DE2312228A1

DE2312228A1 - Druckwasserreaktor

Info

Publication number: DE2312228A1
Application number: DE2312228A
Authority: DE
Inventors: Ivan Dr Techn Kausz; Helmut Dipl Ing Stuenkel; Harald Dr Ing Wille
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1973-03-12
Publication date: 1974-09-26
Also published as: ATA1091173A; CH567777A5; US4043865A; AT342729B; FR2221792A1; ES424152A1; FR2221792B1; BE811925A

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckwasserreaktor mit einer Aufbereitungsanlage für boriertes Primärkühlwasser, die eine Entgasungseinrichtung und eine Rektifizierkolonne mit Verdampfer zur Abgabe von Borsäurekonzentrat und unboriertem Wasser umfaßt. Sie hat das Ziel, die Aufbereitungsanlage zu verbessern und ihre Arbeitsweise zu automatisieren.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Entgasungseinrichtung hinter dem Verdampfer angeordnet ist. Man erreicht damit, daß die Entgasungseinrichtung nicht mehr das gesamte Kühlwasser verarbeiten muß, zumal während relativ langer Betriebszeiten überhaupt keine Entgasung erforderlich ist. Für diesen Fall wird die Entgasungseinrichtung außer Betrieb genommen. Zu diesem Zweck kann sie mit einer Umgehungsleitung versehen und abstellbar ausgebildet sein.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Aufbereitungsanlage ist eine konstante Borsäurekonzentration im Sumpf der Rektifizierkolonne. Damit ist gemeint, daß die Konzentration der Borsäure auf einen praktisch gleichbleibenden Wert gehalten wird, vorzugsweise auf dem Wert, bei dem das Konzentrat später in Sammelbehälter geführt wird. Dies ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb der Aufbereitungsanlage, wobei es jederzeit möglich ist, den Entgaser bei Bedarf mit dem aus dem Verdampfer kommenden Primärkühlwasser zu betreiben, das gewünschte Temperaturwerte aufweist. Außerdem braucht der Entgaser nicht mehr abgeschaltet zu werden. Er kann zusammen mit dem Verdampfer kontinuierlich betrieben werden. Andererseits ermöglicht eine Regelung auf konstante Borsäurekonzentration auch unabhängig von der Anordnung des

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Entgasers einen vorteilhaften kontinuierlichen Betrieb.

Der Primärkühlwasserzufluß zur Rektifizierkolonne ist vorzugsweise in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand steuerbar. Man. erreicht dadurch optimale Bedingungen -für das Arbeiten der Reäktifizierkolonne.

Zur Regelung einer gleichbleibenden Borsäurekonzentration kann das Borsäurekonzentrat aus dem Sumpf abgegeben werden. Die Abgabe erfolgt mit. gleichbleibender Konzentration. Damit ist gemeint, daß das Borsäurekonzentrat abgepumpt wird, sobald ein bestimmter Flüssigkeitswert erreicht wird. Zu diesem Zweck kann ein der Borsäurekonzentration entsprechendes elektrisches Signal am Durchflußquerschnitt ein Ventil verstellen. Der Primärkühlwassereinlaß wird vorteilhaft mit einem flüssigkeitsstandsabhängigen Ventil versehen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist von einem Druckwasser-Leistungsreaktor für beispielsweise 1000 MWe von dem Primärkühlkreis, der in bekannter Weise Dampferzeuger und Hauptkühlmittelpumpen umfaßt, nur die erfindungsgemäße Aufbereitungsanlage für das zur Regelung borierte Kühlwasser dargestellt.

Die Aufbereitungsanlage ist an den Verbindungsstellen 1 und 2 an den Primärkühlkreis angeschlossen, zu denen Leitungen und 4 führen. An die Leitung 3 ist ein erster Kühlmittelspeicher 5 über ein Ventil ausschließbar. Die Leitung 4 ist mit einem Kühlmittelspeicher 6 ausgerüstet, der ebenfalls über ein Ventil absperrbar ist. Die Kühlmittelspeicher 5,6 können über ein mit Ventilen ausgerüstetes Leitungssystem 7 an ein nicht gezeichnetes Abgassystem angeschlossen sein.

Eine VerdampferSpeisepumpe 8, die mit Ventilen 9 und 10 absperrbar ist, kann das Kühlmittel durch einen Ionentauscher 12 fördern, der ebenfalls mit Ventilen 13 und 14 ab-

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gesperrt werden kann. Mit dem Ionentauscher 12 werden Verunreinigungen ausgefällt. Zu diesem Zweck kann dem Ionentauscher noch ein mechanischer Filter zugeordnet sein.

Hinter dem Ionentauscher 12 führt die Leitung 3 zu einem Vorwärmer 16 und von diesem über ein Stellventil 17 zu einer Rektifizierkolonne 18. Das Stellventil 17 wird in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Sumpf 27 der Kolonne 18 geöffnet oder geschlossen. Die zugehörige Stelleinrichtung, die bei 20 angedeutet ist, umfaßt einen nicht weiter gezeichneten Höhenstandsmesser.

