DE1095413B - Kontinuierlich ablaufendes Beschickungs-verfahren fuer heterogene Kernreaktoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei den bekannten Reaktorbeschickungsverfahren mit Platzvertauschung der Brennstoffelemente im Gitter wird angestrebt, einen möglichst gleichmäßigen und hohen Abbrand zu erzielen, d. h. eine gute Brennstoffausnutzung zu erreichen. Es gibt Verfahren, bei denen hierzu das Reaktorgitter an zwei gegenüberliegenden Seiten mit je einer Lademaschine bedient wird. Das ist z.B. bei Reaktoren in Meilerbauweise der Fall. Bei Reaktoren mit Reaktorgefäß wird demgegenüber nur von einer einzigen Seite her be- und entladen. Ein Wandern des Brennstoffes durch das Gitter kommt dabei praktisch nur in radialer Richtung vor.

Die Erfindung betrifft ein Beschickungsverfahren für heterogene Kernreaktoren, vorzugsweise für Druckröhrenreaktoren, mit den Moderatorbehälter gitterartig durchziehenden Druckröhren als Kühl- und Brennstoffkanäle, in welchen jeweils mehrere Brennstoffelemente hintereinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß werden dabei aus zwei einander zugeordneten Kanälen abwechselnd alle eingesetzten Brennelemente durch eine einzige Lademaschine auf Speicherposition gebracht und anschließend in gleicher Reihenfolge wieder derart in die Kanäle eingesetzt, daß in dem einen Kanal der von der Lademaschine entfernteste Platz und in dem anderen Kanal der der Lademaschine am nächsten gelegene Platz mit einem neuen Brennelement besetzt wird und die ursprünglich auf entgegengesetzten Positionen befindlichen Brennelemente aus dem Reaktor herausgenommen werden. Mit diesem Verfahren ist es wie beim kanadischen Cross-feeding-Verfahren möglich, alle Elemente gleichmäßig durch den Reaktorkern wandern zu lassen, und zwar in der einen Hälfte der Kanäle von oben nach unten und in der anderen Hälfte von unten nach oben. Damit ist stets eine symmetrische Zusammensetzung des Reaktorkernes aus Elementen unterschiedlichen Abbrandgrades gewährleistet, so daß sämtliche Elemente nach dem Durchlaufen des Reaktors den gleichen Abbrandgrad aufweisen. Während beim kanadischen Cross-feeding-Verfahren die Beschickung von zwei entgegengesetzten Seiten des Reaktors aus erfolgt, ist hier nur eine einzige Lademaschine erforderlich, die sich entweder oberhalb oder unterhalb des Reaktorkernes befinden kann. Selbstverständlich wäre bei entsprechendem Reaktoraufbau auch eine horizontale Beschickung von einer Seite aus nach diesem Verfahren durchführbar.

In den Fig. 1 bis 5 sind jeweils zwei Brennstoffkanäle A und B mit den eingesetzten Brennelementen in verschiedenen Beschickungsstufen schematisch dargestellt, wobei im Brennstoffkanal A die Brennelemente von unten nach oben und im Kanal B von oben nach unten wandern. Der Beschickungsvorgang für den Kanals, setzt sich dabei aus folgenden einzelnen Arbeitsgängen zusammen: Zunächst wird in die sich oberhalb der Brennelemente befindliche, jedoch nicht dargestellte Lademaschine ein Kontinuierlich ablaufendes Beschickungsverfahren für heterogene Kernreaktoren

