CS229883B1

CS229883B1 - Emergency security of steam generator

Info

Publication number: CS229883B1
Application number: CS831032A
Authority: CS
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1984-07-16

Abstract

U provedení podle vynálezu přísluší k samostatným teplosměnným jednotkám, které vytvářejí v souboru parní generátor, jednak dvojice uzavíracích a odlehčovacích armatur; přičemž armatura umístěná na potrubí vstupu alkalického kovu je déle současně připojena bud přímo, nebo přes první . pomocnou armaturu přepouštěoím potrubím na vyrovnávací nádrž a armatura umístěná na výstupu kovu je dále současně bud přímo, nebo přes druhou pomocnou armaturu od-lehčovacím potrubím napojena na soustavu nádob havarijního vypouštění pracovních látek, jednak zmíněná soustava nádob havarijního vypguětění pracovních látek, tvořená alespoň jednou vypguštěcí nádrží alkalického kovu a alespoň jednou drenážní nádrží vodní strany, jednak odlehčovací a kompenzační soustava, sestávající ale-_ spon z jedné vyrovnávací nádrže a alespoň z jedné separacní nádrže. Vynálezu je možno využít především u parních generátorů jaderných elektráren.In the embodiment according to the invention, there are separate heat exchange units which form a steam generator in the assembly and, on the other hand, a pair of shut-off and relief valves; wherein the fitting located on the alkali metal inlet duct is connected at the same time either directly or via the first. the auxiliary armature through the overflow pipe to the buffer tank and the armature located at the metal outlet is simultaneously connected either directly or via the second auxiliary armature through the relief pipe to the system of emergency discharges of working substances, an alkali metal tank and at least one water-side drainage tank; on the other hand, a relief and compensation system consisting of, or clips, one buffer tank and at least one separation tank. The invention is particularly applicable to steam generators of nuclear power plants.

Description

Vynniez se týká havarijního zabezpečení parního generátoru s alkaliclým kovem jeko nosičem tepla·The invention relates to the emergency protection of an alkali metal steam generator as a heat carrier.

Provoz parního generátoru na jaderné . elektrárně a ryihlým, alkalickým kovem ihlazerýfa reaktorem je spojen s rizikem, . vyplývajícím ze současné přítomnosti dvou pracovním látek, alkalického kovu, zpravlďLa sodíku a vody nebo vodní páry, odděleným pouze stěnami teplosměrnných trubek· Porušení těsnosti stěny některé z teplosměnnýih trubek nebo porušení těsnosti jejich zakotvení v ^ЬСото0с11Ь vede k průniku vody nebo vodní páry do sodíku· Přitom velikost průniku zejména na velikosti vzniklá netěsnc^ti· Styk- alkalického kovu, zejména lithia a sodíku s vodou při teplotám 300 až 500 °C v parním generátoru je doprovázena jejím prudkou vzájemnou reakoí, jejímž výsledkem je velmi ryihlá změna parametrů praiovníih látek a tlakového a teplotního zatížení ielé konstrukt parního generátoru· Tento stav je zvláěl nebezpečný, doodee-i k-vellým průnikům vody do alkalického kovu.Operation of steam generator on nuclear. the power plant and the glowing, alkaline metal reactor reactor is associated with a risk,. resulting from the simultaneous presence of two working substances, alkali metal, usually sodium and water or water vapor, separated only by the walls of the heat transfer tubes · Breaking the wall tightness of one of the heat transfer tubes or breaking the tightness of their anchoring in ^ ЬСото0с11Ь At the same time, the penetration of the alkali metal, in particular lithium and sodium, with water at temperatures of 300 to 500 ° C in the steam generator is accompanied by its rapid mutual reaction, which results in a very rapid change in the parameters of the substances and pressure. · This condition is particularly dangerous, due to the large penetration of water into the alkali metal.

Cílem havarijního zabezpečení parního generátoru je omeezt následky velká oetětnosti, tj· velkého průniku vody nebo vodní péry do - tekutého kovu na . minimum v čase i prostoru, umoonnt opravu nebo výměnu poškozené části parního generátoru a přispět k io nejzrycHheeSzí— mu uvedení opraveného parního generátoru do provozu· Přitom omezení následků vzniklé netětnosti, která představuje pro zařízení havváii, v čase a prostoru, je základním předpokladem pro ryihlou opravu a opětné uvedení opraveného ' parního generátoru na výkon a pro minimání výpadky energie a . náklady spojené s opravou. K rozhodujíiím vlastnostem účinného havarijního zabezpečení parního generátoru, které přispívají k ommzení následků havárie patří: snížení styku obou praiovníih látek v čase i v prostoru na minimum, ryihlé tlakové odlehčení parního generátoru během havárie, zabezpečení minimálního rozptylu reakčníih produktů alkalického kovu s vodou zejména tuhýih a kapalným po objemu potrubí a po objemu parního generátoru a vyloučení ohrožení okolí během havárie·The aim of the emergency safety of the steam generator is to limit the consequences of high infrequency, ie · large penetration of water or water feathers into the liquid metal on the. minimum time and space, umoonnt repair or replacement of the damaged part of the steam generator and contribute to the quickest commissioning of the repaired steam generator · While limiting the consequences of the inadvertent loss of time, space and time for the plant, it is essential repairing and restoring the repaired steam generator to power and minimizing power outages; and. repair costs. The decisive features of the effective emergency safety of the steam generator, which contribute to the mitigation of the consequences of the accident include: reducing contact of both substances in time and space to a minimum, rapid pressure relief of the steam generator during the accident, ensuring minimal dispersion of alkali metal reaction products liquid after the volume of the piping and after the volume of the steam generator and eliminating the danger to the environment during the accident ·

