DE1298653B - Appendix for regulating reactivity in nuclear reactors - Google Patents

Appendix for regulating reactivity in nuclear reactors

Info

Publication number
DE1298653B
DE1298653B DES98955A DES0098955A DE1298653B DE 1298653 B DE1298653 B DE 1298653B DE S98955 A DES98955 A DE S98955A DE S0098955 A DES0098955 A DE S0098955A DE 1298653 B DE1298653 B DE 1298653B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control system
distillation device
reactor
pressure chamber
neutron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES98955A
Other languages
German (de)
Inventor
Marechal Jean-Pierre
Lamproye
Maldague Pierre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANGLO BELGE VULCAIN SOC
Original Assignee
ANGLO BELGE VULCAIN SOC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANGLO BELGE VULCAIN SOC filed Critical ANGLO BELGE VULCAIN SOC
Publication of DE1298653B publication Critical patent/DE1298653B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/22Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of a fluid or fluent neutron-absorbing material, e.g. by adding neutron-absorbing material to the coolant
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/08Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelanlage zur Regelung eines Kernreaktors mit Hilfe eines neutronenabsorbierende, bei Reaktorbetriebsbedingungen flüchtige Substanzen enthaltenden Strömungsmittel, das einen die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf durchströmt, bei der ein zu diesem Kreislauf parallelgeschalteter Nebenkreislauf vorgesehen ist, in dem eine Destillationsvorrichtung angeordnet ist.The invention relates to a control system for controlling a nuclear reactor with the help of a neutron absorbing, fluids containing volatile substances at reactor operating conditions, the flows through a circuit penetrating the gap zone, in which a circuit connected in parallel to this circuit A secondary circuit is provided in which a distillation device is arranged.

Die Erfindung bezieht sich also im besonderen auf Regelanlagen, die neutronenabsorbierende Substanzen in der Regelflüssigkeit gelöst haben, die zum Teil oder in der Gesamtheit bei Destillation in die Dampfphase der genannten Flüssigkeit zu gehen vermögen, wobei die Verdampfung bei einem im wesentlichen dem Druck der Flüssigkeit während des Normalbetriebs des Reaktors gleichen Druck vor sich geht. Die gelösten neutronenabsorbierenden Substanzen sind bei den während des Reaktorbetriebs üblichen Druck- und Temperaturverhältnissen also flüchtig.The invention thus relates in particular to control systems, the neutron-absorbing substances usually have dissolved liquid which is partially or wholly in the distillation Vapor phase of said liquid are able to go, with the evaporation at an im substantially equal to the pressure of the liquid during normal operation of the reactor is going. The dissolved neutron-absorbing substances are with the during the reactor operation usual pressure and temperature conditions so volatile.

Es ist bekannt, die Reaktivität von Kernreaktoren durch Einführen und Abziehen von in einer Flüssigkeit gelösten neutronenabsorbierenden Substanzen zu steuern, wobei die Flüssigkeit einen die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf durchströmt. Zur Steuerung sind die bekannten Reaktoren mit einem Einführungsoder auch Injektionssystem versehen, das in den Kreislauf regelbare Dosen der neutronenabsorbierenden Substanzen einführt, während das Extrahieren oder Entfernen dieser Substanzen durch irgendein bekanntes Verfahren (Destillation, Ausfällen, Zentrifugieren, Filtern usw.) bewirkt wird.It is known to increase the reactivity of nuclear reactors by introducing and withdrawing in a liquid to control dissolved neutron absorbing substances, with the liquid forming a fissure zone permeating cycle flows through. For control purposes, the known reactors are provided with an introduction or injection system that is inserted into the Introduces cycle controllable doses of neutron absorbing substances while extracting or removing these substances by any known method (distillation, precipitation, centrifugation, Filtering, etc.).