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Walter Beck, Erlangen, ist als Erfinder genannt worden

neues Brennelement in eine der dort vorhandenen Speicherpositionen eingesetzt. Anschließend werden die im Kanal A eingesetzten Elemente 1 bis 4 nach üblichen Methoden in weitere Speicherpositionen der Lademaschine befördert. In den nunmehr leeren Kanal wird dann durch die Lademaschine das neue Element 1' eingesetzt, das somit die Position des bisherigen Elements 4 einnimmt. Dieses Element 4 wird im nächsten Arbeitsgang durch die Lademaschine in den Kanal eingeschoben und nimmt den Platz des ehemaligen Elementes 3 ein. In gleicher Weise gelangt das Element 3 auf den ehemaligen Platz des Elementes 2 und dieses auf den früheren Platz des Elementes 1, der in der Zeichnung mit d bezeichnet ist. In der Lademaschine verbleibt das Element 1, das anschließend aus dem Reaktor entfernt wird. Diese neue Lage der Brennelemente zeigt die Fig. 2. Nach demselben Schema, wie bereits geschildert, wird das nächste Element eingesetzt, so daß nunmehr gemäß Fig. 3 das Element 2' den untersten Platz α einnimmt, den nach Element 4 das Element 1' eingenommen hatte. Die Elemente 4 und 3 sind jeweils um eine Position höhergerückt, das Element 2 wurde aus dem Reaktor entnommen. In Fig. 4 wurde das Element 3' neu in den Kanal 4 eingesetzt, so daß von der alten Brennelementbeschickung nur noch das Element 4 auf dem Platz d vorhanden ist. Nach einem weiteren Beschickungsvorgang ergibt sich die Anordnung nach Bild 5. Nunmehr sind von der ersten Bestückung keine Brennelemente mehr im Kanal 5 enthalten. Aus dieser schematischen Darstellung ist ersichtlich, wie jedes Brennelement von unten nach

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oben für eine bestimmte Zeit jede Position im Kühlkanal einnimmt.

Für den Kühlkanal B findet im Prinzip die gleiche Beschickungstechnik Anwendung, mit dem Unterschied, daß das neue Brennelement Γ nach Fig. 2 auf den ehemaligen Platz des Elementes 4, das sich bei b befand, kommt. Bei jedem weiteren Beschickungstakt wird das neue Brennelement also im Gegensatz zu der Technik bei den Kühlkanälen A immer auf dem der Lademaschine am nächsten liegenden Platz b eingesetzt, so daß die Brennelemente jede Position des Kühlkänals von oben nach unten durchwandern.

Die Lademaschine in diesem Beispiel besitzt mindestens fünf Speicherbohrungen, z. B. in Gestalt eines Trommelmagazins, sowie einen entsprechenden Greifermechanismus. Außer den bereits genannten Vorteilen ergeben sich bei diesem Verfahren noch Vereinfachungen im konstruktiven Aufbau des Reaktorkessels. So brauchen z. B. die Kühlkanäle nur an einem Ende für das Anschließen der Lademaschine geeignet zu sein und benötigen am anderen Ende nur die Zuführung des Kühlmittels, so daß die erforderlichen Durchfühnmgen durch den Moderatorkessel wesentlich einfacher gestaltet werden können.

Selbstverständlich läßt sich dieses Beschickungsverfahren auch bei anderen Reaktortypen, wie z. B. graphitmoderierten und gasgekühlten Reaktoren, anwenden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Beschickungsverfahren für heterogene Kernreaktoren, vorzugsweise für Druckröhrenreaktoren, mit den Moderatorbehälter gitterartig durchziehenden Druckröhren als Kühl- und Brennstoffkanäle, in welchen jeweils mehrere Brennstoffelemente hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß aus zwei einander zugeordneten Kanälen abwechselnd alle eingesetzten Brennelemente durch eine einzige Lademaschine auf Speicherposition gebracht und anschließend in gleicher Reihenfolge wieder derart in die Kanäle eingesetzt werden, daß in dem einen Kanal der von der Lademaschine entfernteste Platz und in dem anderen Kanal der der Lademaschine am nächsten gelegene Platz mit einem neuen Brennelement besetzt wird und die ursprünglich auf entgegengesetzten Positionen befindlichen Brennelemente aus dem Reaktor herausgenommen werden.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lademaschine Speicherplätze nach Art eines Trommelmagazins enthält, von denen einer für die Aufnahme des neu einzusetzenden Brennelementes und die anderen für die Aufnahme der jeweils in einem Kanal befindlichen Brennelemente vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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