U dosud používaným systémů havarijním zabezpečení parníih generátorů se sodíkem je možno rozzišit několik koi^(^«^]pc^ií· U první koncepce, vzniknneli havárie v parním generátoru, se vypouutí (drenážuje) vodní a parní strana ielého parního generátoru, uzavírá se přívod napájecí vody, vypíná se napájecí čerpadlo, přičemž tlakové odlehčení sodíkové strany . se děje přes jednu, zpravidla pro ielý parní generátor společnou vyrovnávací nádrž sodíku s využitím ksmppzoačního objemu kryiího plynu a dále po protržení průtržnýih membrán napojením na separační nádrž, taktéž společnou pro ielý parní generátor· Uzavírací ani ryd^louzavírací armatury na straně sodíku a na potrubí parního generátoru nejsou· Toto známé řešení nesplňuje řadu výše uvedeným a požadovaným vlastností havaaljního zabezpečení· Styk obou reapijíiíih látek je v čase dán pouze dobou drenáže vodní strany, které je velmi dlouhá, desítky až ’stovky sekund. Za.tu dobu se může havárie rozrůst do značnýih rozměrů a produkty reakie sodíku s vodou jsou rozptylovány po iel^m parním... generátoru, v potrubí sodíku i ve vyrovnávací nádrž· - Přitom existuje reálné nebezpečí uipání - sodíkovým potrubí tuhými produkty reakie již během havárie, což vylučuje efektivní tlakové odlehčení porušeného parního .generátoru· Tím i rozsah a doba opravy poškozeného parního generátoru je velká a jeho opětovné uvedení do provozu je náročné časově i finančně, ne-li naprosto vyloučené·In the previously used systems of emergency safety of steam generators with sodium, it is possible to differentiate several coi. In the first concept, in the event of an accident in the steam generator, draining (draining) the water and steam side of the steam generator is closed. feed water supply, the feed pump is switched off, while the pressure relief of the sodium side takes place via one, usually for a full steam generator, a common sodium buffer tank using a pumped gas volume and after bursting the rupture membranes by connecting to a separation tank Steam generator · Shut-off and clean valves on the sodium side and steam generator lines are not · This known solution does not meet many of the aforementioned and required properties of the safety system · The contact of both substances is in time only given by the drainage time of the water side. over a period of time, the accident can grow to considerable proportions and the products of the sodium-water reaction are dispersed over an el lm steam generator, in the sodium pipeline and in the buffer tank. real danger of drowning - sodium piping with solid reaction products already during the accident, which eliminates the effective pressure relief of the damaged steam generator. Thus, the extent and repair time of the damaged steam generator is large and its restarting is demanding in terms of time and money if not absolutely excluded ·

