DE2136352A1

DE2136352A1 - Secondary condensate filtration plant - for dual cycle boiling water reactor power plant

Info

Publication number: DE2136352A1
Application number: DE19712136352
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenter Dr Rer N Heitmann
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-21
Publication date: 1973-02-01

Abstract

Accumulated condensate in the pre-heaters is passed through an electro-magnetic filter to remove suspended ferro-magnetic oxides. The treated condensate is then passed to a feed water tank to be pumped through the pre-heaters to sec. steam generators. A water separator and by-pass line are included in the circuit, the latter enabling regenerator backwashing of the filter to be effected. The system can be extended to provide a filter for each pre-heater and the water separator with a common feed tank, backwash pump, and effluent reception tank.

Description

Dampfkraftanlage für Kernkraftwerke mit Siedewasser-Reaktoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Damafkraftanlage für Kernkraftwerke mit Siedewasser-Reaktoren, bei der die in der Anlage anfallenden Nebenkondensate vor ihrer Einspeisung in den Arbeitsmittelkreislauf einer Reinigung zu unterziehen sind. Bisher hat man stets alle anfallenden Nebenkondensate nn den Maschinenkondensator geleitet, von wo aus diese Flüssigkeitsmengen zusammen mit dem Speisewasser der Reinigung unterworfen werden. Die Folge davon ist, daß die Reinigungsanlage sowie sämtliche Niederdruckvorwärmer, Rohrleitungen, Armaturen, --Kondensatpumpen usw. für die der vollen Reaktorleistung entsprechende Arbeitsmittelmenge ausgelegt werden müssen.Steam power plant for nuclear power plants with boiling water reactors Invention relates to a Damaf power plant for nuclear power plants with boiling water reactors, in which the secondary condensates occurring in the system before they are fed into the The working medium circuit must be subjected to cleaning. So far you always have all secondary condensates incurred are routed to the machine condenser, from where these amounts of liquid are subjected to cleaning together with the feed water will. The consequence of this is that the cleaning system and all low-pressure preheaters, Pipelines, fittings, condensate pumps, etc. for the full reactor output corresponding amount of work equipment must be designed.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung geht dabei von der ueberlegung aus, daß die in den heißen Nebenkondensaten vorhandenen Verunreinigungen überwiegend aus ferromagnetischen Eisenoxiden bestehen, die sich auch in höheren Temperaturbereichen abtrennen lassen ohne daß man eine Abkühlung und Entspannung bis herab zum Niveau des Maschinenkondensats vornehmen müßte. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß die Nebenkondensate unter Zwischenschaltung mindestens einer, Elektromagnetfilter enthaltenden Reinigungseinrichtung in einen Speisewasserbehälter geleitet sind.The invention avoids these disadvantages. The invention goes thereby from the consideration that the impurities present in the hot secondary condensates consist mainly of ferromagnetic iron oxides, which are also found in higher Separate temperature ranges without cooling down and relaxing down to the level of the machine condensate. Accordingly, the Invention is that the secondary condensates with the interposition of at least one, Electromagnetic filter containing cleaning device in a feed water tank are directed.

Dadurch ergibt sich für die Gesamtanlage eine erhebliche Kostensenkung, da die dem Speisewasserbehälter sorgeschalteten Aggregate nur noch für etwa zwei- 1)rittel bis drei Viertel der Reaktorleistung ausgelegt werden müssen. Außerdem wird ein rmewirtschaftlich höherer Wirkungsgrad erzielt und die radioaktiven Abfallmengen und damit die Betriebskosten lassen sich verringern.This results in a significant cost reduction for the entire system, since the units connected to the feed water tank only last for about two 1) between three and three quarters of the reactor output must be designed. aside from that becomes an economic higher efficiency achieved and the Radioactive waste quantities and thus the operating costs can be reduced.

