DE2315929B2

DE2315929B2 - Regelung fuer eine kernreaktoranlage mit drei kreislaeufen

Info

Publication number: DE2315929B2
Application number: DE19732315929
Authority: DE
Inventors: Gerard Arnold de Leiden; Hes Max de Leiderdorp; Boer (Niederlande)
Original assignee: B.V. Neratoom, Den Haag (Niederlande)
Priority date: 1972-04-10
Filing date: 1973-03-30
Publication date: 1976-12-16
Also published as: JPS498696A; US3947319A; FR2179876B1; DE2315929A1; NL7204745A; GB1412074A; FR2179876A1

Description

IO SÄes Art haben den Vorteil, daß dufch dyn^kamLie Beeinflussung der Drehzahl der Pumpen der ersten zwei Kreisläufe m mittelbarer bzw. uSlbarer Abhängigkeit von der der Turbine ,m driuen Kreislauf zugeführten Dampfmenge und vom

Kreislauf, der die Sekundärseite des Dampferzeu- Juten £^rei^s * 1 d h. unter Vermeidung der auch gers, eine Dampfturbine mit regelbarem Einlaßven- 15 LJrucK ⁰^ J^J^ _langsam wirkenden thermischen

til, einen Kondensator mit einer Kondcnsatoumpe, eine Speisewasserpumpe und eii.e sich zwischen der Druckseite der Speisewasserpumpe und dem Dampferzeuger erstreckende Speisewasserleitung mit einem regelbaren Speisewasserventil enthält, wobei Regelmittel die im primären Kreislauf befindliche Pumpe in Abhängigkeit vom Massendurchlauf eines anderen Kreislaufs und die im sekundären Kreislauf befindliche Pumpe in Abhängigkeit von der je Zeiteinheit an die Dampfturbine gelieferten Dampfmenge und vom Dampfdruck beeinflussen und wobei weiterhin zwischen dem aus einem Verdampfer und einem Überhitzer bestehenden Dampferzeuger ein Wasserabscheider angeord-

,5 bereits bekannten, langsam wirkenden thermischen Regelung über den Dampferzeuger und den zwischen den zwef ersten Kreisläufen angeordneten Wärmetauscher^ die Regelung schnell stattfindet, d^h. die im Dampferzeuger übertragene Wärmemenge der Änderung des Dampfverbrauches schnell fo gt. Em Nachte., dieser Regelung ist aber, daß jede Pendelung im dnnen Kreislauf vom Reaktor gefolgt wird, so dall α.,· Regelung leicht instabil werden, d.h. immer um üen Sollwert hin und her pendeln kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, d.e en bei einer Reaktoranlage üci ι weit wie möglich abzuflachen. Durch die Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst. daiJ

net ist, dadurch gekennzeichnet, daß der 30 der Wasserabscheider eine mit der Speisewasserleituny Wasserabscheider (27) eine mit der Speisewasserlei- verbundene Wasscrabfuhrleitung aufweist, daß Regel tung verbundene Wasserabfuhrleitung (52) aufweist, mittel ein in der Wasserabfuhrleitung angeordnetes daß Regelmittel (49) ein in der Wasserabfuhrleitung Ventil in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspie (52) angeordnetes Ventil (47) in Abhängigkeit von gels im Wasserabscheider regeln und daß Regelmiuel der Höhe des Wasserspiegels im Wasserabscheider 35 das Speisewasserventil in Abhängigkeit vom Massen-(27) regeln und daß Regelmittel (46) das Speisewas- ■<--"■· in rW Wawrabfuhrleitung derart einstellen, daß serventil (25) in Abhängigkeit vom Massenstrom in
der Wasserabfuhrleitung (52) derart einstellen, daß
bei Vollast der Druckunterschied über dem Speiscwasserveniil (25) mindestens 10 bar und bei 30 % der 40
Vollast mindestens 20 bar beträgt.

2. Regelung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß Regelmittel (51) die Speisewasserpum-

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zeichnet, daß Regelmittel (51) die Speisewap pe (22) in Abhängigkeit von dem Druckgefälle über dem Speisewasserventil (25) regeln.