U IiVLŠí známé koncept havarijního zabezpečení parního generátoru' se využívá po vzniku havárie těihto prvků nebo postupů· Drenáž vodní a parní strany se provádí otevřením rymiočinnýih armatur na drenážním potrubí, které zaúsluje do vypouutěcí nádrže· - Na vstupním a výstupním potrubí sodíku parního generátoru jsou umístěny uzavírací armatury, jejimž doba uzavírání je kompromisem mmzi požadavkem ryihlého uzavření vzhledem k havaarjní sí^uvcí. v požadavkem zammzení totálního rázu v - mohutném a dlouhém sodíkovém potrubí o teplotě 300 až 500 °C při ryihlém zavření· Dalším prvkem - havarijního zabezpečení tohoto známého provedení je pro - ielý parní generátor společná vyrovnávací nádrž sodíku s objemem kryiího plynu, pirS^^ti^J^iý^zi membránami ' a sys^nem havarijním n^c^i^J^ží· I když při této koncepci se -zkraiuje proti předihozímu řešení doba styku obou p^iovním látek při vzniku netěsnc^i, nebezpečí zanesení parního generátoru, potrubí i vyrovnávací nádrže tuhými produkty, ízvCiz je však stále - značná· Při uipání - potrubí do vyrovnávací nádrže dojde k dlouhodobému a neúnosnému tlakovému a teplotnímu zatížení parního generátoru. To nadále vytváří poměrně malé předpoklady pro rychlou opravu a znovuuvedení porušené části parního generátoru do provozu. Navíc je třeba ve vzniklé havarijní situaci odstavovat nejen část parního generátoru s netěsností, ale i ostatní části parního generátoru napojené na společné sodíkové potrubí i na společnou vyrovnávací nádrž. Na druhé straně krok kupředu v koncepci bezpečnosti parních generátorů s alkalickým nosičem tepla představuje koncepce rozdělující parní generátor na samostatné teplosměnné jednotky.The well known steam generator emergency safety concept uses the following elements or processes after the accident: · Drainage of the water and steam side is performed by opening the fitting valves on the drainage piping that leads to the drain tank · - The sodium generator inlet and outlet pipelines are located the closing time of which is a compromise between the requirement of a rapid closure with respect to the grid. In order to avoid total shock in a massive and long sodium pipeline with a temperature of 300 to 500 ° C with a rapid closure · Another element of the emergency safety of this known embodiment is an advanced steam generator with a common buffer tank of sodium with shielding gas volume, pirS ^^ With membranes and a system of emergency failure, although in this concept the contact time of the two starting materials in the event of leakage is reduced, the risk of steam clogging occurs. Generator, pipeline and buffer tank with solid products, but it is still - considerable · When the pipeline is piped into the buffer tank, a long and unbearable pressure and temperature load on the steam generator will occur. This continues to create relatively low prerequisites for rapid repair and restoration of the damaged part of the steam generator. In addition, it is necessary to shut down not only the leak part of the steam generator but also the other parts of the steam generator connected to the common sodium piping and to the common buffer tank in the emergency situation. On the other hand, the concept of dividing the steam generator into separate heat exchange units is a step forward in the safety concept of steam generators with an alkaline heat carrier.

Uvedené nedostatky dosud známých provedení řeší havarijní zabezpečení parního generátoru podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že к samostatným teplosměnným jednotkám, které v souboru vytvářejí parní generátor, přísluší jednak dvojice uzavíracích a odlehčovacích armatur, přičemž armatura umístěná na potrubí vstupu alkalického kovu je dále současně připojena bu3 přímo, nebo přes první pomocnou armaturu přepouštěcím potrubím na vyrovnávací nádrž a armatura umístěná na výstupu kovu je dále současně bu3 přímo, nebo přes druhou pomocnou armaturu odlehčovacím potrubím napojena na soustavu nádob havarijního vypouštění pracovních látek, jednak zmíněná soustava nádob havarijního vypouštění pracovních látek, tvořené alespoň jednou vypouštěcí nádrží alkalického kovu a alespoň jednou drenážní nádrží vodní strany, a jednak odlehčovací a kompenzační soustava, sestávající alespoň z jedné vyrovnávací nádrže a alespoň z jedné separační nádrže. Současně je ke každé vyrovnávací nádrži napojena alespoň jedna samostatná teplosměnná jednotka jednak převáděcím potrubím alkalického kovu a jednak přepouštěcím potrubím přes uzavírací a odlehčovací armaturu nebo alternativně pouze přepouštěcím potrubím s první pomocnou armaturou přes uzavírací a odlehčovací armaturu, umístěnou na vstupu kovu do samostatné teplosměnné jednotky.Said drawbacks of the previously known embodiments solve the emergency safety of the steam generator according to the invention. It is based on the fact that separate heat exchanger units, which form a steam generator in the set, include a pair of shut-off and relief valves, while the valve located on the alkali metal inlet pipeline is simultaneously connected either directly or via the first auxiliary valve furthermore, the buffer tank and the valve located at the metal outlet are connected either directly or via a second auxiliary valve via a relief line to a system of emergency discharges of working substances, and to a system of emergency discharges of working substances consisting of at least one alkali metal discharge tank and at least one drainage tank and a relief and compensation system comprising at least one buffer tank and at least one separation tank. At the same time, at least one separate heat exchanger unit is connected to each buffer tank on the one hand by an alkali metal transfer pipe and on the other hand by a transfer pipe via a shutoff and relief valve or alternatively only through a transfer pipe with the first auxiliary valve

