DE1945044A1

DE1945044A1 - Verfahren zur beschleunigten Leistungsherabsetzung eines Druckwasser-Kernreaktors

Info

Publication number: DE1945044A1
Application number: DE19691945044
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Aleite
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-05
Filing date: 1969-09-05
Publication date: 1971-04-08
Also published as: AT311504B; ES383388A1; JPS5114673B1; SE359954B; BE755198A; FR2060424B1; GB1271347A; FR2060424A1; NL7012030A; CH515587A

Description

SISIS^S AKTIENGESELLSCHAFT Srlangen> den- *» «r. u»w

Berlin unu Iniunohen Werner-Yon-Sienejis-Str.

Unser Zeichens

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Verfahren zur beschleunigten Leistungsherabsetzung eines Druckwasser-Kemreaktors

Während des Normalbetriebes eines Kernkraftwerkes können Störungen, beispielsweise durch Ausfall einer Hauptkühlmittelpumpe oder durch Lastabwurf bzw. sprungförmige Lastabsenkungen, auftreten, die es erforderlich machen, die Reaktorleistung in sehr kurzen Zeiträumen um bestimmte Beträge herabzusetzen, Nach den bisher bekannten Verfahren ist eine derartige Herabsetzung der P.eaktorleistung nur durch eine Reaktorschneilabsohaltung möglich, da das Einfahren der Steuerstäbe auch mit maximaler Geschwindigkeit in den meisten Fällen nicht ausreicht.

Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Leistungsherabsetzung für den Kernreaktor zu finden, bei der eine Schnellabschaltung vermieden werden kann.

Die Erfindung besteht dabei darin* daß einer oder mehrere der Steuerstäbe im Störfall vollständig in den Reaktorkern eingeworfen werden. Dabei ist es jedoch zweckmäßig, daß die Steuerstäbe direkt nach dem Einfall wieder mit einstellbarer Geschwindigkeit ausfahren und die Einregelung auf die zulässige Leistung von der normalen Betriebsregelung mit Hilfe der Gesamtsteuerstabbank erfolgt. Der Einwurf der Steuerstäbe kann dabei durch selbsttätige Schaltungen als auch von Hand erfolgen.

Die eingefallenen Stäbe verweilen dabei nur etwa eine Minute im Stoßdämpfer, so daß bei etwa auftretendem Sieden im Stoßdämpfer dieser Vorgang nur von kurzer Dauer ist. Gleichzeitig

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m.ViB ;iedoch ein Steuerstabhaltbefehl ausgelöst werden, damit verhindert, wird, daß die Kuhlmitteltemperaturregelung die Leistungsminderung infolge .dieses Stabeinfalls dadurch ausgleicht, daß die Gesamtsteuerstabbank gezogen wird, Dies würde - da an der Stelle des eingefallenen Stabes die örtliche Reaktorleistung stark abgesenkt ist - su einer erhöhten Leistung im übrigen Kern führen* · .

Wenn bei einem Lastabwurf des Generators oder einer großen sprungförmigen Lastsenkung gleichzeitig auf die beschriebene Weise eine schnelle Herabsetzung der Reaktorleistung erzwungen, wird, so vermindert sich auch die von der tiberproduktionsanlage abzublasende Dampfmenge erheblich. Damit ist gegebenenfalls auch eine nennenswerte Verkleinerung der Überproduktionsanlage möglich. *

Gleichzeitig kennen durch einen gezielten Stabeinwurf Siede« zonen im Reaktor sofort abgebaut werden, wenn der Ort dieser Zonen durch eine entsprechende Instrumentierung festgestellt werden kann und ein Stabeinwurf mit jedem der Stäbe möglich ist,

Anhand einer schematischen Zeichnung ist die Wirkungsweise,des Stabeinwurfs bei Lastabwurf nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: . - .-

Pig, 1a ein Diagramm mit dem Verlauf der Reaktorleistung bei.

entsprechenden Stabeinwurfen, das Diagramm nach Fig. 1b den Verlauf der mittleren Kühlmitteltemperatur und dag

Diagramm nach
Pig, Ic die Fahrweise der regelnden Steuerstabbank.