Es ist z.B. aus der USA.-Patentschrift 2917444 bekannt, einen vom Hauptstromkreis der Regelflüssigkeit abgeleiteten Teilstrom in einer Destillationsvorrichtung zu destillieren, wobei das Lösungsmittel verdampft wird und die neutronenabsorbierende Substanz (oder auch Neutronengift) im Rückstand der Destillation konzentriert erhalten wird. Die genannte Patentschrift bezieht sich im wesentlichen auf Cadmiumnitrat als in der Regelflüssigkeit gelöste neutronenabsorbierende Substanz. Jedoch sind auch andere Verbindungen, wie Borsäure, Cadmiumsulfat, Bornitrat, Borsulfat, Lithiumsalze, als mögliche zu lösende neutronenabsorbierende Substanzen genannt.It is known, for example, from U.S. Patent 2917444, one of the main circuit of the control fluid to distill diverted substream in a distillation device, the solvent is evaporated and the neutron-absorbing substance (or neutron poison) in the Concentrated residue of the distillation is obtained. The cited patent refers to mainly on cadmium nitrate as a neutron absorbing substance dissolved in the normal liquid. However, other compounds such as boric acid, cadmium sulfate, boron nitrate, boron sulfate, lithium salts, named as possible neutron absorbing substances to be dissolved.

Von diesen genannten Substanzen sind jedoch gewisse, wie z. B. die Borsäure, bei den üblichen während des Reaktorbetriebs herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen flüchtig, wodurch die Möglichkeit des Abscheidens während der Destillation beschränkt wird.Of these substances mentioned, however, certain, such as. B. boric acid, with the usual during the pressure and temperature conditions prevailing during the reactor operation are volatile, which makes it possible the separation is limited during the distillation.

Um solche Substanzen aus der obenerwähnten Flüssigkeit zu entfernen, ist es bekannt, Ionen-Austauscher anzuwenden, die mit Harzen gefüllt sind, welche die Ionen der neutronenabsorbierenden Substanzen festhalten. Eine solche Entfernung der neutronenabsorbierenden Substanzen erfordert die Verwendung von kostspieligen Harzen, die sich schnell sättigen und infolgedessen fortlaufend ersetzt werden müssen, mit allen Unzuträglichkeiten, welche die Handhabung von stark aktiven Substanzen mit sich bringt.In order to remove such substances from the above-mentioned liquid, it is known to use ion exchangers to be used, which are filled with resins, which contain the ions of the neutron absorbing substances hold tight. Such removal of the neutron absorbing substances requires the use of expensive resins which quickly become saturated and are consequently continuously replaced must, with all the inconveniences that the handling of highly active substances entails brings.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Regelanlage zur Regelung eines Kernreaktors mit Hilfe einer neutronenabsorbierenden Flüssigkeit zu schaffen, mittels welcher auch flüchtige, neutronenabsorbierende Substanzen in einfacher, billiger und fortschrittlicher Weise bei der Regelung des Reaktors verwendet werden können.The object of the present invention is to provide a control system for controlling a nuclear reactor Help to create a neutron-absorbing liquid, by means of which also volatile, neutron-absorbing Substances in a simple, cheap and advanced way in regulating the reactor can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Destillationsvorrichtung verlassende Dampf zum Auswaschen der neutronenabsorbierenden Substanzen in eine Waschkolonne und die aus der Waschkolonne kommende, mit neutronenabsorbierenden Substanzen beladene Waschflüssigkeit in einen Zwischen-Behälter strömt, der sowohl ίο mit der Destillationsvorrichtung als auch mit dem die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf in Verbindung steht.This object is achieved according to the invention in that the one leaving the distillation device Steam for washing out the neutron-absorbing substances in and out of a washing column the scrubbing column, loaded with neutron-absorbing substances, is the scrubbing liquid flows into an intermediate container that both ίο with the distillation device and with the the circulation passing through the crevice zone is connected.

Aus diesem Zwischen-Behälter kann also ein Teilstrom direkt in die Destillationsvorrichtung geschickt werden und der andere Teil in den Hauptkreislauf. Das Maß, in welchem die beiden Teilströme der einen oder der anderen Leitung zugeführt werden, kann in bekannter Weise geregelt werden. Die Folge dieser Regelung ist, daß die Konzentration der neuao tronenabsorbierenden Substanzen im Hauptkreislauf, der den Reaktorkern durchströmt, beliebig eingestellt werden kann.From this intermediate container, a partial flow can therefore be sent directly into the distillation device and the other part in the main cycle. The extent to which the two substreams of the are fed to one or the other line can be regulated in a known manner. The consequence of this regulation is that the concentration of the neuron-absorbing substances in the main circuit, which flows through the reactor core can be adjusted as required.