Dále je současně vypouštěcí nádrž kovu opatřena potrubím odvodu produktu reakce, kterým je napojení na samostatnou teplosměnnou jednotku přes uzavírací a odlehčovací armaturu, umístěnou na potrubí výstupu kovu odlehčovacím potrubím s druhou pomocnou armaturou a drenážní nádrží vodní strany je připojena к samostatné teplosměnné jednotce drenážním potrubím napájecí vody. Současně je podstatné, že objem soustavy havarijního vypouštění pracovních látek je alespoň dvojnásobkem objemu vodní strany a strany alkalického kovu samostatných teplosměnných jednotek, к ní připojených. Alternativně, zejména jde-li o mikromodulové samostatné teplosměnné jednotky paralelně řazené к potrubí horkého kovu a к potrubí chladného kovu, je přepouštěcí potrubí zaslepeno těsně za uzavírací armaturou umístěnou na vstupním potrubí kovu.In addition, the metal discharge tank is provided with a reaction product discharge line, which is connected to a separate heat exchange unit via a shut-off and relief valve located on the metal outlet pipeline by a relief pipeline with a second auxiliary valve and a water drainage tank connected to a separate heat exchange unit water. At the same time, it is essential that the volume of the emergency discharge system is at least twice the volume of the water side and the alkali side of the separate heat exchange units connected thereto. Alternatively, especially in the case of micromodule discrete heat exchange units arranged in parallel to the hot metal pipe and the cold metal pipe, the overflow pipe is blinded just behind the shut-off fitting located on the metal inlet pipe.

Rozhodujícím znakem funkce havarijního zabezpečení podle vynálezu je jeho časová součinnost a vzájemná doplnitelnost nebo zastupitelnost, vylučující nebezpečné tlakové zatížení teplosměnných jednotek při havárii a na minimum omezující rozptyl produktů reakce alkalického kovu s vodou mimo poškozenou teplosměnnou jednotku, časová součinnost havarijního zabezpečení a zastupitelnost funkce zmenšuje proti známým řešením v čase a prostoru tlaková a teplotní zatížení parního generátoru i při selhání některého z prvků havarijního zabezpečení, resp· havarijního zabezpečovacího systému. To všechno je podstatným pokrokem proti stávajícím známým řešením a nutně se pozitivně promítá v nákladech potřebných pro odstranění následků havárie a znovuuvedení parního generátoru do provozu po opravě.The decisive feature of the emergency safety function according to the invention is its time interoperability and mutual substitutability or substitutability, eliminating the dangerous pressure load of heat exchange units during an accident and minimizing the dispersion of alkali metal reaction products with water outside the damaged heat exchange unit. well known solution in time and space pressure and temperature load of steam generator even in case of failure of one of the elements of emergency security, or emergency security system. All of this is a substantial advance over existing known solutions and necessarily has a positive impact on the costs needed to eliminate the consequences of the accident and re-commission the steam generator after repair.

Havarijní zabezpečení podle vynálezu pracuje tak, že při vzniku havárie v samostatné teplosměnné jednotce, z nichž každá je napojena na okruh alkalického kovu tvořený potrubím chladného a horkého kovu, čerpadla kovu, výměníkem tepla atd., se současně jednak uvedou v činnost uzavírací a odlehčovací armatury umístěné na potrubí vstupu a potrubí výstupu kovu zmíněné porušené jednotky, jednak se současně dále oživí soustava nádrží havarijního vypouštění pracovních látek a současně dále odlehčovací a kompenzační soustava. Přitom se zpravidla vypíná čerpadlo napájecí vody, a uzavírají se technologické armatury kovu a oživují nebo vypínají jiné technologické prvky podle schématu jaderné elektrárny. Činnost uzavíracích a odlehčovacícn armatur spočívá v tom, že jednak současně uzavřou ve velmi krátkém čase vstup kovu do porušené teplosměnné jednotky a do jednotky proudící kov z okru229883 hu převedou v témže okamžiku bez vzniku - tikového rázu do vyrovnávací nádrže a Jednak v témže časovém okamžiku uzavřou potrubí výstupu kovu na střená odvrácené od porušené teplosměnné jednotky a převedou proud kovu s produkty reakce potrabím do velkého a volného prostoru vypouSš;<5c:í nádrže. Oživení soustavy nádob havenijního vypouštění pracovních látek se jednak provede oživením zmíněné uzavírací a odlehčovací armatury umístěné na potrubí výstupu kovu, přičemž za normálního provozu je druhá pomocná armatura stále otevřena, a dále otevřením rychločinné armatury se propojí vodní strana poruěené samossatné teploměnné jednotky s drenážní nádrží vodní strany, přičemž uzavírací armatura na drenážním potrubí vody je za normálního provozu stále otevřena. Současně se zavírají armatury na potrubí napájecí vody. Funkce odle^ovací a komppnzační soustavy v havarijním zabezpečení spočívá v tom, že jednak při havááii chrání čerpadlo, potrubí a výměník alkalického kovu proti prudkým změnám tlaku a průtoku tím, že činností uzavírací a odlehčovací armatury umístěné na potrubí vstupu kovu proudí kov z potrubí horkého kovu do přepouStěcího potrubí, do vyrovnávací nádrže a do čerpadla, a jednak v tom, že sice a časovým zpožděním, zachycuje změny tl^řku a průtoku v teplosměnných jednotkách - při i jedné z nich, selže-li jedna - z uza- ’ víracích a odlehčovacích armatur nebo dokonce obě. Zejména s ohledem na tento případ je * výhodnější, je-li samootatná teplosměnná jednotka napojena převáděcím potrubím na vyrovnávací nádrž a z ní dále potrubími výstupu kovu na potrubí chladného kovu.The emergency safety system according to the invention operates in such a way that, in the event of an accident in a separate heat exchange unit, each of which is connected to an alkali metal circuit formed by a cold and hot metal pipe, metal pump, heat exchanger, etc. placed on the inlet and outlet pipes of the said disrupted unit, on the one hand, the system of tanks of emergency discharges of working substances and at the same time also the relief and compensation system. In this case, the feed water pump is usually switched off, and the technological valves of the metal are closed and other technological elements are activated or switched off according to the nuclear power plant scheme. The operation of the shut-off and relief valves is to close the metal inlet to the damaged heat exchanger unit in a very short time and to transfer the metal flowing from the circuit to the buffer tank at the same time without creating a shock impact. the discharge pipes of the metal facing away from the disturbed heat exchange unit and transfer the reaction product metal stream to a large, free space of the tank. The recovery of the working gas discharge vessel system is first effected by reviving said shut-off and relief valve located on the metal outlet pipe, while in normal operation the second auxiliary valve is still open, and by opening the quick-acting valve interconnects the water side of the failed self-contained heat exchanger unit with the water drainage tank. The shut-off fitting on the water drainage pipe is still open during normal operation. At the same time, the fittings on the feed water pipe are closed. The function of the emergency relief system is to protect the pump, the pipe and the exchanger of the alkali metal against sudden changes in pressure and flow in the event of an accident by causing the metal to flow from the hot pipe through the shut-off and relief valve. metal in the transfer line, in the buffer tank and in the pump, and in that it, while delaying, captures the changes in thickness and flow in the heat exchange units - even if one fails - of the shut-off valves. and relief valves, or even both. Particularly with respect to this case, it is preferable that the self-heating heat exchanger unit is connected via a transfer line to the buffer tank and therefrom through the metal outlet lines to the cold metal lines.