Die Erfindung betrifft eine Regelung für eine Kernreaktoranlage mit einem primären Kreislauf, der ein von Wasser abweichendes, wärmeübertrc.gendes Medium aufweist und der einen Kernreaktor, eine Pumpe und die Primärseite eines Wärmetauschers enthält, mit einem sekundären Kreislauf, der ein von Wasser abweichendes, wärmeübertragendes Medium aufweist und die Sekundärseite dos Wärmeta jschers, eine Pumpe und die Primärseite eines Dampferzeugers enthält, sowie mit einem tertiären, mit Wasser und Dampf gefüllten Kreislauf, der die Sekundärseite des Dampferzeugers, eine Dampfturbine mit regelbarem Einlaßventil, einen Kondensator mit einer Kondensatpumpe, eine Speisewasserpumpe und eine sich zwischen der Druckseite der Speisewasserpumpe und dem Dampferzeuger erstreckende Spcisewasserleitung mit _: .nnoiknron ^r\f>icpwassprvptitil enthält, wobei

über dem Speisewas-

se'rventil mindestens 10 bar und bei 30% der Vollast mindestens 20 bar beträgt. Nach der Erfindung wird als,, oin automatisch regelbarer Strömungswiderstand ,m dritten Kreislauf, d. h. besonders in der Speisewasserie, tung aufgenommen, durch welchen Widerstand die Regelschwingungen gedämpft werden.

Bemerkt wird, daß aus der britischen Patentschrift ^85 728 ein Verdampfer-Überhitzer mit einem /wischengeschalteten Wasserabscheider bekannt ist wobei die Wasserabfuhrleitung mit Ventil dieses Abscheiders mit der Speisewasserleitung verbunden sein kann. Be₁ dieser Anordnung wird aber der Wasserstrom in dieser Wasserabfuhrleitung nicht zum Steuern des Speisewasserventils gebraucht.

In manchen Fällen kann nach einer vorteilhaltcn Weiterbildung der Erfindung eine weitere Stabilisierung der Regelung dadurch erreicht werden, daß Regelmittei angeordnet werden, die die Speisewasserpumpe m Abhängigkeit von dem Druckgefäß über dem Speisewasserventil regeln. . .

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die ein Schema einer Kernreaktoranlage mit drei Kreisläufen 6o und deren Regelung beispielsweise darstellt, naher erläutert werden.

In der Zeichnung ist 1 ein Kernreaktorgefaß mit einem Kern 2, Regelsläben 3. einem Mechanismus 4 zum Antreiben dieser Stäbe und einem Gerät 5 zum Steuern

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einem regelbaren Speisewasserventil enthält, wobei 65 des Antriebsmechanismus. Der den Kern 2 enthaltende Regelmittel die im primären Kreislauf befindliche Raum 6 innerhalb des Reaktorgefässes 1 bi'det mit der Pumpe in Abhängigkeit vom Massendurchlauf eines eine vom Elektromotor 9 angetriebene Pumpe 8 und die anderen Kreislaufs und die im sekundären Kreislauf Primärseite eines Wärmetauschers 10 aufweisenden

Umlaufleitung 7 den primären Kreislauf der Anlage. Das in diesem Kreislauf umlaufende Medium weicht von Wasser ab und ist z. B. Natrium. Die Sekundärseite des Wärmetauschers 10 bildet mit der eine vom Elektromotor 13 angetriebene Pumpe 12 und die Prirriärseite eines aus einem Verdampfer 15 und einem Überhitzer 14 bestehenden Dampferzeugers aufweisenden Umlaufleitung 11 den sekundären Kreislauf der Anlage. Auch dieser zweite Kreislauf ist mit einem von Wasser abweichenden Medium, z. B. Natrium, gefü'lt. Die Sekundärste des Dampferzeugers (15, 14) bildet mit der mit Wasser und Dampf gefüllten Umlaufleitung 17 den tertiären Kreislauf des Systems. In dieser Umlaufleitung 17 sind eine von einem durch einen Drehzahlregler 34 regelbaren Campfeinlaßventil 33 gesteuerte Dampfturbine 18, die einen elektrischen Generator 19 antreibt, ein Kondensator 20, eine Kondensatpumpe 21. eine Speisewasserpumpe 22, die von einem Elektromotor 54 angetrieben wird, ein Speisewasservorwärmer 23, der durch die Dampfleitung 24 an die Dampfturbine angeschlossen ist, ein Speisewasserventil 25 und ein zweiter Vorwärmer 26 aufgenommen. Der Vorwärmer 26 bammelt das in einem Wasserabscheider 27 entstandene Kondensat. Dieser Wasserabscheider ist mittels Leitungen mit Ventilen 29 und 30 /wischen dem Verdampfer 15 und dem Überhitzer 14 an den tertiären Kreislauf angeschlossen und zwar parallel zu dem in diesem Kreislauf angeordneten Ventil 28.