Zur Rektifizierkolonne 18 gehört ein Verdampfer 22, der durch Dampf aus einer Leitung 23 geregelt beheizbar ist. Der Verdampfer liegt in einem zum Teil von äußeren Rohrleitungen 26 begrenzten Flüssigkeitsvolumen der Rektifizierkolonne 18, zu dem ein Borsäuremeßgerät 24 gehört. Dieses Meßgerät, das mit einem Ventil 25 überbrückbar ist, sorgt für einen konstanten Wert des Borsäurekonzentrats in dem zum Flüssigkeitsvolumen gehörenden Sumpf 27 der Kolonne 18. Zur Überwachung wird das Borsäurekonzentrat mit Hilfe einer Pumpe 28 umgewälzt,und bei einem gewünschten Wert von beispielsweise 4% H3BO3 wird über die Stelleitung 30 ein Regelventil 31 geöffnet, so daß aus dem Auslaß 32 Borsäurekonzentrat abgegeben wird. Das Meßgerät 24 kann die Borsäurekonzentration z.B. auf Grund der Messung des spezifischen Gewichtes bestimmen. Dieser Wert kann als elektrisches Signal zur Steuerung des Ventils 31 dienen.

Das borsäurefreie Kühlwasser (z.B. Restgehalt 10 ppm H5BO5) entweicht in Dampfform durch die Leitung 34 aus der Kolonne 18 in den Vorwärmer 16, wo es das eintretende Primärkühlwasser aufwärmt. In einem Kondensator 36 wird der Dampf vollständig niedergeschlagen, bevor das Kondensat mit einer Verdampferkondensatpumpe 37 über ein Stellventil 38 abgegeben wird, das mit Hilfe eines Meßwertumsetzers 40 in Abhängig.

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keit vom Flüssigkeitsstand im Kondensator 36 geregelt wird.

Der Kolonne 18 ist ein über eine Dampfleitung 41 beheizter Entgaser 42 nachgeschaltet. Zu diesem gehört ein Rücklaufkondensator 43» der mit Kühlwasser aus der Leitung 44 beaufschlagt wird. Aus dem Rücklaufkondensator 43 des Entgasers 42 kann das Gas über einen Gaskühler 45 abgegeben werden, z.B. über einen Anschluß 46 an ein nicht weiter dargestelltes Abgassystem. Das Abgasbehandlungssystem kann so ausgebildet sein, wie z.B. in der Patentanmeldung P 23 02 905 = VPA 73/9403 beschrieben ist.

Hinter dem Entgaser 42 ist eine Abzugspumpe 48 angeordnet. Diese drückt das borfreie entgaste Primärkühlmittel über ein Stellventil 49» das in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand 50 im Entgaser 42 geöffnet oder geschlossen wird, und über einen Nachkühler 52 in die Leitung 4, so daß es entweder im Kühlmittelspeicher 6 gelagert werden oder unmittelbar über den Anschluß 2 in das Primärkühlsystem zurückgefördert werden kann. .

Das borsäurefreie Kühlwasser wird im Entgaser 42 nur bei Bedarf behandelt, d.h. nur dann, wenn ein Gasgehalt vorliegt, der bestimmte Werte überschreitet. Normalerweise ist der Entgaser 42 nicht in Betrieb, sondern durch die Leitung 54 mit dem Ventil 55 überbrückt. Das borsäurefreie Kühlwasser kann dann von der Verdampferkondensatpumpe 37 unmittelbar in den Nachkühler 52 gedrückt werden. Den Entgaser 42 kann man für diesen Betriebsfall durch Ventile 56 und 57 absperren, so daß daran bei Bedarf gearbeitet werden kann.

7 Patentansprüche
1 Figur

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Claims

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Patentansprüche

Druckwasserreaktor mit einer Aufbereitungsanlage für "boriertes Primärkühlwasser, die eine Entgasungseinrich- ■ tung und eine Rektifizierkolonne mit Verdampfer zur Abgabe von Borsäurekonzentrat und unboriertem Wasser umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungseinrichtung (42) hinter dem Verdampfer (22) angeordnet ist»
2. Druckwasserreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungseinrichtung (42) mit einer Umgehungsleitung (54) versehen und abstellbar ausgebildet ist.
3. Druckwasserreaktor insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Regelung auf konstante Borsäurekonzentration im Sumpf (27) der Rektifizierkolonne (18) während des ganzen Aufbereitungsprozesses und/oder der Stillstandphase.
4. Druckwasserreaktor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß des Primärkühlwassers zur Rektifizierkolonne in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand regelbar ist (l7i20).
5. Druckwasserreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe von Borsäurekonzentrat entsprechend der Borsäurekonzentration im Sumpf (27) erfolgt.
6. Druckwasserreaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Borsäurekonzentration entsprechendes elektrisches Signal zur Verstellung des Durchlaßquerschnittes eines Ventils im Auslaß (32) für das Borsäurekonzentrat dient. :
7. Druckwasserreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärkühlwassereinlaß mit einem vom Flüssigkeitsstand abhängigen Ventil (17) versehen ist.

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