Durch eine Ausbildung der Waschkolonne als Gegenstromanlage wird erreicht, daß die Zeit, während der die Dampfphase mit der Flüssigkeitsphase in Kontakt steht, groß genug ist, daß eine Diffusion der neutronenabsorbierenden Substanzen der Dampfphase in die Flüssigkeit erfolgen kann.By designing the wash column as a countercurrent system, it is achieved that the time during that the vapor phase is in contact with the liquid phase is large enough for diffusion the neutron-absorbing substances of the vapor phase can take place in the liquid.

Die vorliegende Anlage bietet gegenüber den bekannten Anlagen bedeutende Vorteile.The present system offers significant advantages over the known systems.

Sie gestattet es z. B., die Anwendung von Ionen-Austauschern und infolgedessen jeglichen Verbrauch und Ersatz von Harzen zu vermeiden.It allows z. B., the use of ion exchangers and consequently any consumption and avoid replacement of resins.

Jeder unproduktive Verbrauch von neutronenabsorbierenden Substanzen, also jeder Verlust dieser Substanzen durch andere Vorgänge als durch Neutronenabsorption wird dadurch weitgehend vermieden. Any unproductive consumption of neutron absorbing substances, i.e. any loss of them Substances caused by processes other than neutron absorption are largely avoided.

Die Destillationsvorrichtung bewirkt die Reinigung des den Reaktorkern durchlaufenden Strömungsmittels (welches beispielsweise das Kühlmittel sein kann) durch das Abscheiden aller nichtflüchtigen, im Strömungsmittel enthaltenen Verunreinigungen. Die Verunreinigungen können ihrerseits periodisch oder kontinuierlich durch Abführen des Destillationsrückstandes aus der Destillationsvorrichtung abgeschieden werden.The distillation device cleans the fluid flowing through the reactor core (which can be, for example, the coolant can) by removing all non-volatile impurities contained in the fluid. The impurities can for their part be separated periodically or continuously by removing the distillation residue from the distillation device will.

Der Zwischen-Behälter bildet ein Reservoir für das mit neutronenabsorbierenden Substanzen hoch So angereicherte Strömungsmittel. Dabei steht das in diesem Zwischen-Behälter enthaltene Strömungsmittel unter Temperaturen und Drücken, die gleich denen im den Kern durchquerenden Hauptkreislauf sind.The intermediate container forms a reservoir for the neutron-absorbing substances Fluid enriched like this. The fluid contained in this intermediate container is thereby standing at temperatures and pressures equal to those in the main circuit traversing the core are.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing, for example. It shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung die erwähnten Kreisläufe,Fig. 1 in a schematic representation of the circuits mentioned,

Fig.2 schematisch die vorliegende Regelanlage in Verbindung mit einem Kernreaktorbehälter.2 schematically the present control system in connection with a nuclear reactor vessel.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Kreislauf (Hauptkreislauf), der das Strömungsmittel, gegebenenfalls mit den neutronenabsorbierenden Substanzen, führt; das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Destillationsvorrichtung, 3 eine Waschkolonne, 4 einen Zwischen-Behälter.In Fig. 1, the reference numeral 1 denotes a circuit (main circuit), which the fluid, optionally with the neutron-absorbing substances; the reference number 2 denotes a distillation device, 3 a washing column, 4 an intermediate container.

Ein Teil des Strömungsmittels in flüssiger Form wird aus dem Hauptkreislauf abgezweigt und gehtPart of the fluid in liquid form is diverted from the main circuit and leaves

durch die Leitung 5 in die Destillationsvorrichtung 2, wo die Flüssigkeit verdampft wird und wobei ihr Dampf einen Teil der neutronenabsorbierenden Substanzen mit sich nimmt; der Dampf geht dann durch die Leitung 6 in die Waschkolonne 3, in welcher er gewaschen wird, bevor er durch die Leitung 7 in den Hauptkreislauf zurückgeführt wird. Die Waschflüssigkeit wird aus dem Hauptkreislauf entnommen und tritt durch die Leitung 8 in die Kolonne 3 ein, in welcher sie sich mit neutronenabsorbierenden Substanzen belädt und sodann durch das Rohr 9 zum Zwischenbehälter 4 strömt. Dieser Zwischen-Behälter ist durch eine Leitung 10 mit dem Hauptkreislauf und durch eine Leitung 11 mit der Destillationsvorrichtung verbunden. through line 5 into the distillation device 2, where the liquid is evaporated and with her Steam takes some of the neutron absorbing substances with it; the steam then goes through the line 6 in the washing column 3, in which it is washed before it through the line 7 in the Main cycle is returned. The washing liquid is taken from the main circuit and enters the column 3 through the line 8, in which it is absorbed by neutrons Loads substances and then flows through the pipe 9 to the intermediate container 4. This intermediate container is connected by a line 10 to the main circuit and by a line 11 to the distillation device.

Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf ein Drosselventil, das in der Leitung 10 angeordnet ist und von außerhalb des Reaktorbehälters gesteuert werden kann. Bei offener Stellung dieses Ventils 12 geht die mit neutronenabsorbierenden Substanzen beladene ao Flüssigkeit des Zwischen-Behälters durch die Leitung 10 und wird dem Hauptkreislauf zugeführt, während bei geschlossener Stellung des Ventils 12 die Flüssigkeit durch die Leitung 11, die in Form eines Überlaufrohres angeordnet ist, zur Destillationsvorrich- »5 tung 2 läuft.The reference numeral 12 relates to a throttle valve which is arranged in the line 10 and can be controlled from outside the reactor vessel. When this valve 12 is in the open position, the ao liquid of the intermediate container laden with neutron-absorbing substances passes through the line 10 and is fed to the main circuit, while when the valve 12 is in the closed position, the liquid passes through the line 11, which is arranged in the form of an overflow pipe, to the Distillationsvorrich- »5 device 2 runs.

Das Bezugszeichen 13 bezieht sich auf ein von der Destillationsvorrichtung 2 abgehendes Reinigungsoder Abflußrohr. The reference numeral 13 relates to a cleaning or drainage pipe extending from the distillation device 2.

Da ein Teil der neutronenabsorbierenden Substanzen mit den Verunreinigungen beim Abführen der Destillationsrückstände durch das Rohr 13 verlorengeht, ist es notwendig, die eliminierten, neutronenabsorbierenden Substanzen zu ersetzen. Dies kann durch Einführen oder Injektion in den Zwischen-Behälter oder an jeder Stelle der erwähnten Kreisläufe oder von an diese angeschlossenen Kreisläufen geschehen. Es wird dann jeweils eine solche Menge neutronenabsorbierender Substanzen zugeführt, daß die durch die Reinigungsabfuhr eliminierte Menge ersetzt wird.As part of the neutron absorbing substances with the impurities when discharging of the still bottoms is lost through the pipe 13, it is necessary to eliminate the neutron-absorbing Substances to replace. This can be done by inserting or injecting into the intermediate container or at any point of the circuits mentioned or of circuits connected to them happen. Such an amount of neutron-absorbing substances is then added in each case, that the amount eliminated by the cleaning discharge is replaced.

Als Beispiel wird die vorliegende Regelanlage in Verbindung mit einem Reaktor gezeigt, der mit Druckwasser arbeitet, in welchem das Primärwasser die Funktion des Moderators und des Kühlmittels hat und in welchem die neutronenabsorbierende Substanz Borsäure ist.As an example, the present control system is shown in connection with a reactor that is equipped with Pressurized water works in which the primary water acts as the moderator and coolant and in which the neutron absorbing substance is boric acid.

Beim gewählten Beispiel umfaßt der Reaktor eine Druckkammer in dem Reaktorgefäß, welches den Kern des Reaktors enthält, wobei diese Druckkammer von einem Teil der Primärflüssigkeit durchlaufen wird, die bei ihrem Eintritt in die Druckkammer zerstäubt wird. Unter Bezugnahme auf F i g. 2: Das Reaktorgefäß ist mit 21 bezeichnet, der Kern mit 22, die Druckkammer mit 23, die Destillationsvorrichtung mit 2; 3 bezeichnet die Waschkolonne, welche in der Druckkammer 23 oberhalb des Wasserniveaus angeordnet ist, 4 bezieht sich auf einen Zwischen-Behälter, der mit borhaltigem Wasser gespeist wird, das unten an der Waschkolonne 3 abgenommen wird.In the example chosen, the reactor comprises a pressure chamber in the reactor vessel, which the Contains core of the reactor, this pressure chamber traversed by part of the primary liquid which is atomized as it enters the pressure chamber. Referring to FIG. 2: The reactor vessel is designated with 21, the core with 22, the pressure chamber with 23, the distillation device with 2; 3 designates the washing column, which is in the pressure chamber 23 above the water level is arranged, 4 refers to an intermediate tank that is fed with boron-containing water, which is removed from the wash column 3 at the bottom.

