CS212036B1 - KompenzaCnt a odlehCovací zařízení okruhu nukleární elektrárny s parním generátorem, zejména parním generátorem typu sodík— —voda - Google Patents

Abstract

Vynález se týká kompenzačního, a odlehčovacího zařízení okruhu nukleární elektrárny s parním generátorem, jenž odlehčuje tlakově celý okruh s tekutým sodíkem, rychie vymezuje objemy sodíku a vody reakce schopných a stejně rychle odvádí co největší množství sodíku’a produktů reakce sodíku s vodou mimo okruh. Zařízení podle vynálezu je tvořeno soustavou nejméně jedné vyrovnávací nádrže a nejméně jedné havarijní nádrže, které jsou vzájemně propojeny, přičemž u vyrovnávací nádrže s volnou hladinou,kapaliny, zejména sodíku, uvnitř ní je uspořádáno nejméně jedno propojovací potrubí s hlavním potrubím okruhu a nejméně jedno spojovací potrubí opatřené zajíšťovacím prvkem a u havarijní nádrže zcela zaplněné plynem je uspořádáno alespoň jedno spojovací potrubí. Kromě toho je odváděči potrubí zavedeno do objemu havarijní nádrže tak, že je v ní zakončeno nátrubkem, dlouhým jako tři průměry odváděcího potrubí.

Description

Vynález se týká kompenzačního, a odlehčovacího zařízení okruhu nukleární elektrárny s parním generátorem, jenž odlehčuje tlakově celý okruh s tekutým sodíkem, rychie vymezuje objemy sodíku a vody reakce schopných a stejně rychle odvádí co největší množství sodíku’a produktů reakce sodíku s vodou mimo okruh.

Zařízení podle vynálezu je tvořeno soustavou nejméně jedné vyrovnávací nádrže a nejméně jedné havarijní nádrže, které jsou vzájemně propojeny, přičemž u vyrovnávací nádrže s volnou hladinou,kapaliny, zejména sodíku, uvnitř ní je uspořádáno nejméně jedno propojovací potrubí s hlavním potrubím okruhu a nejméně jedno spojovací potrubí opatřené zajíšťovacím prvkem a u havarijní nádrže zcela zaplněné plynem je uspořádáno alespoň jedno spojovací potrubí. Kromě toho je odváděči potrubí zavedeno do objemu havarijní nádrže tak, že je v ní zakončeno nátrubkem, dlouhým jako tři průměry odváděcího potrubí.

120 36

Vynález řeší kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárny s parním generátorem, zejména parním generátorem typu sodík—voda.

U elektráren s rychlým reaktorem, chlazeným sodíkem, je nezbytné zapojit do okruhu, v němž jé i začleněn parní generátor, kompenzační a odlehčovací zařízení. To má několik důvodů. Objemová roztažnost sodíku se s teplotou mění. Změnu objemu sodíku je třeba ve všech provozních situacích zachytit. Další důvod nezbytnosti uvedené soustavy je třéba hledat v havarijní situaci parního generátoru. Jde o případ neočekávaného, velkého průniku vody do sodíku v parním generátoru, který je zapojen v okruhu elektrárny. V havarijní situaci je třeba parní generátor a celý okruh s tekutým sodíkem tlakově odlehčit, co nejrychleji vymezit objemy sodíku a vody reakce schopných a odvést rychle co největší množství sodíku a produktů reakce sodíku s vodou mimo okruh.

U dosud známých soustav na kompenzaci a na odlehčení okruhu elektrárny je- jejich' působnost časové i prostorově oddělena, a to bud zcela nebo tak, že obě soustavy, kompenzační i odlehčovací, jsou od sebe značně vzdáleny a propojeny potrubím zpravidla o délce několika desítek metrů.

Výše uvedená uspořádání mají mnoho nevýhod. Především pracuje každá soustava více méně nezávisle na sobě. Jejich působení se vzájemně nedoplňuje. To je zvlášť nevýhodné při velké havárii. Dále dosud užívané oddělení obou soustav dlouhým spojovacím potrubím snižuje jejich schopnost kompenzovat prudké změny tlaku a průtoku okruhem v havarijní situaci. Kromě toho v příliš dlouhém a členitém potrubí se zvyšuje nebezpečí jeho ucpání a tím se snižuje kompenzační účinek obou soustav.

