ausführungsbeispielen kann ein Dampf erzeuger, bei dem ein Heizrohrdefekt auftritt, dadurch gekühlt werden, daß sein Dampf durch Öffnen der zugehörigen Absperrarmatur 1.2, 2.2, 3.2 oder 4.2 über das Reduzierventil 6 und die Abblaseleitung 7 in den Abblasebehälter 8 geleitet wird. Dort wird er in dem Wasser kondensiert, dessen Temperatur mit dem Kühlkreis 15 auf einen gewünschten niedrigen Wert gehalten wird und dessen Volumen nach dem Öffnen der Absperrarmatur 28 mit dem Regelventil 27 gesteuert wird, das die Abgabe des Kondensats an das Kühlmittelaufbereitungssystem 40 des Primärkreises kontrolliert.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentanspruche 67 Druckwasserreaktor Damit einem Primärkreis, der einen Reaktordruckbehälter, eine Hauptkühlmittelpumpe und einen Dampferzeuger umfaßt, der das Wasser des Primärkreises von dem Speisewasser und Dampf eines Sekundärkreises trennt, der in Form einer Frischdampfleitung von dem Dampferzeuger ausgeht, wobei an dem Primärkreis ein Kühlmittelaufbereitungssystem und ein Druckhalter mit einem Sicherheitsventil angeschlossen ist, das über eine Abblaseleitung mit einem Abblasebehälter verbunden ist, und wobei der Primärkreis mit dem Druckhalter von einem Sicherheitsbehälter umschlossen ist, aus dem die Frischdampfleitung herausführt, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß von dem im Inneren des Sicherheitsbehälters (15) gelegenen Teil der Frischdampfleitung (1.1 bis 4.1) eine mit einem Reduzierventil (6) versehene Leitung (7) zu dem Abblasebehälter (8) führt, der dem Druckhalter (13) zugeordnet ist, daß der Abblasebehälter (8) in an sich bekannter Weise im Inneren des Sicherheitsbehälters (5) liegt und eine Rückkühleinrichtung (ins) aufweist und daß vom Abblasebehälter (8) eine durch ein Ventil (27) absperrbare Leitung zum Kühlmittelauibereitungssystem (40) führt.
2. Druckwasserreaktor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rückkühleinrichtung ein an den Abblasebehälter (8) angeschlossener Kühlkreis (15) mit einer Pumpe (19) und einem Wärmetauscher (22) ist, der im Inneren des Sicherheitsbehälters (5) liegt, und daß von dem Kühlkreis (ins) eine Leitung durch den Sicherheitsbehälter (5) zu dem außerhalb des Sicherheitsbehälters liegenden Kuhlmittelaufbereitungssystem (40) führt.
3. Druckwasserreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dessen Primärkreis mehrere Schleifen mit jeweils einem Dampferzeuger umfaßt, von dem eine Frischdampfleitung ausgeht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß von jeder Frischdampfleitung (1.1 bis 4.1) ein Absperrventil (1.2 bis 4.2) abzweigt, das auf der der Frischdampfleitung abgekehrten Seite mit dem Reduzierventil (6) verbunden ist.