Die Destillationsvorrichtung 2 wird mit dem von der Druckkammer kommenden Wasser über die Leitung 5 gespeist. Dieses Wasser wird in der Destillationsvorrichtung 2 zum Sieden gebracht, und sein Dampf, der Borsäure-Dämpfe mit sich führt, wird durch eine Leitung 6 zur Waschkolonne 3 geführt. Das vom Zerstäuber 29 kommende Waschwasser belädt sich bei seinem Durchgang durch die Waschkolonne 3 mit Borsäure und läuft dann durch das Rohr 9 in den Zwischen-Behälter 4, der mit dem Primärkreislauf durch eine Leitung 10 verbunden ist, wobei der Durchsatz durch diese Leitung von außen durch ein Drosselventil 12 gesteuert wird.The distillation device 2 is connected to the water coming from the pressure chamber via the line 5 fed. This water is brought to the boil in the distillation device 2, and be Vapor carrying boric acid vapors is passed through a line 6 to the scrubbing column 3. The wash water coming from the atomizer 29 is loaded as it passes through the wash column 3 with boric acid and then runs through the tube 9 into the intermediate container 4, which is with the Primary circuit is connected by a line 10, the throughput through this line from the outside is controlled by a throttle valve 12.

Ein Überlaufrohr 11 verbindet den Zwischen-Behälter 4 mit der Destillationsvorrichtung 2. Das Bezugszeichen 34 bezieht sich auf ein Drosselventil in einer Reinigungsleitung der Destillationsvorrichtung 2.An overflow pipe 11 connects the intermediate container 4 to the distillation device 2. Das Reference numeral 34 relates to a throttle valve in a cleaning line of the distillation device 2.

Wie oben beschrieben, erlaubt das Ventil 12 in seiner offenen Stellung das Einführen oder Injizieren von an Borsäure reichem Wasser aus dem Zwischen-Behälter 4 in den Hauptkreislauf, während bei geschlossener Stellung des Ventils dieses Wasser durch das Überlaufrohr 11 zur Destillationsvorrichtung 2 geführt wird, wobei die Borsäure dann in einem geschlossenen Kreislauf zwischen der Destillationsvorrichtung, der Waschkolonne und dem Zwischen-Behälter zirkuliert.As described above, valve 12 in its open position permits insertion or injection of water rich in boric acid from the intermediate container 4 into the main circuit, while with the closed Position of the valve this water through the overflow pipe 11 to the distillation device 2 is performed, the boric acid then in a closed circuit between the distillation device, the washing column and the intermediate container circulates.

Betrachtet werden nunmehr Betriebsbeispiele für den Fall, daß das Abziehen und das Einführen von Borsäure zur Steuerung der Reaktivitätsänderungen des Reaktors durch die vom Xenon-135 hervorgerufene Vergiftung verwendet wird. Im gewählten Beispiel wird die Summe aus Vergiftungs- und Absorptionseffekt des Xe-135 bzw. der Borsäure im wesentlichen für jeden Augenblick konstant gehalten, und zwar gleich dem Maß des Vergiftungseffekts des Xe-135 bei Vollast des Reaktors und stabilem Betrieb.Operational examples are now considered for the case that the withdrawal and insertion of Boric acid to control the reactivity changes of the reactor caused by the Xenon-135 Poisoning is used. In the example chosen, the sum of the poisoning and absorption effects is of the Xe-135 or the boric acid kept essentially constant for every moment, namely equal to the extent of the poisoning effect of the Xe-135 at full load of the reactor and stable Operation.

A. Übergang von Null-Last zu Voll-Last des ReaktorsA. Transition from zero load to full load of the reactor

Um die Borsäure aus dem Hauptkreislauf derart zu eliminieren, daß die mit der Ansammlung des Xenon-135 verknüpfte Änderung der Reaktivität kompensiert wird, schließt man das Ventil 12; das Waschwasser, mit Borsäure beladen und durch die Waschkolonne 3 zum Zwischen-Behälter 4 fließend, muß teilweise oder ganz durch das Überlaufrohr 11 strömen, durch welches es in die Destillationsvorrichtung 2 geleitet wird. Die durch Leitung 5 aus der Druckkammer eingeführte Borsäure wird dann in einem Kreislauf zirkulieren, der ganz oder teilweise geschlossen und durch die Kammern 2, 3 und 4 gebildet ist, in welchem sie sich ansammeln wird.In order to eliminate the boric acid from the main circuit in such a way that the with the accumulation of the Xenon-135-linked change in reactivity is compensated for, valve 12 is closed; the Wash water, loaded with boric acid and flowing through the wash column 3 to the intermediate container 4, must flow partially or completely through the overflow pipe 11, through which it into the distillation device 2 is directed. The boric acid introduced through line 5 from the pressure chamber is then in circulate a circuit that is completely or partially closed and formed by chambers 2, 3 and 4 is where it will accumulate.