Jako záskokové armatury slouží v tomto případě dále technologické armatury kovu, které se vždy uzavvíají, avěak se zpožděním. Zavedením kovu a produktu reakce dp vyrovnávací nádrže se oživí průtržná membrána v uvede v činnost sepo^ní nádrž.In this case, the technological valves of the metal, which always close, but with a delay, serve as standby valves. By introducing the metal and reaction product dp of the buffer tank, the rupture membrane is activated and the buffer tank is activated.

Oddehčovací a komppnnační soustava je tedy náhradním záskokovým prvkem havarijního zabezpečení při selhání soustavy nádob havarijního vypooStění pracovních látek s příslušným potrubím, nebo při selhání uzavíracích a odlehčovacích vгm^Vι^I'. Navíc, což je velmi ₍ důležité, je za normálního stavu průtržná bembránα trvale v prostředí plynu v ne^lkal-ického kovu, jak je provedeno u některých jiných známých koncepcí, což značně zvyšuje - její životnost v spolehlivost. U alternativního řešení, kdy jsou potrubí zaslepena,- je činnost ljvεv^ijěíls zabezpečení obdobná jako v předchozím případě, přičemž vyrovnání průtoku kovu je v ostatních neporušených teplosměnných jednotkách v vypoouší se současně všechny objemy vodních stran teplosměnných jednotek do drenážní nádrže vodní strany. To vede nv jedné straně k odstavení celého parního generátoru již běhe^m havárie jedné ze samootatných teplosměnných jednotek, přičemž je na druhé straně vyváženo zjednodušením schématu - okruhu alkalického kovu elektrárny.Thus, the de-aeration and replenishment system is a substitute standby element for emergency protection in the case of failure of the system of containers of emergency settlement of working substances with the respective piping, or in the case of failure of shut-off and relief valves. In addition, which is very ₍ importantly) normally the rupture membrane is permanently in a non-alkaline metal gas environment, as is done in some other known concepts, which greatly increases its lifetime in reliability. the piping is blinded, the operation is similar to that of the previous case, with the metal flow equalization in the other intact heat exchange units being simultaneously discharged into all the water side of the heat exchange units into the water side drainage tank. steam generator already during the accident of one of the self-heating heat exchange units, while on the other hand, it is balanced by simplifying the scheme - the alkali metal circuit of the power plant.

Příklady provedení havarijního zabezpečení parního generátoru s alkalikýfa kovem jako nosičem tepla podle vynálezu jsou schemaO-icky znázorněny na přiložených výlkresech, kde obr. 1 představuje schéma havarijního zabezpečení parního generátoru, obr. 2 alternativní řešení havarijního zabezpečení parního generátoru v obr. 3 představuje další alternativní řešení.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE ALKALINE-METAL VAPOR GENERATOR OF A HEAT TRANSMITTER OF THE INVENTION are schematically illustrated in the accompanying drawings, wherein FIG. solution.