Die im höheren Temperaturbereich anfallenden Kondensate aus den Hochdruckvorwärmern können zusammen oder getrennt mit aus Wasserabscheidern anfallenden Wassermengen über die Reinigungseinrichtung oder mehrere solche Einrichtungen in den Speisewasserbehälter zurückgeführt werden. Das Elektromagnetfilter wie auch eine andere für hohe Temperaturen geeignete Filters vorrichtung erfordert von Zeit zu Zeit eine Reinigung oder Regenerierung, sodaß während dieses Vorganges zur Aufrechterhaltung des Betriebes der Gesamtanlage entweder eine Umschaltung auf eine andere bereitgestellte Reinigungseinrichtung erfolgt oder eine vorübergehende Rückführung ohne Reinigung über eine geeignete Bypaßleitung stattfindet.The condensates from the high-pressure preheaters that occur in the higher temperature range can be used together or separately with amounts of water from water separators Via the cleaning device or several such devices into the feed water tank to be led back. The electromagnetic filter as well as another for high temperatures suitable filter device requires cleaning or regeneration from time to time, so that during this process to maintain the operation of the entire system either a switchover to another cleaning device provided takes place or a temporary return without cleaning via a suitable one Bypass line takes place.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für dieErfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schematischer Darstellung. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The figures show embodiments in their own right for the invention essential parts in a greatly simplified, schematic representation. Same or Corresponding parts are provided with the same reference numerals in both figures.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Äusführungsbeispiel sind mit 1 und 2 Hochdruckvorwärmer bezeichnet, denen in nicht näher dargestellter Weise Heizdampf über Entnahmeleitungen der Dampf turbine zugeführt wird. Das Arbeitsmittel wird vom Speisewasserbehälter 3 aus mit Hilfe der Speisepumpen 4 und 5 durch die -HochdrucLWorwärmer 1 und 2 gefördert und gelangt dann über die Leitungen 6 und 7 zu den VrJamferheizflächen.In the embodiment shown in FIG. 1, 1 and 2 high-pressure preheaters referred to, which in a manner not shown heating steam is supplied to the steam turbine via extraction lines. The work equipment will from the feed water tank 3 with the aid of the feed pumps 4 and 5 through the high-pressure warmers 1 and 2 and then reaches the VrJamfer heating surfaces via lines 6 and 7.

Das in den Sammelräumen 8 und 9 der Hochdruckvorwärmer 1 und 2 anfallende Kondensat gelangt über die Kondensatsammelleitung 10 zur Reinigungseinrichtung, die im wesentlichen ein Elektromagnetfiltei 11 enthält. Dort werden de magnetisierbaren suspendierten Verunreinigungen abgeschieden und das so gereinigte Kondensat gelangt dann über die Leitung 12 zum Speisewasserbehälter 3.The accumulating in the collecting chambers 8 and 9 of the high pressure preheaters 1 and 2 Condensate reaches the cleaning device via the condensate collecting line 10, which essentially contains an electromagnetic filter 11. There are de magnetizable suspended impurities separated and the thus cleaned condensate arrives then via line 12 to the feed water tank 3.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird auch das in einem Wasserabscheider 13 anfallende Wasser der Reinigungseinrichtung zugeführt, wobei eine Pumpe 14 diese Wassermengen ebenfalls in die Sammelleitung 10 fördert.In the illustrated embodiment, this is also done in a water separator 13 supplied water of the cleaning device, with a pump 14 this Also promotes amounts of water in the manifold 10.