B. Betrieb des Reaktors bei Voll-LastB. Operation of the reactor at full load

Wenn die Konzentration an Xenon-135 ihren Betriebswert bei Voll-Last erreicht hat, bleibt das Ventil 12 geschlossen, und die Borsäure verbleibt in dem durch die Kammern 2, 3 und 4 gebildeten Kreislauf.When the concentration of xenon-135 has reached its operating value at full load, the valve remains 12 is closed, and the boric acid remains in the circuit formed by chambers 2, 3 and 4.

C. Übergang von Null-Last zu einer Teil-Last
des Reaktors
C. Transition from zero load to partial load
of the reactor

Die Borsäure wird wie im FaIlA jedoch nur so lange eliminiert, bis ihre Konzentration im Hauptkreislauf den Wert erreicht, der der Vergiftung durch Xenon-135 im Gleichgewichtszustand bei der gewünschten Last entspricht. Um die Konzentration von Borsäure konstant zu halten, muß Borsäure in den Hauptkreislauf in einer Menge eingeführt werden, die der durch die Reinigung eliminierten Borsäure entspricht. Diese Zufuhr von Borsäure von dem Zwischen-Behälter 4 her wird durch geeignete Öffnung des Drosselventils 12 geregelt.As in the case of FaIlA, boric acid is only eliminated until its concentration in the main circuit reaches the value that of the poisoning by xenon-135 in the equilibrium state at the desired Load corresponds. In order to keep the concentration of boric acid constant, boric acid must be in introduced into the main circuit in an amount equal to that of the boric acid eliminated by the purification is equivalent to. This supply of boric acid from the intermediate container 4 is made by suitable Opening of the throttle valve 12 regulated.

D. Übergang von Voll-Last (Betriebszustand)D. Transition from full load (operating state)

zur Null-Last des Reaktorsto the zero load of the reactor

Man öffnet das Drosselventil 12 dergestalt, daß die Borsäure in geeigneter Menge von dem Zwischen-Behälter 4 zum Hauptkreis läuft.The throttle valve 12 is opened in such a way that the boric acid is removed from the intermediate container in a suitable amount 4 runs to the main circle.

E. Übergang von Voll-Last (Betriebszustand)E. Transition from full load (operating status)

zu einer Teil-Last des Reaktorsto a partial load of the reactor

Das Ventil 12 wird wie im Fall D geöffnet, bis die gewünschte Borsäurekonzentration im Hauptkreis, entsprechend der Vergiftung durch Xenon-135 im Gleichgewichtszustand bei der betrachteten Teil-Last des Reaktors, erreicht ist. Sodann wird die Öffnung des Drosselventils 12 dergestalt geregelt werden, daß man die erforderliche Zufuhr von Borsäure in den Hauptkreislauf erhält.The valve 12 is opened as in case D until the desired boric acid concentration in the main circuit, corresponding to the poisoning by xenon-135 in the equilibrium state with the partial load under consideration of the reactor is reached. Then the opening of the throttle valve 12 will be regulated in such a way that the necessary supply of boric acid into the main circuit is obtained.