K potrubí 2 horkého kovu v potrubí J chladného kovu jsou paralelně připojeny samoutatné teplosměnné jednotky j, potrubím 21 vstupu kovu a převáděcím potrubím 22 alkalického kovu. Okruh alkalického kovu je uzavřen přes čerpadlo £ v výměník £· Na potrubí ££ vstupu kovu je technologická armatura 10 v uzavírací a odlehčovací armatura % dále napojená přepo^těcím potrubím 19 nv vyrovnávací nádrž 6. Potrubí 22 výstupu kovu je opatřeno uzav^v^ a sdlnlčsvací armaturou 2, která je dále napojena ome^ovacím potrubím 22 přes druhou 22 pomocnou armaturu na vyj^<^v^št_>ě(^:í nádrž 8 kovu, v zavedena do vyrovnávací nádrže 6. Vyrovnávací nádrž 6 je napojena s potrubím J chladného kovu převáděcím potrubím 22 opatřeným technologickou armaturou £0· ·In addition to the hot metal conduit 2 in the cold metal conduit J, the self-contained heat exchange units j, the metal inlet conduit 21 and the alkali metal transfer conduit 22 are connected in parallel. The alkali metal circuit is closed by means of a pump 8 in the exchanger. At the metal inlet pipeline 8, the process valve 10 in the shut-off and relief valve 10 is further connected by a transfer line 19 n to a buffer tank 6. The metal outlet line 22 is closed. and sdlnlčsvací armature 2, which is further coupled lim ^ cheer pipe 22 via the second auxiliary valve 22 retracts to ^ <^ v ^ _bt> E (^: i tank 8 metal in introduced into the buffer tank 6 Surge tank 6 is connected with cold metal line J through a transfer line 22 provided with a process valve £ 0 · ·

Vvypuušěcí nádrž 8 kovu v drenážní nádrž 2 - vodní strany, která je napojena na samoutatnou te^pl^oměnnou jednotku 1 drenážním potrubím 23 vody s ^d^činnou armaturou — v uza- vírací armaturou 15 v potrubím 28 napájecí vody, tvoří soustavu nádob havarijního vypouutění pracovních látek. Vyrovnávací nádrž 6 a separační nádrž -24. které tvoří odle^ovací v kom5 penzační soustavu jsou propojeny spojovacím potrubím 17 s průtržnou membránou 1 6. teparační nádrž XX je opatřena potrubím 26 odvodu plynných produktů reakce a vypooUtácí nádrž 8 kovu potrubím 18 odvodu produktů. Na parním potrubí 27 je alespoň ' jedna parní armatura 13.In the metal discharge tank 8 in the water-side drainage tank 2, which is connected to the self-contained heat exchange unit 1 by a water drainage pipe 23 with a working armature - in the shut-off armature 15 in the feed water pipe 28, emergency discharges of working substances. Buffer tank 6 and separation tank -24. The heat recovery tank XX is provided with a conduit 26 for the removal of gaseous reaction products and a metal storage tank 8 with a conduit 18 for the removal of products. There is at least one steam fitting 13 on the steam line 27.

na potrubí 28 napájecí vody jsou armatury £2. ,there are fittings 42 on the feed water pipe 28. ,

V případě havárie, tj. průniku vody nebo vodní páry do alkalického kovu, se v samostatné teplosměnné jednotce X časově současně uvedou v činnost dvojice uzavíracích a odlehčovacích armatur £, soustava nádob havarijního vypouštění pracovních látek tvořené vypouštěcí nádrží 8 kovu a drenážní nádrží χ vodní strany a kompenzační soustava tvořená vyrovnávacími nádržemi 6 a separační nádrží 24.In the event of an accident, ie the penetration of water or water vapor into the alkali metal, a pair of shut-off and relief valves 8, a system of emergency discharges of working substances consisting of a metal discharge tank 8 and a drainage tank χ of water side and a compensation system formed by buffer tanks 6 and a separation tank 24.

Rychlým uzavíráním uzavíracích a odlehčovacích armatur 2 nedojde k žádnému zvýšení tlaku v systému z titulu jejich činnost, nebol se proud kovu převádí současně s ukončením jeho přívodu do porušené samootatné teplosměnné jednotky X přepouštěcím potrubím 19 do vyrovnávací nádrže 6 a z ní dále převáděcím potrubím 25 do potrubí X chladného kovu a do okruhu, dále současně přerušením proudění v potrubí 22 výstupu kovu se kov s produkty reakce převádí do odlehčovacího potrubí 20 do vypoout.ěcX nádrže 8. Tím je bez časového zpoždění a bez dodatkových zatížení z titulu rychlého uzavírání a převáděn:! proudu kovu omezen časově i prostorově průběh havárie jen do jedné samootatné teplomiěnné jednotky χ s odlehčením do vypooutěcí nádrže 8 kovu bez oltarožení ostatních částí parního generátoru a je zamezeno rozptylu produktů reakce do’okruhu nebo do ostatních neporušených jednotek χ parního generátoru. t časovým zpožděním se eřiSom také zavírají technologické armatury 10 kovu.The quick closing of the shut-off and relief valves 2 does not cause any pressure increase in the system as a result of their operation, since the metal stream is transferred to the damaged self-heating heat exchanger unit X through the transfer line 19 to the buffer tank 6. At the same time, by interrupting the flow in the metal outlet conduit 22, the reaction product metal is transferred to the relief line 20 to be discharged into the reservoir 8. Thus, without delay and without additional loads due to the rapid closure, the metal is transferred. The flow rate of the metal is limited in time and space by the accident to only one self-rotating heat exchanger unit χ with relieving into the metal ejection tank 8 without altaring the other parts of the steam generator and avoiding dispersion of reaction products into the circle or other intact steam generator units. With the time delay, the metal processing fittings 10 also close.