Das Slektromagnetfilter 11 wird durch die Bypaßleitung 15 mit dem Ventil 16 umgangen, sodaß während der Reinigung, RUckspülung oder andersartigen Regenerierung des Blektromagnetfilters 11 die Wassermengen vorübergehend ungereinigt über die Bypaßleitung 15 in die zum Speisewasserbehälter 3 führende Leitung 12 eingeleitet werden können. Das Elektromagnetiilter 11 arbeitet in der Weise, daß die zu reinigenden Wassermengen einen mit hartmagnetischen Stahlkugeln zumindest teilweise gefüllten Hohlraum durchsetzen, wobei mit verhältnismäßig hohen is;rregerströmen eine starke Aufmagnetisierung der Stahlkugeln vornehmlich bis weit über deren Sättigung hinaus erfolgt, sodaß sich die magnetisierbaren Verunreinigungen an die hartmagnetischen Kugeln anlegen. Beim Spülvorgang des Filters wird zerhackter Gleichstrom abnehmender und abwechselnd entgegengerichteter Polarität zur Entregung des Filters verwendet und gleichzeitig Spülwasser unter solchem Druck und in solcher Menge zugeführt, daß die Stahlkugeln aufgewirbelt werden und eine tanzende Bewegung ausführen.The Slektromagnetfilter 11 is through the bypass line 15 with the Valve 16 bypassed, so that during cleaning, backwashing or otherwise Regeneration of the electromagnetic filter 11, the water quantities temporarily unpurified introduced via the bypass line 15 into the line 12 leading to the feedwater tank 3 can be. The electromagnetic filter 11 works in such a way that the to be cleaned Amount of water one at least partially filled with hard magnetic steel balls Enforce cavity, with relatively high excitation currents a strong Magnetization of the steel balls mainly far beyond their saturation takes place so that the magnetizable impurities are attached to the hard magnetic Create balls. As the filter rinses, the chopped direct current decreases and alternately opposite polarity are used to de-excite the filter and at the same time rinsing water is supplied under such pressure and in such a quantity, that the steel balls are whirled up and perform a dancing movement.

Das dem Speisewasserbehälter 3 mittels der Spül- und Umwälzpumpe 19 entnommene und über die Leitung 21 dem Elektromagnetfilter 11 zugeführte Spülwasser wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel danach in einen Auffangbehälter 17 geleitet, aus dem der bei der Entspannung entstehende Dampf über die Ausdampfleitung 18 in den Speisewasserbehälter 3 oder in einen anderen Behälter der Anlage, der auf niedrigerer Druckstufe liegt, zurückgeführt wird. Mit Hilfe der Spül- und Umwälzpumpe 19 kann auch vor dem Anfahren des Reaktors der Inhalt des Speisewasserbehälters 3 über das Elektromagnetfilter 11 gereinigt werden. Weiterhin besteht die Mögichkeit, das gereinigte Wasser in den Kondensator oder in den Niederdruck- -strang zurückzuführen, wie durch die gestrichelt gezeichnete Leitung 20 versinnbildlicht ist. Auf diese Weise kann man eine Umwälzung und Reinigung des gesamten Niederdrucksystems erreichen. Die im Auffangbehälter 17 anfallenden radioaktiven Abwässer werden auf getrenntem Weg, wie durch die Leitung 40 versinnbildlicht ist, der nuklearen Abwasseraufbereitungsanlage zugeführt.The feed water tank 3 by means of the flushing and circulating pump 19 rinsing water removed and fed to the electromagnetic filter 11 via the line 21 is then in the illustrated embodiment in a collecting container 17 from which the steam generated during the expansion via the evaporation line 18 in the feed water tank 3 or in another tank of the system, the is at a lower pressure level, is returned. With the help of the flushing and circulation pump 19 the contents of the feed water tank can also be used before starting the reactor 3 can be cleaned via the electromagnetic filter 11. Furthermore there is the possibility the cleaned Water in the condenser or in the low pressure -strang, as symbolized by the dashed line 20 is. In this way you can circulate and clean the entire low pressure system reach. The radioactive waste water occurring in the collecting container 17 is on separate path, as symbolized by line 40, the nuclear waste water treatment plant fed.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kondensatströme in mehrere Einheiten aufgeteilt. Das Nebenkondensat, das aus dem Auffangbehälter 8 des Hochdruckvorwärmers 1 anfällt, gelangt über die Leitung 22 zum Elektromagnetfilter 23, während hiervon unabhängig das im Auffangbehälter 9 des Hochdruckvozwärmers 2 anfallende Kondensat über.eine getrennte Leitung 24 einem gesonderten Elektromagnetfilter 25 zugeführt wird. Weiterhin fördert die Pumpe 14 die im Wasserabschelder 13 anfallenden Wassermengen wiederum zu einem gesonderten Elektromagnetfilter 26, wobei auch jeweils zur Rückführung in den Speisewasserbehälter 3 getrennte Leitungen 27, 28 und 29 vorgesehen sind. Ebenso sind drei getrennte Bypaßleitungen 30, 31 und 32 mit Ventilen 33, 34 und 35 vorgesehen.In the embodiment shown in Figure 2, the condensate flows divided into several units. The secondary condensate that comes out of the collecting tank 8 of the high-pressure preheater 1 is obtained via line 22 to the electromagnetic filter 23, while independently of this, the one in the collecting container 9 of the high-pressure heater 2 accumulating condensate via a separate line 24 to a separate electromagnetic filter 25 is fed. Furthermore, the pump 14 promotes the accumulating in the water isolator 13 Water volumes in turn to a separate electromagnetic filter 26, also in each case separate lines 27, 28 and 29 for return to the feed water tank 3 are provided. There are also three separate bypass lines 30, 31 and 32 with valves 33, 34 and 35 are provided.

