DE2241237B2 - Speisewasserreinigungsvorrichtung für eine Dampfkraftanlage mit Siedewasserreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Speisewasserreinigungsvorrichtung für eine Dampfkraftanlage mit Siedewasserreaktor, bei der mindestens ein Teil des Kondensator- oder Regenerativvorwärmermaterials aus ferritischem Werkstoff besteht und bei der der Speisewasserbehälter gleichzeitig als Mischvorwärmer ausgebildet ist, unter Verwendung eines Elektromagnetfilters zusätzlich zu einer dem Kondensator speisewasserseitig nachgeschalteten Kondensatreinigungsanlage.

Dampfkraftanlage mit Siedewasserreaktoren stellen an die Reinigung des Speisewassers von Verunreinigungen hohe Anforderungen. Üblicherweise sind zur ständigen Reinigung des anfallenden Kondensats Kondensatreinigungsanlagen dem Kondensator unmittelbar nachgeschaltet. Tro'zdem müssen große Teile des Speisewassersystems aus nichtferritischem Material bestehen, um den Korrosionsproduktpegel im Reaktorspeisewasser möglichst niedrig zu halten und Eisenoxidablagerungen an den Brennelementen weitgehend zu unterdrücken.

Elektromagnetfilter sind in der Lage, als Ergänzung zur chemischen Kondensatreinigung das Speisewasser einer derartigen Dampfkraftanlage von ferritischen Verunreinigungen weitgehend freizuhalten. Ohne zusätzliche Einschaltung eines Elektromagnetfilters in das Speisewassersystem ist die Reinigung des Speisewassers nach Stillstandszeiten der Anlage sehr zeitraubend, da große Mengen von Speisewasser lange Zeit umgewälzt werden müssen, um eine ausreichende Reinigung des Speisewassers zu erzielen. Außerdem ist während des Betriebes mit einem höheren Korrosionsproduktpegel im Speisewasser zu rechnen, wenn der Speisewasserbehälter gleichzeitig als Mischvorwärmer betrieben und also ein Teil des Anzapfdampfes unmittelbar in den Speisewasserbehälter eingeleitet wird. Diese für die Dimensionierung des Niederdruckteiles 'des Speisewasserkreislaufes sehr vorteilhafte Lösung kann durch Einschaltung einer Kondensatreinigungsanlage für Dampfkraftanlagen mit Siedewasserreaktor und bei weitgehender Verwendung ferritischen Materials im Speisewassersystem nur bedingt angewendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektromagnetfilter zur Reinigung des Speisewassers so anzuordnen, daß eine schnellere und wirksame Reinigung des Speisewassers sowohl nach Stillstandszeiten der Dampfkraftanlage als auch während des Betriebes gewährleistet ist, ohne daß die chemische Kondensatreinigungsanlage zu sehr beansprucht wird und ohne daß die Verwendung ferritischer Werkstoffe im als Mischvorwärmer dienenden Speisewasserbehäiter zu einer erhöhten Verunreinigung des Speisewassers führen kann.

Die Aufgabe wird bei der eingangs genannten Speisewasserreinigungsvorrichtung erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Prinzipschaltung einer Speisewasserreinigungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

F i g. 2 läßt die Anordnung des Speisewasserbehälters mit den Zu- und Ableitungen zum Elektromagnetfilter und zum übrigen Speisewasserkreislauf erkennen.

Vom Niederdruckteil der Turbine 1, die den Generator 2 antreibt, gelangt der Dampf in den Kondensator 3, wo er kondensiert und als Kondensat über eine Kondensatpumpe 4, einen Niederdruckvorwärmer 5, die Kondensatreinigungsanlage 6, eine Kondensathauptpumpe 7, ein Ventil 8 und weitere Niederdruckvorwärmer 36 in den Speisewasserbehält.er 37 gelangt. Vom Speisewasserbehälter 37 wird das Speisewasser durch eine Speisewasserpumpe 38 über Hochdruckvorwärmer 9 in den Reaktor 10 gepumpt, wo es verdampft und zur Turbine 1 geführt wird. Die Niederdruckvorwärmer und die Hochdruckvorwärmer sind zusammen mit dem Speisewasserbehälter 37 an Entnahmen der Turbine 1 dampfseitig angeschlossen. Die Dampfmäntel der Niederdruck- und Hochdruckvorwärmer, der Speisewasserbehälter 37 sowie die verbindenden Rohrleitungen bestehen aus ferritischen Werkstoffen.