Uvedené nevýhody odstraňuje kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárny s parním generátorem, zejména parním generátorem typu sodík—voda, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je tvořeno soustavou nejméně jedné vyrovnávací nádrže a nejméně jedné havarijní nádrže, které jsou vzájemně propojeny, při čemž ti vyrovnávací nádrže s volnou hladinou, kapaliny, zejména sodíku, uvnitř ní je uspořádáno nejméně jedno propojovací potrubí s hlavním potrubím okruhu a nejméně jedno spojovací potrubí opatřené zajišťovacím prvkem a u havarijní nádrže zcela zaplněné plynem je uspořádáno alespoň jedno odváděči potrubí a alespoň jedno spojovací potrubí. Kromě toho je odváděči potrubí zavedeno do objemu havarijní nádrže tak, že je zakončeno v ní nátrubkeni délky rovné alespoň třem průměrům odváděcího potrubí. Dále je na spojovacím potrubí s Výhodou umístěno čidlo prostředí a zajišťovací prvek a je k němu připojeno přiváděči potrubí plynu. Je výhodné volit spojovací potrubí co největší světlosti a co nejkratší. Ve vyrovnávací nádrži je pak výhodné umístit vnitřní topidla zasahující v nádrži pod hladinu kapaliny co nejblíže dna nádrže. U konkrétních případů kompenzačního a odlehčovacího zařízení článkových parních generátorů se sodíkem se ukázalo výhodné alternativní provedení s havarijní nádrží ve tvaru svislého válce umístěného nad vyrovnávací nádrží.

Kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu elektrárny podle vynálezu má proti dosud známým řešením následující výhody. V havarijní situaci, kdy dojde k prudkému vzedmutí tlaku a hladiny kapaliny, zejména sodíku, ve vyrovnávací nádrži se vzájemně doplňuje bez časového zpoždění, působnost vyrovnávací i havarijní nádrže. Příznivý vliv obou nádrží na vývoj havarijní situace byl experimentálně prokázán a není v řešení podle vynálezu Časově oddělený tak, jako u dosud známých provedení. Kromě toho zařízení podle vynálezu umožňuje rychlý odvod kapaliny, zejména sodíku, z okruhu do vyrovnávací nádrže a z ní bezprostředně do havarijní nádrže. Ve vyrovnávací nádrži ani později v havarijní nádrži nedochází navíc k žádné nepříznivé kumulaci kapaliny díky zavedení spojovacího a odváděcího potrubí do nádrží podle vynálezu.

, Činnost soustavy se navíc kontroluje s výhodou Čidlem prostředí ve spojovacím potrubí. To znamená změnu z plynného prostředí na kapalné, neboť při činnosti soustavy v havarijní situaci proudí tímto potrubím kapalina. Kromě toho umístění vnitřních topidel do vyrovnávací nádrže dovoluje rozehřátí produktů reakce, usazených ve vyrovnávací nádrži pro případné havarijní situace.

Příklady provedení vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech. Obr. 1 představuje schéma -kompenzačního a odlehčovacího zařízení podle vynálezu, obr. .2 alternativní provedení výhodné pro článkové parní generátory.

Jak je znázorněno na obr. 1, je kompen-, začni a odlehčovací zařízení vytvořeno soustavou nejméně jedné vyrovnávací nádrže 1 a nejméně, jedné havarijní nádrže 2, které jsou vzájemně propojeny. U vyrovnávací nádrže 1, ý níž je volná hladina 3 kapaliny, zejména sodíku, je situováno nejméně jedno propojovací potrubí 4 s hlavním potrubím 5 sodíkového okruhu a nejméně jedno spojovací potrubí 6. U havarijní nádrže 2, zaplněné plynem, s výhodou inertním, je situováno alespoň jedno odváděči potrubí 7 a alespoň jedno spojovací potrubí 6. Odváděči potrubí zasahuje až dovnitř havarijní nádrže 2 nátrubkem délky alespoň tři průměry potrubí. Na spojovacím potrubí 6 je situováno čidlo druhu prostředí á zpravidla 1 zajišťovací prvek 10. Ve vyrovnávací nádrži 1 jsou umístěna vnitřní topidla 9.

