CS210122B1 - Zapojení k havarijní ochraně parního generátoru s dvojstěnnými trubkami pro jadernou elektrárnu - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je zapojení parního generátoru s dvojstěnnými trubkami pro ja-. děrnou elektrárnu.

Základní požadavek kladený na parní generátor, zejména první generátor vyhřívaný sodíkem, za všech jeho provozních stavů, je zamezení poruchy trubek, mající za následek průnik jedné pracovní látky do druhé.

U parních generátorů se sodíkem jde pak o průnik vody nebo vodní páry do sodíku, doprovázený bouřlivou reakcí obou látek. Pro jaderné elektrárny jsou konstruovány a vyráběny parní generátory různých typů, přímé, obrácené, s dvojstěnnými tep1osměnnými trubkami atd. u parních generátorů s dvojstěnnými trubkami je voda nebo vodní pára oddělena od sodíku trubkou se dvěma stěnami. Do prostoru mezí oběma trubkami je zavedena indukční látka, například kapalina nebo plyn. V případě porušení jedné ze stěn dvojstěnné trubky dojde ihned k výronu jedné pracovní látky do druhé, například vody do sodíku, avšak informace o poruše je přenesena indikační látkou k čidlu, které oznámí poruchu obsluze v elektrárně.

Jednou z indikačních látek může být i tekutý sodík. Dosud provedené experimenty ukázaly, že použití tekutého sodíku jako indikační látky pro zjištění poruchy stěny dvojstěnné trubky je reálné. Použití indikační látky, zejména sodíku, však nese s sebou určité těžkosti. Z nich se jeví jako nejdůležitější trvalé sycení stojící neproudící indikační látky, zejména sodíku, v prostoru mezi stěnami dvojité trubky, v tzv. meziprostoru, vodíkem, který difunduje z vody a vodní páry přes stěny trubek do in2 díkační látky. Vodík tudíž trvale znečištuje indikační látku nebo s ní může vytvářet jednoduché nebo složené sloučeniny. Zvýšená koncentrace vodíku v indikační látce způsobí pak ztrátu informačních” vlastností indikační látky, případně zhoršení teplotechnických vlastností dvojstěnných trubek s indikační látkou.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení k havarijní ochraně parního generátoru soustavou pracovní látky s čistícím zařízením indikační látky a s vyrovnávací nádrží indikftční látky a dále s indikačními prostory dvojstenných trubek podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že první indikační prostor a druhý indikační prostor jsou napojeny na uzavřený okruh indikační látky s pomocným zdrojem cirkulace, jako nucené cirkulace čerpadlem nebo ohřívákem jako zdroji ci.rkulací.

Parní generátor se zapojením podle vynálezu pracuje tak, že pracovní látka, například sodík, přiváděný vstupní soustavou pracovní látky do parního generátoru předává teplo přes dvojstěnné trubky s meziprostory zaplněnými indikační látkou vodě nebo vodní páře, která proudí například ve vnitřních trubkách dvojstěnných trubek. Indikační látka bud periodicky nebo kontinuálně proudí meziprostory dvojstěnných trubek, indikačními prostory a uzavřeným okruhem indikační látky. Proudění indikační látky je vyvoláno zdrojem cirkulace, kterým může být například čerpadlo nebo pou ze teplotní spád, vyvolaný rekuperátorem, který předává teplo z pracovní látky, dopravované do něho propojovacím potrubím, indikační látce v uzavřeném okruhu. Předepsanou úroveň vodíku v indikační látce v nehavarijních stavech udržuje čistící zařízení. V případe průniku pracovní látky nebo vody do meziprostoru dvojstěnné trubky, tj . v případě havárie, je informace o havarijním stavu přenesena indikační látkou k čidlu havarijní signalizace, která, vydá havarijní signál.

Zařazením uzavřeného okruhu indikační látky se poněkud zkomplikuje parní generátor, na druhé straně se však zamezí ztrátě jeho funkce, zapříčiněné difúzí vodíku z vody do indikační látky a doprovodnými jevy, které mohou zhoršit provozuschopnost a tep 1 otechnické charakteristiky parního generátoru. Kromě toho se při použití uzavřeného okruhu indikační látky mohou podstatně zvýšit rychlost a citlivost signalizace havárie, způsobené poruchou jedné ze stěn dvojstěnné trubky. Cirkulace indikační látky dovolí trvalou kontrolu radioaktivního toku z pracovní látky do vody nebo vodní páry, což může přinést například zjednodušení zapojení jaderné elektrárny s rychlým reaktorem z tříokruhového uspořádání na pouze dvouokruhové uspořádání.