Vyrovnávací nádrž 6 zachycuje první silné tlakové pulsy v havarované teplosměnné jednotce X, v případě selhání jedno nebo obou uzavíracích a odlehčovacích armatur 2 přebírá odlehčovací a kom^p^r^2^í^i^i^:í soustava funkci odlehčení porušené jednotky X na sebe. Proříznutím nebo protržením memmrány 16 dojde k propojení vyrovnávací nádrže 24 a kov s produkty reakce je do nich odváděn. Současně s tím dochází k tlakovému odlehčení vodní střeny samostatné teplosměnné jednotky X jejím synchronizovaným napojením na drenážní nádrž X přes rychločinnou armaturu 14. uzavírací armaturu 15 prostřednictvím drenážního potrubí 23 vody a potrubí 28 napájecí vody, a к uzavření armatur X2 na potrubí napájecí vody a parní armatury 13 na parním potrubí 27. Plynné a kapalné produkty reakce jsou odváděny jednak potrubím 26 a jednak potrubím 18. Při poklesu tlLeku v tamostatné teploměnné jednotce X, tj. po zvládnutí havárie, se zavdají druhé pomocné armatury 29 a uzavvrací armatura X5· Tím je havarovaná jednotka bezpečně oddělena od neporušených jednotek X a mlže být nezávisle na nich diagnostikována a opravována.The buffer tank 6 receives the first strong pressure pulses in the crashed heat exchanger unit X, in the event of failure of one or both shut-off and relief valves 2, the relief system takes over the function of relieving the disturbed unit X on me. By cutting or rupture of the membrane 16 the buffer tank 24 is connected and the metal with the reaction products is discharged therein. At the same time, the water wall of the separate heat exchange unit X is pressurized by synchronously connecting it to the drainage tank X via the quick-acting fitting 14. shut-off fitting 15 via the water drainage pipe 23 and the feed water pipe 28 and The gaseous and liquid reaction products are discharged via line 26 and also via line 18. When the pressure in the thermostatic unit X decreases, i.e. after the accident has been managed, the second auxiliary valves 29 and the shut-off valve X5 are introduced. the failing unit is safely separated from intact X units and can be diagnosed and repaired independently.

K výhodám řešení havsarijního zabezpečení podle obr. 1 patří součinnost v čase a prostoru celého zabezpečení, každá samoosatná teploměnné jednotka X má sv^jj havvaijní zabezpečovací systém, objem vyrovnávacích nádrží 6 je meOLý ve srovnání se současným stavem, na přepouštěcím potrubí 19 není třeba instalovat první 11 pomocnou armatuu, jsko u alternativního řešení, při selhání jednoho z prvků havsarijního zabezpečení jsou k dispozici záložní prvky, které svou samootatnou činností omezí rozptyl produktů reakce po okruhu kovu, což má podstatný technický a zejména ekonomický význam při znovuuvádění parního generátoru do provozu po havárri.Advantages of the emergency safety solution according to Fig. 1 include interoperability in time and space of the whole security, each self-standing thermal unit X has its emergency safety system, the volume of buffer tanks 6 is less compared to the current state, there is no need to install The first 11 auxiliary valve, as an alternative solution, in the event of failure of one of the elements of emergency safety are available back-up elements, which by its self-activity reduce dispersion of reaction products around the metal circuit, which is essential technical and especially economical importance when restarting the steam generator havárri.