In dem Diagramm nach Fig. 1a ist zunächst angenommen, daß die ; Generatorleistung P« von beispielsweise 150 MN auf etwa 10 JWi sprunghaft abfällt. Auf der Ordinate ist ebenfalls die Reaktorleistung P„ in Prozent aufgetragen. Es wird dabei von einer ; Heaktorleistung von etwa 60 % ausgegangen,· die den 150 Mt ent- ;

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spricht. Die ausgezogene obere Kurve stellt den Verlauf der Reaktorleistung P-,_Q dar, bei der kein Stab eingeworfen wird, sondern die Leistung lediglich auf Grund des Einfahrens der regelnden Steuerstabbank - wie das aus dem Diagramm nach Fig. ^c zu ersehen ist - geregelt abgefahren wird." In dem Diagramm nach ü'ig. 1b ist schließlich die Änderung A-SL in ⁰C der Kühlmitteltemperatur aufgetragen. Dabei zeigt sich, daß bei einer Herabregelung der Reaktorleistung ohne Stabeinwurf die Kühlmitteltemperatur um 2° C so ansteigt, daß die Reaktorleistung durch die Regelung der mittleren Kühlmitteltemperatur mit ca. 20 $/min abgefahren wird.

Die strichpunktierte Kurve P-,.. nach Fig. ta zeigt den Yerlauf der Reaktorleistung bei Einwurf eines einzelnen Stabes gleichzeitig mit dem Lastabwurf. Dabei zeigt es sich, daß bereits 1 see nach dem Lastabwurf die Reaktorleistxing bzw. der Neutronenfluß um ca. 13 i° abgesunken ist. Die zugehörige mittlere Kühlmitteltemperatur nach Pig. 1b bleibt zunächst konstant, sinkt dann jedoch schwach ab. Der nicht näher dargestellte Frischdarapfdruck, der zunächst um ca. 1,5 i<> ansteigt, führt dann über die Regelung der mittleren Kühlmitteltemperatur zu einem Abfahren der Reaktorleistung mit etwa 10 $/min, bis das der erforderlichen luinderleistung entsprechende Gleichgewicht wieder hergestellt ist.

Die'gestrichelte Kurve P^₂ ⁱⁿ ^ig. ^Λ'^Ά zeigt den Yerlauf der Reaktorleistung bei Einwurf von zwei Steuerstäben. Dabei sinkt die Reaktorleistung sofort um etwa 22 >&. Gleichzeitig sinkt auch die mittlere Kühlmitteltemperatur um etwa 3° C. Die Reaktorleistung wird daraufhin über die Regelung der mittleren Kühlmitteltemperatur mit ca. 2,5 $/min zurückgenommen.

Bei den dargestellten Diagrammen ist von Teillast des Reaktors ausgegangen. Die gleichen Verhältnisse gelten jedoch auch bei einem unter Vollast fahrenden^Reaktor, wobei pro Stabeinwurf mit einer Leistungsherabsetzung von bis zu 15 ^cf> gerechnet werden kann.

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Es zeigt sieh also, daß mit dem- beschriebenen Stabeinwurf eine schnelle leistungsherabsetzung auf Werte erreicht werden kann, die eine Sehnelläbschaltung des gesamten Reaktors nicht mehr' erforderlich macht. Darüber hinaus verhindert ein Ansteigen der Kühlmitteltemperatur auch das Ansprechen der Sprühventile im !^rückhaltesystem, so daß auch diese kleiner ausgelegt werden können. * ' .

2 Patentansprüche
1 Figur

1 0 9 8 1 5 / Ii ■: A 3 6AO OBiQiNM.

Claims

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Patentansprüche

; 1.)Verfahren zur beschleunigten Herabsetzung der Leistung ■ eines Druckwasser-Kernreaktors bei Störungen,^insbesondere bei Kühlwasserpumpenausfall, sprunghaften Laständerungen oder örtlichem Siedend wobei der Heaktor im Normalbetrieb mit stetig ein- und ausfahrbaren Steuerstäben geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Steuerstäbe im Störfall vollständig in den Reaktorkern eingeworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeworfenen Steuerstäbe unmittelbar nach dem Einfall mit einstellbarer Geschwindigkeit wieder ausfahren und die Einregelung auf die zulässige Leistung von der normalen Betriebsregelung mit Hilfe der Gesamtsteuerstabbank erfolgt.

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L e e r s e i t e