V havarijní situaci dojde k prudkému zvýšení tlaku v hlavním potrubí 5 sodíkového okruhů. Ve vyrovnávací nádrži 1 stoupá hladina 3 a téměř okamžitě se zaplňuje spojovací potrubí 6 a dochází bez zpoždění okruhu odtokem kapaliny, zejména sodíku, do havarijní nádrže 2, případně dále do odváděcího potrubí 7. Změnu prostředí ve spojovacím potrubí 6, tj. průběh havarijního odlehčení, zaznamená čidlo 8 druhu prostředí. Poněvadž je havárie, zejména u parního generátoru typu sodík—voda, doprovázena vznikfem plynných i tuhých produktů, dojde, jak ukázaly experimenty, k usazování tuhých produktů s vysokou teplotou tavení na dně vyrovnávací nádrže 1. Aby je bylo možno odstranit vypuštěním, jé výhodné umístit dovnitř vyrovnávací nádrže 1 blízko dna vnitřní topidla 9.

Na obr. je znázorněno provedení pro speciální případ využití vynálezu u článkových parních generátorů, umístěných s kompenzačním a odlehčovacím zařízením v bloku s parním generátorem. V tomto případě je výhodné umístit havarijní nádrž 2 nad vyrovnávací nádrží 1 a řešit ji jako svislý válec. V tomto případě není třeba žádné doplňkové energie k přepouštění podstatného množství, sodíku z havarijní nádrže 2 do vyrovnávací nádrže 1 a dále propojovacím potrubím 4 do hlavního potrubí 5 okruhu po skončení a zvládnutí havarijní situace. Děje se tak některými ze ^spojovacích potrubí 6 po od jištění některého ze zajišťovacích prvků 10.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT

   1. Kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárný s parním generátorem, zejména typu sodík—voda, vyznačující se tím, že je tvořeno soustavou nejméně jedné vyrovnávací nádrže (1) a nejméně jedné havarijní nádrže (2), které jsou vzájemně propojeny, přičemž u vyrovnávací nádrže (1) s volnou hladinou (3) kapaliny, zejména sodíku, je uspořádáno nejméně jedno propojovací potrubí (4) propojené s hlavním potrubím (5) okruhu á nejméně jedno spojovací potrubí (6 J opatřené zajišťovacím prvkem (10) a u havarijní nádrže (2) zcela zaplněné plynem je uspořádáno alespoň jedno odváděči potrubí (7) a alespoň jedno spojovací potrubí (6).
2. 2. Kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárny podle bódu 1, vyznačující, se tím, že havarijní nádrž (2) , s výhodou tvaru svislého, válce, je umístěna nad vyrovnávací nádrží (1).

   'YNÁLEZU
3. 3. Kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárny podle bodu 1, vyznačující se tím, že odváděči potrubí (7) je v objemu havarijní nádrže (2) zakončeno nátrubkem délky rovné alespoň třem průměrům'odváděcího potrubí (7).
4. 4. Kompenzační a odlehčovací zařízení okruhu nukleární elektrárny podle bodu 1, Vyznačující se tím, že vyrovnávací nádrž (1) je opatřena vnitřními topidly (9) s výhodou situovanými pod hladinu (3) kapaliny blízko dna nádrže (1).
5. 5. Kompenzační a odlehčovací zařízení - okruhu nukleární elektrárny podle bodu

   1, vyznačující se tím, že na spojovacím potrubí (6) je čidlo (8) druhu prostředí.
6. 6. Kompenzační a odlehčovací zařízení CÍkruhu nukleární elektrárny podle bodu 1, vyznačující se tím, že k alespoň jednomu spojovacímu potrubí (6) je připojeno přiváděči potrubí (11) plynu.