Alternativní řešení havcarLjního zabezpečení podle vynálezu je uvedeno na obr. 2. Rozdíl proti obr. 1 spočívá v tom, že odlehčovací a aomppnzační soustava je tvořena jednou vyrovnávací nádrží 6 a jednou separační nádrží 24. Přitom každá uzavírací a odlehčovací armatura 2 umístěná na potrubí 21 vstupu kovu je napojena současně přepouštěcím potrubím 19 přes první 11 pomocnou armaturu na vyrovnávací nádrž 6. Řešení je zvlášt vhodné, je-li parní generátor tvořen pouze několika, zpravidla velmi výkonným, samostatnými teplosměnnými jednotkami χ. Simos! havsarijního zabezpečení je obdobná jako v předchozím případě, jen s tím rozdílem, že po zvládnutí havárie se navíc uzavírá první 11 pomocná armatura příslušné poškozené jednotky. Je nesporné, že nebezpečí rozptylu produktů reakce do okruhu a zejména do mohutné vyrovnávací nádrže 6 při selhání některého z prvků havarijního zabez229883 pečení je v tomto příkladu -větší než v předchozím případě. Na obr. 3 je uveden příklad havarijního zabezpečení parního generátoru, je-li tvořen samootatnými teplosměiniými jednotkami 1 malého výkonu. V tomto případě je technicky i ekonomicky vhocdiněSí sousSředit soustavu nádob havarijního vypouštění pracovních látek zpravidla jen na jednu vypouštěcí nádrž 8 kovu a zpravidla jen na jednu drenážní nádrž £ vodní střeny pro poměrně velký počet samootatných teploměnných jednotek j_. Dále funkci parního generátoru příliš neuškodí a přioom zjednoduší technologické schéma a celkové náklady pouhé zaslepení přepouštěcího potrubí 19 bezprostředně za uzavírací a odlehčovací armaturou £ umístěnou na potrubí 21 vstupu kovu.An alternative solution according to the invention is shown in FIG. 2. The difference from FIG. 1 is that the relief and compensation system consists of one equalization tank 6 and one separation tank 24. In doing so, each shut-off and relief valve 2 located on the pipeline 21 The metal inlet is connected at the same time via a transfer line 19 via a first auxiliary fitting 11 to a buffer tank 6. The solution is particularly suitable if the steam generator consists of only a few, usually very powerful, separate heat exchange units χ. Simos! emergency safety is similar to the previous case, with the only difference that after coping with the accident, the first 11 auxiliary armature of the damaged unit is closed. It is undisputed that the risk of dispersing the reaction products into the circuit and in particular into the large buffer tank 6 in the event of failure of any of the emergency baking elements is greater in this example than in the previous case. Fig. 3 shows an example of emergency safety of a steam generator if it consists of self-operating low-power heat exchange units 1. In this case, it is more technically and economically feasible to concentrate the system of emergency discharges of working fluids generally on only one metal discharge tank 8 and usually only on one of the water wall drainage tanks 8 for a relatively large number of self-rotating heat exchanger units. Furthermore, the operation of the steam generator will not be too harmful, and at the same time simplify the process diagram and the overall cost of simply blinding the transfer line 19 immediately after the shut-off and relief valve 6 located on the metal inlet line 21.

Toto řešení se především opírá o spolehlivou funkci dvojic uzavíracích a odlehčovacích armatur.This solution relies primarily on the reliable function of pairs of shut-off and relief valves.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

What is claimed is: 1. Providing an alkali metal steam generator as a heat carrier consisting of separate units, each having a self-contained alkali metal inlet, an alkali metal outlet, a feed water inlet, and a steam outlet connected to a buffer tank, characterized in that at least one pair of shut-off and relief valves (9), at least one set of emergency discharging vessels and at least one relief valve are associated with the separate heat-measuring units (1) at the same time system.

2. The emergency safeguard of the steam generator according to claim 1, characterized in that the set of containers of the digester consists of at least one discharge. an alkali metal tank (8) provided with a reaction product discharge line (18) and connected to a superposed tubing unit (1) via a shut-off and relief valve (9) located on the metal outlet line (22) via a discharge line (20) ) with a second (29) auxiliary fitting and at least one water-side drainage tank (7) connected to a self-heating heat exchange unit (1) by a drainage pipe (23) and a feed water pipe (28).

3. Fire safety of the steam generator according to item. 1, characterized in that the shut-off and relief valve (9) located on the metal inlet pipe (21) is connected to the expansion tank (6) by a bypass pipe (19).

4. The emergency generator of steam generator according to claim 1, characterized in that the relief and compression system consists of several equalization tanks (6), each of which is connected to at least one self-rotating heat exchanger unit (1) with an alkali metal transfer line (25) on one side and a transfer line (19) on the other side and at least one separation tank (24) connected to the buffer tanks (6) via line (17).

5. The emergency generator of the steam generator according to claim 1, characterized in that the casting and conditioning system consists of a buffer tank (6), to which they are connected by a discharge line (19) via a first (11) auxiliary fitting and a shut-off valve. a relief fitting (9) disposed on the metal inlet pipe (21) to the salty heat transfer unit (1) and from at least one separation tank (24) connected to the buffer tank (6) via a connecting line (17).

6. Haavarjní safeguarding of the steam generator according to item 1, characterized by being removable. the pipe (19) is blinded behind the shut-off and casting fitting (9).

7. The steam generator fire protection system of claim 1, wherein the volume of the discharging system is at least twice the volume of the alkali metal space and the water space of the heat exchange units connected thereto.