In der Praxis kann die Regelung der Einstellung der Ventile auf Grund der Meßwerte der Temperatur des Primärwassers im Kern durchgeführt werden ao oder auf Grund der Stellung der Kontrollstäbe oder auf Grund des Niveaus des Moderators im Kern oder, allgemeiner, auf Grund irgendwelcher Meßwerte, die die Wirkung auf die Änderungen der Konzentration des Xenoneffekts angeben.In practice, the regulation of the setting of the valves can be based on the measured values of the temperature of the primary water in the core can be carried out ao or based on the position of the control rods or on the basis of the level of the moderator in the core or, more generally, on the basis of any measured values, which indicate the effect on changes in the concentration of the xenon effect.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Regelanlage zur Regelung eines Kernreaktors mit Hilfe eines neutronenabsorbierende, bei Reaktorbetriebsbedingungen flüchtige Substanzen enthaltenden Strömungsmittels, das einen die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf durchströmt, bei der ein zu diesem Kreislauf parallelgeschalteter Nebenkreislauf vorgesehen ist, in dem eine Destillationsvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Destillationsvorrichtung (2) verlassende Dampf zum Auswaschen der neutronenabsorbierenden Substanzen in eine Waschkolonne (3) und die aus der Waschkolonne kommende, mit neutronenabsorbierenden Substanzen beladene Waschflüssigkeit in einen Zwischen-Behälter (4) strömt, der sowohl mit der Destillationsvorrichtung (2) als auch mit dem die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf (1) in Verbindung steht.1. Control system for the control of a nuclear reactor with the help of a neutron absorbing, at Reactor operating conditions volatile substances containing fluid, which one the Flows through the crevice zone penetrating circuit, in which a parallel to this circuit A secondary circuit is provided in which a distillation device is arranged, thereby characterized in that the steam leaving the distillation device (2) for washing out the neutron-absorbing Substances in a scrubbing column (3) and the one coming from the scrubbing column with neutron-absorbing Substance-laden washing liquid flows into an intermediate container (4), both with the distillation device (2) and with the one penetrating the cleavage zone Circuit (1) is in connection. 2. Regelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschkolonne (3) eine Gegenstromanlage ist, in welcher dem die Spaltzone durchsetzenden Kreislauf (1) entnommene Regelflüssigkeit dem die Destillationsvorrichtung verlassenden Dampf entgegenströmt.2. Control system according to claim 1, characterized in that the washing column (3) has a The countercurrent system is in which the circuit (1) which passes through the crevice zone is withdrawn Control liquid flows counter to the steam leaving the distillation device. 3. Regelanlage nach Anspruch 1 oder 2 für einen Druckwasserreaktor, in dessen Reaktorgefäß oberhalb des Reaktorkerns eine Druckkammer angeordnet ist, die teilweise mit Wasser gefüllt ist und oberhalb des Wasserspiegels ein Dampfpolster aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationsvorrichtung (2), die im Reaktorgefäß (21) angeordnet ist, mit dem unteren Teil der Druckkammer (23) in Verbindung steht, und daß die Waschkolonne (3) und der Zwischen-Behälter (4) sich innerhalb der Druckkammer befinden.3. Control system according to claim 1 or 2 for a pressurized water reactor, in the reactor vessel A pressure chamber, which is partially filled with water, is arranged above the reactor core is and has a steam cushion above the water level, characterized in that that the distillation device (2), which is arranged in the reactor vessel (21), with the lower Part of the pressure chamber (23) is in communication, and that the washing column (3) and the intermediate container (4) are located inside the pressure chamber. 4. Regelanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau der in der Druckkammer befindlichen Flüssigkeit höher als der Scheitel der Destillationsvorrichtung liegt.4. Control system according to claim 3, characterized in that that the level of the liquid in the pressure chamber is higher than the apex of the distillation device. 5. Regelanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Waschkolonne der darin befindliche Dampf in das Dampfpolster in der Kuppel der Druckkammer austritt.5. Control system according to claim 3 or 4, characterized in that from the washing column the steam inside escapes into the steam cushion in the dome of the pressure chamber. 6. Regelanlage nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Waschkolonne speisende Strömungsmittel ein Teilstrom des Speisewassers der Druckkammer ist.6. Control system according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the washing column feeding fluid is a partial flow of the feed water of the pressure chamber. 7. Regelanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischen-Behälter (4) mit einem Überlaufrohr (11) versehen ist und oberhalb des Scheitels der Destillationsvorrichtung und unterhalb des Unterteils der Waschkolonne angeordnet ist.7. Control system according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the intermediate container (4) is provided with an overflow pipe (11) and above the apex the distillation device and is arranged below the lower part of the wash column. 8. Regelanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als neutronenabsorbierende Substanz Borsäure vorgesehen ist.8. Control system according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that boric acid is provided as a neutron absorbing substance. 9. Regelanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Kompensation der Reaktivitätsänderungen auf Grund der Xenon-135-Vergiftung vorgesehen ist.9. Control system according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it is intended to compensate for changes in reactivity due to xenon 135 poisoning is. 10. Regelanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Kompensation der Reaktivitätsänderungen auf Grund des Abbrandes des Spaltmaterials oder Ansammlung von Spaltprodukten vorgesehen ist.10. Control system according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that to compensate for changes in reactivity due to the burn-up of the fissile material or Accumulation of fission products is provided. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DES98955A 1964-08-27 1965-08-20 Appendix for regulating reactivity in nuclear reactors Pending DE1298653B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU46845 1964-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1298653B true DE1298653B (en) 1969-07-03