Da natürlich nicht alle Elektromagnetfilter gleichzeitig gespült werdon brauchen, kann mit einer gemeinsamen Spül- und Umwälzpumpe 19 gearheitet werden, deren Druckleitung 21 in die einzelnen Stränge 36, 37 v@@ 38 aufgegabelt ist. Beim Spülen der Filter wird Wesser a@@ dem Speisewassertehälter 3 entnommen und das yse@@zein@gte Spülwasser dansch in einen gemeinsamen Auffangbehälter 17 @eleitet. die Ausdampfleitung 39 ist hier zum Kondensatox gaführt. Eine Leitung 40 führt in Übereinstimmung mit dam in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zur nuklearen Abwasseraufbereitungsanlage. Die gestrichelt gezeichneten Leitungen 41, 42 und 43 stehen mit dem Kondensator oder sinem Miederdruckstrang in Verbindung.Since of course not all electromagnetic filters are rinsed at the same time need can be set up with a common flushing and circulating pump 19, whose pressure line 21 is forked into the individual strands 36, 37 v @@ 38. At the When the filters are rinsed, Wesser a @@ is removed from the feed water tank 3 and the yse @@ zein @ gte Rinsing water then passed into a common collecting container 17. the evaporation line 39 is here to the condensate box. A line 40 leads in accordance with dam embodiment shown in Figure 2 for the nuclear waste water treatment plant. The dashed lines 41, 42 and 43 are connected to the capacitor or its corset pressure cord in connection.

9 Patentansprüohe 2 Figuren9 claims 2 figures

Claims

Patent claims 3 steam power plant for nuclear power plants with boiling water reactors, in the case of the secondary condensates occurring in the system before they are fed back into the system are to be subjected to cleaning in the working medium cycle, characterized in that that the secondary condensates in the higher temperature range with the interposition of at least a cleaning device containing electromagnetic filters into a feed water tank are directed.

2. Plant according to claim 1, characterized in that at least a cleaning device is also supplied with water from a water separator.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the Cleaning device is provided with a bypass line through which during regeneration the cleaning device, the condensate is temporarily diverted uncleaned.

4. Plant according to claim 1 to 5, characterized in that the The cleaning device is rinsed with water from the feed water tank.

5. Installation according to claim 4, characterized in that for inclusion the rinsing water previously passed through the cleaning device is an additional collecting container is provided.

6. Plant according to claim 5, characterized in that the collecting container is connected to an evaporation line, through which the resulting from the expansion Steam in the feed water tank, in the condenser or in a system part lower Pressure levels can be returned,

7. Plant according to claim 1 to 6, characterized in that that a flushing and circulating pump is provided with which the entire feed water tank content can be funded through the cleaning facility.

8. Plant according to claim 1 to 7, characterized in that above the cleaning device fed purified water into the low-pressure system of the system, in particular, can be returned to the machine capacitor.

9. Plant according to claim 8, characterized by a circulation and Cleaning of the entire low pressure system of the plant.