Příklady provedení vynálezu jsou na připojených výkresech, kde obr.1, 2 představují schémata parního generátoru, se zapojením podle vynálezu.

Na obr.1 je znázorněn parní generátor s uzavřeným okruhem 3 indikační látky a se dvojím zdrojem cirkulace, čerpadlem i s rekuperátorem 2_. Na první indikační prostor 7, propojený s meziprostory 9_ dvojstěnnýeh trubek 10 i na druhý indikační prostor 8^, taktéž propojený s meziprostory 9_ dvojstěnných trubek 10 je napojen uzavřený okruh 3 indikační látky s pomocným zdrojem cirkulace. Na obr.l jsou zakresleny dva možné zdroje cirkulace, čerpadlo j_ P^ro nucenou cirkulaci a rekuperátor _2 pro přirozenou cirkulaci. Uzavřený okruh 3 je osazen vyrovnávací nádrží 5_, čistícím zařízením 4_ indikační látky a alespoň jedním čidlem 6_ havarijní signalizace. Rekuperátor 2_ je

Claims (4)

1. Zapojení k havarijní ochraně parního generátoru s dvojstěnnými trubkami pro jadernou elektrárnu se vstupní soustavou ;racovní látky, s čistícím zařízením indikační látky a s vyrovnávací nádrží indikační látky a dále s indikačními prostory dvojstěnnýc.h trubek, vyznačující se tím,® že první indikační prostor /7/ a druhý indikační prostor /8/ jsou napojeny na uzavřený okruh /3/ indikační látky s čerpadlem /1/ nebo ohřívákem /2/ jako zdroji cirkulace.

2. Zapojení podle bodu 1 vyznačující se tím, že uzavřený okruh /3/ indikační dále spojen propojovacím potrubím 13 se vstupní soustavou 1.1 a výstupní soustavou 12 pracovní látky, například sodíku. Parní generátor podle vynálezu pracuje tak, že v procesu předávání tepla z pracovní látky, například sodíku, přes dvojstěnné trubky 10 s meziprostory 9_ vyplněnými indikační. látkou do vody či vodní páry, která pohání například turbinu, dochází k dífúzní-mu toku vodíku z vody a vodní páry do indikační látky v meziprostorech 9_. Vodík znečisťuje stacionární indikační látku, což má za následek bud zhoršené teplotech nické vlastnosti parního generátoru nebo zvýšení korozních účinků nebo snížení citlivosti a rychlosti havarijní signalizace Čidlem 6_. Předepsanou nebo lépe dovolenou úroveň vodíku v indikační látce za normálního provozu parního generátoru udržuje čistící zařízení 4_ a dopravu indikační látky do čistícího zařízení £ zabezpečuje bud periodicky nebo kontinuálně zdroj cirkulace.

Vyrovnávání změn objemů indikační látky, zejména kapalné indikační látky, zajišťuje bud pomocná vyrovnávací nádrž 5 nebo rekuperátor 2_. Difundovaný vodík, nebo později jeho sloučeniny je periodicky nebo kontinuálně odváděn pomocným zdrojem cirkulace do čistícího zařízení 4. Změny v indikační látce nebo jejich parametrů, způsobené, porušením stěny dvojstěnné trubky 10 jsou přeneseny indikační látkou k alespoň jednomu čidlu _6 havarijní signalizace. Kromě toho cirkulace pracovní látky dovolí trvalou kontrolu radioaktivity, což může přinést např. vyřazení druhého okruhu jaderné elektrárny s rychlým reaktorem.

Na obr.2 je alternativní řešení parního generátoru se zapojením podle vynálezu, kde uzavřeny okruh 3. je osazen pouze vyrovnávací nádrží 5_, čistícím zařízením £, čidlem havarijní signalizace s čerpadlem jako pomocným zdrojem cirkulace. Pracuje obdobně jako parní generátor, znázorněný na obr.

1 .

YNÁLEZU látky je osazen alespoň jedním čidlem /6/ havarijní signalizace, například čidlem radioaktivity atd.

3. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že ohřívák /2/ je napojen propojovacím potrubí/n /13/ na vstupní soustavu /11/ pracovní látky a výstupní soustavu /12/ pracovní látky.

4. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že uzavřený okruh /3/ indikační látky je sekundárním okruhem jaderné elektrárny.