Family

ID=19723946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES98955A Pending DE1298653B (en) 1964-08-27 1965-08-20 Appendix for regulating reactivity in nuclear reactors

Country Status (6)

Country Link
BE (1) BE668438A (en)
CH (1) CH423016A (en)
DE (1) DE1298653B (en)
GB (1) GB1100767A (en)
LU (1) LU46845A1 (en)
NL (1) NL6511154A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2304700A1 (en) * 1973-01-31 1974-08-01 Siemens Ag PRESSURE WATER REACTOR
DE2312228A1 (en) * 1973-03-12 1974-09-26 Siemens Ag PRESSURE WATER REACTOR
JPS62284289A (en) * 1986-06-02 1987-12-10 日本原子力研究所 Nuclear reactor
SE8605418L (en) * 1986-12-17 1988-06-18 Asea Atom Ab REACTOR

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2917444A (en) * 1956-05-14 1959-12-15 Roger S Dreffin Neutronic reactor control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2917444A (en) * 1956-05-14 1959-12-15 Roger S Dreffin Neutronic reactor control

Also Published As

Publication number Publication date
CH423016A (en) 1966-10-31
BE668438A (en) 1966-02-18
NL6511154A (en) 1966-02-28
GB1100767A (en) 1968-01-24
LU46845A1 (en) 1966-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE952919C (en) Nuclear reactor
DE1546486B2 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONCENTRATING SOLUTIONS CONTAINING RADIOACTIVE MATERIAL BY VAPORATING
DE1233506B (en) Process for purifying a primary liquid in a compact nuclear reactor
DE2255155A1 (en) NUCLEAR REACTOR WITH A MODERATOR LIQUID
DE1298653B (en) Appendix for regulating reactivity in nuclear reactors
DE2612510C3 (en) Arrangement for wastewater treatment
DE1439223B2 (en)
DE1639392C3 (en) Procedure for changing the boric acid concentration in the primary cooling water of nuclear reactors
DE3937608C1 (en)
DE2757602A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COUNTERCURRENT WASHING OF SOLID PARTICLES, IN PARTICULAR OF NUCLEAR FUEL PARTICLES
DE2104356B2 (en) METHOD AND EQUIPMENT FOR THERMAL DEGASSING OF THE PRIMARY COOLANT FROM NUCLEAR REACTORS
DE1276229B (en) Device for the automatic regulation of the reactivity of a boiling water nuclear reactor
CH636829A5 (en) DEVICES AND METHOD FOR THE OPERATION OF DEVICES FOR THE REGENERATION OF ION EXCHANGE AND ADSORPTION MEASURES, IN PARTICULAR IN WATER TREATMENT PLANTS.
DE957064C (en) Nuclear reactor
DE1442352A1 (en) Device for conveying solid-liquid material in countercurrent and method for its use
DE2753495A1 (en) Gas removal system for liquefied gas vessel - has heat exchanger for liq. gas to ensure refilling of void
DE1223963B (en) Evaporator device for radioactive solutions
DE1153466B (en) Water-cooled nuclear reactor with at least one steam turbine working in direct circulation
DE3147199A1 (en) METHOD FOR SOLVING SOLIDS, ESPECIALLY SOLID CORE REACTOR FUELS, AND SOLUTION VESSEL, ESPECIALLY FOR THIS METHOD
DE2029720C3 (en) Ion exchange system for the treatment of liquids
DE2005391A1 (en) Chemical reactivity control system for nuclear reactors
DE2326152A1 (en) Integrated boron dosing plant maintaining low level concn - for pressurised water reactor primary coolant circuit in all operational states
DE2064321A1 (en) Device for the regulation of light water nuclear accumulators
DE1439223C (en) Arrangement for regulating the pressure of a pressurized fluid core reactor
DE3447416C2 (en) Rinsing or storage column