Für die Regelung der Anlage befinden sich ein Dampfmengemesser 31 und ein Dampfdruckmesser 32 im tertiären Kreislauf. Diese Messer steuern über Geräte 37 und 39 ein Regelgerät 36, dessen elektrische Regelimpulse über die Leitung 40 den Elektromotor 13 der Pumpe des sekundären Kreislaufes steuern. Der Massenstrom im zweiten Kreislauf wird also von der der Dampfturbine 18 zugeführten Dampfmenge und vom Dampfdruck im dritten Kreislauf gesteuert.

In der Umlaufleitung 11 des sekundären Kreislaufs befindet sich auch ein Massenstrommesser 16, der über das Gerät 41 sowohl den Elektromotor 9 der Pumpe 8 des primären Kreislaufes als auch das Steuergerät 5 des Regelsiäbeantriebsmechanismus 4 steuert Der Masseustrom im primären Kreislauf wird also unmittelbar iii Abhängigkeit vom Massenstrom im sekundären Kreislauf und mittelbar, d. h. über den Massenstrom im sekundären Kreislauf, in Abhängigkeit von Dampfmenge und vom Dampfdruck im tertiäien Kreislauf geregelt. Über die elektrische Leitung 35 wird der Reaktor unmittelbar von der Einstellung des Dampfeinlaßvenüles 33, d. h. von der momentanen Belastung, gesteuert.

Das im Wasserabscheider 27 gesammelte Kondensat wird durch eine Wasserabfuhrleitung 52 mit einem Ventil 47 und einem Massenstrommesser 46 über den Vorwärmer 26 zur Speisewasserleitung zurückgeführt. Das Ventil 47 wird über die elektrische Leitung 48 durch ein Regelgerät 49 in Abhängigkeit der Höhe des Wasserspiegels im Wasserabscheider 27 gesteuert. Der von der Einstellung dieses Ventiles 47 abhängige Wasserstrom in der Abfuhrleitung 52 steuert über den Massenstrommesser 46 und die Leitung 50 das Speisewasserventil 25. Diese Regelung stellt das Speisewasserventil 25 so in Abhängigkeit vom Massenstrom in dieser Wasserabfuhrleitung daß bei Vollast der Druckunterschied über dem Speisewasserventil 25 mindestens 10 bar und bei 30 % der Vollast mindestens 20 bar beträgt. Durch diesen im Betrieb auftretenden Strömungswiderstand des tertiären Kreislaufes wird die beschriebene schnell wirkende von der Turbinenbelastung abhängige Regelung des Reaktors wesentlich stabilisiert.

Eine weitere Stabilisation der Regelung ist möglich, wenn, wie in der Zeichnung dargestellt worden ist, der Motor 54 der Speisewasserpumpe 22 über die elektrische Leitung 53 von einem Regelgerät 51 in Abhängigkeit von dem Druckgefälle über dem Speisewasserventil gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuncen

Claims

ν. Patentansprüche:

1. Regelung für eine Kernreaktoranlage mit einem primären Kreislauf, der ein von Wasser abweichendes, wärmeübertragendes Medium aufweist und der einen Kernreaktor, eine Pumpe und die Primärseite eines Wärmetauschers enthält, mit einem sekundären Kreislauf, der ein von Wasser abweichendes, wärmeübertragendes Medium aufweist und die Sekundärseite des Wärmetauschers, eine Pumpe und die Primärseite eines Dampferzeugers enthält, sowie mit einem tertiären, mit Wasser und Dampf gefüllten Kreislauf, der die Sekundärseite des Dampferzeu-

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hpfinHIiche Pumpe in Abhängigkeit von der je Ze telei a^Dampfturbine gelieferten Dampf men- «und vom Dampfdruck beeinflussen und wobei weiterhin zwischen dem aus einem Verdampfer und rinem Überhitzer bestehenden Dampferzeuger ™ Wasserabscheider angeordnet ist.

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