Dem Speisewasserbehälter37 ist die Reihenschaltung einer Umwälzpumpe 11 mit einem Elektromagnetfilter 12 über Ventile 13 bis 16 parallel geschaltet. Die Ausgangsleitung 17 des Eleklromagnetfilters ist außerdem über ein Ventil 18 mit dem Eingang des Hochdruckvorwärmers 9 verbunden. Vom Ausgang des Hochdruckvorwärmers 9 zweigt eine weitere Speisewasserleitung 19 ab, in die Ventile 20 und 21 eingeschaltet sind. Die Speisewasserleitung 19 mündet

in den Kondensator 3 ein. Außerdem besteht noch eine Verbindungsleitung 22, in die ein Ventil 23 eingeschaltet ist. Die Verbindungsleitung liegt zwischen dem Verbindungspunkt der Ventile 20 und 21 in der Sj reise wasserleitung 19 und dem Verbindungspunkt der Ventile 13 und 14, die zwischen der Umwälzpumpe 11 und dem Speisewasserbehäiter 37 angeordnet sind. Von der Ausgangsleitung 17 des Elektromagnctfilters 12 zweigt eine Spülleitung 24 ab, in die ein Ventil 25 eingeschaltet ist. Die Spülleitung 24 mündet in einen Entspannungsbe- ι ο halter 26, dessen Abdampfleitung 27 zum Kondensator 3 führt und durch dessen Ausgangsleitung 28 das dort abgeschiedene Wasser zu einer nicht dargestellten nuklearen Abwasseraufbereitungsanlage fließt. Parallel zur Kondensatreinigungsanlage 6 ist noch eine Umgehungsleitung 29 mit einem Ventil 30 vorgesehen.

Fig.2 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung des Speisewasserbehälters 37. Man sieht, daß die vom Niederdruckvorwärmer 36 kommende Lei'ung in den linken Teil des Speisewasserbehähers 37 mündet und daß die Zuleitung zum Elektromagnetfilter 12 über die Ventile 13 und 14, die Umwälzpumpe 11 und das Ventil 15 ebenfalls vom linken Teil des Speisewasserbehälters abzweigt, während die Ausgangsleitung 17 des Elektromagnetfilters 12 über das Ventil 16 in der Nähe des rechten Teiles wieder in den Speisewasserbehälter 37 einmündet. Dort ist auch die Zuleitung zur Spc sewasserpumpe 38 vorgesehen, so daß bei Auslegung des Elektromagnetfilters 12 für die volle Reaktorspeisewasserleistung die den Speisewasserbehäiter 37 durchset- jo zende Speisewassermenge über das Elektromagnetfilter 12 geleitet wird. Eine Trennwand 31 im Speisewasserbehälter kann eine Vermischung des Speisewassers des rechten und linken Teiles weitgehend ausschließen. Sie besitzt Speisewasserdurchtrittsöffnungen, damit auch « bei Ausfall der Filteranlagc die Speisewasserversorgung des Reaktors erhalten bleibt.

Nach Stillstandszeiten der Dampfkraftanlage besitzt das im Speisewassersystem enthaltene Wasser einen erhöhten Korrosionsproduktpegel. Vor Inbetriebsetzung der Anlage wird daher dieses Wasser mit Fremddampf aufgeheizt und zunächst bei geöffneten Ventilen 13,14,15 und 16 eingeschalteter Umwälzpumpe 11 der Wasserinhalt des Speisewasserbehälters 37 gereinigt. Wenn die Verunreinigung dieses Wassers sich nicht weiter verringern läßt, läßt sich das Ventil 16 schließen und die Vent'le 18,20 und 23 werden geöffnet Dies hat zur Folge, daß das Wasser in den HochdruckvorwärmeiT' 9 für sich gereinigt wird.

Nach Reinigung dieser beiden Teilinhalte des Speisewasserkreislaufes wird das Ventil 23 geschlossen und das Ventil 21 geöffnet, so daß von der Umwälzpumpe 11 aus gesehen das Elektromagnetfilter 12 in Reihe zu den Hochdruckvorwärmern 9, zum Kondensator 3, zu den Niederdruckvorwärmern 5 und 36 und zum Speisewasserbehälter 37 geschaltet ist. Bei dieser Phase des Reinigungsvorgangs ist das Ventil 30 geöffnet, so daß kein Wasser durch die Kondensatreinigungsanlage 6 fließt. Die Reihenschal'ung des größten Teils des Speisewasserkreislaufes wird erst nach Reinigung des Wassers im Speisewasserbehälter 37 und in den Hochdruckvorwärmern 9 hergestellt Dies bietet den großen Vorteil, daß nur gereinigtes Wasser in den Kondensator 3 strömt, so daß trotz der relativ großen Verweilzeit sich keine Korrosionsprodukte im Kondensator 3 ablagern, wie dies sonst nur bei unmittelbarer Vorschaltung des Elektromagnetfilters 12 vor den Kondensator 3 erreicht werden kann.

Wenn bei dieser Betriebsweise die Verunreinigungen nicht weiter vermindert werden können, wird das Ventil 30 geschlossen und unter Einbeziehung der Kondensatreinigungsanlage 6 die Vorreinigung der Anlage weiter fortgesetzt, bis der Reaktor 10 in Betrieb genommen werden kann. Während des Betriebes sind nur die Ventile 13, 14, 15 und 16 geöffnet, so daß — je nach Auslegung des Elektromagnetfilters 12 — ein Teil oder der gesamte, den Speisewasserbehälter 37 durchfließende Speisewasserstrom im Elektromagnetfilter 12 gereinigt wird.

Eine besonders vorteilhafte Spülmöglichkeit erhält man. wenn man einen Entspannungsbehälter 26 an die Spülleitung 24 anschließt und zur Spülung des Elektromagnetfilters 12 ebenfalls das Speisewasser der Dampfkraftanlage verwendet. Hinter dem Ventil 25 wird das Spülwasser entspannt, so daß ein Teil dieses Wassers verdampft und über die Abdampfleitung 27 unmittelbar in den Kondensator 3 geführt werden kann, während durch die Ausgangsleitung 28 des Wasserabscheiders 26 der nuklearen Abwasseraufbereitungsanlage relativ wenig Wasser mit entsprechend hohem Verunreinigungsgrad zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Speise Wasserreinigungsvorrichtung für eine Dampfkraftanlage mit Siedewasserreaktor, bei der mindestens ein Teil des Kondensator- oder Regenerativvorwärmermalerials aus ferritischem Werkstoff besteht und bei der der Speisewasserbehälter gleichzeitig als Mischvorwärmer ausgebildet ist, unter Verwendung eines Elektromagnetfilters zusätzlich zu einer dem Kondensator speisewassersei- ι ο tig nachgeschalteten Kondensatreinigungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetfilter (12) mit einer in Reihe dazu liegenden Umwälzpumpe (11) über mit Ventilen versehene Leitungen (17, 19, 22) parallel geschaltet ist zum Speisewasserbehälter (37), zu den Hochdruckvorwärmern (9) und zur Reihenschaltung von Hochdruckvorwärmern (9), Kondensator (3), Niederdruckvorwärmern (5, 36) und Speisewasserbehälter (37) und daß der Kondensatreinigungsanlage (6) eine absperrbare Umgehungsleitung (29) parallel geschaltet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (17) des Elektromagnetfilters (12) über ein Ventil (16) in den Speisewasserbehälter (37) und über ein Ventil (18) in die Eingangsleitung zu den Hochdruckvorwärmern (9) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (17) des Elektromagnetfilters (12) über eine Spülleitung (24) in einen Wasserabscheider (26) mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisewasserbehälter (37) zwei Bereiche aufweist, daß in den einen Bereich die Leitungen von den Niederdruckvorwärmern (5) und zur Umwälzpumpe (U) und in den anderen Bereich die Ausgangsleitung (17) des Elektromagnetfilters (12) und die Leitung zur Speisewasserpumpe (38) münden.