DE2800552A1 - Verfahren zum betrieb eines kernreaktors zur anpassung der reaktorleistung an lastaenderungen bei gleichbleibender axialer leistungsverteilung im reaktorkern - Google Patents
Verfahren zum betrieb eines kernreaktors zur anpassung der reaktorleistung an lastaenderungen bei gleichbleibender axialer leistungsverteilung im reaktorkernInfo
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Description
Γ A T B N T Δ N VJ A L J
DIPL.ING.K. HOLZEH
AUGSBURG
633 ZOZ pttol &
-H-
W. 916 Augsburg, den 27. Dezember 1977
Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateviay Center, Pittsburgh,
Pennsylvania 15222, V.St.A.
Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors zur Anpassung der Reaktorleistung an Laständerungen bei gleichbleibender
axialer Leistungsverteilung im Reaktorkern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei Druckvmsserreaktoren befindet sich gewöhnlich ein Neutronenabsorber in dem auch als Moderator dienenden Kühlmittel.
Die Konzentration des Neutronenabsorbers im Kühlmittel
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ist zur Steuerung der Reaktivität und folglicn der im Reaktorkern
erzeugten Wärmemenge veränderbar. Außerdem sind zwischen den Brennelementen des Reaktorkerns Steuerstäbe verteilt angeordnet,
die axial innerhalb des Reaktorkerns verschiebbar sind, um die Reaktivität und folglich die Energieabgäbe im
Reaktorkern zu steuern. Im allgemeinen finden bei Druckwasserreaktoren
drei Arten von Steuerstäben für jeweils verschiedene Zwecke Anwendung. Zur Reaktivitätssteuerung werden
normalerweise Steuerstäbe voller Länge benützt, deren Länge mindestens der axialen Höhe des Reaktorkerns entspricht.
Zur Steuerung der axialen Leistungsverteilung im Reaktorkern dienen dagegen Steuerstäbe, deren axiale Länge wesentlich
kleiner als die Höhe des Reaktorkerns ist. Schließlich sind Abschaltsteuerstäbe vorgesehen, um di'i Sp alt reaktionen im
Reaktorkern beim Abschalten des Reaktors zum Stillstand zu bringen. Die, die volle Länge aufweisenden Steuerstäbe und
die nur Teillänge aufweisenden Steuerstäbe sind jeweils fortschreitend in den Reaktorkern hinein einschiebbar und aus
diesem herausziehbar, um die jeweils gewünschte Steuerwirkung zu erzielen.
Als Nebenprodukt der Spaltreaktion entsteht Xenon durch (3 -Zerfall von radioaktivem Jod. Xenon besitzt einen großen
Neutronenabsorptionsquerschnitt und hat deshalb einen beträchlichen Einfluß auf die Leistungsverteilung im Reaktor-
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kern und auf die Reaktivitätssteuerung. Während die anderen
reaktivitätsbeeinflussenden Parameter unmittelbar steuerungsabhängig
sind, wirft die Xenonkonzentration im Reaktorkern erhebliche Probleme hinsichtlich der Reaktorsteuerung auf,
da Xenon eine verhältnismäßig lange Abklingzeit zeigt und
nach einer Leistungsänderung des Reaktors mindestens 20 Stunden bis zum Erreichen eines stationären Wertes erforderlieh
sind.
Während die radiale Leistungsverteilung im Reaktorkern
aufgrund der vorgegebenen Anordnung der Brennelemente und der symmetrisch im Reaktorkern radial verteilten bteuerstäbe
ziemlich gleichförmig ist, kann sich die axiale Leistungsverteilung während des Reaktorbetriebs in erheblichem Maße
verändern. Aus diesem Grunde kann die axiale Leistungsverteilung
innerhalb des Reaktorkerns während des Reaktorbetriebsablaufs zahlreiche Probleme aufwerfen. Normalerweise
durchströmt die durch die Brennelemente hindurchtretende Kühlmittelströmung den Reaktorkern von unten nach oben, was
zu einem axialen Temperaturgradienten entlang der Höhe des Reaktorkerns führt. Veränderungen der temperaturabhängigen
Spaltrate treten deshalb entlang der Achse des Reaktorkerns jeweils unterschiedlich auf. Außerdem verändern die axialen
Unterschiede der Leistungsverteilung ("axiale Abweichung") auch die axiale Xenonverteilung, die ihrerseits die in
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Axialrichtung entlang des Reaktorkerns vorhandenen Leistungsunterschiede noch verstärkt. »Schließlich kann das
Einführen der die volle Länge aufweisenden Steuerstäbe in den Reaktorkern von dessen oberem Ende aus, wenn aer
vorangegangene Reaktorbetriebsverlauf nicht ausreicnend
berücksichtigt wird, ebenfalls zu der axialen Asymmetrie der Leistungsverteilung beitragen.
Die zur Anpassung der Reaktorleistung an elektrische Belastungsänderungen einer nachgeschalteten elektrischen
Generatoranlage erforderliche Leistungsänderung im Reaktorkern wird üblicherweise als Lastfolgevorgang, bezeiclmet.
Eine gegenwärtig übliche Möglichkeit der Lastfolgesteuerung
besteht in der Verschiebung der volle Länge aufweisenden Steuerstäbe zur Steigerung oder Herabsetzung des Leistungspegels und der Teillänge aufweisenden Steuerstäbe zur
Beherrschung axialer Schwankungen und der Form des axialen Leistungsprofils im Reaktorkern. Eine Veränderung der Xenonkonzentration
begleitende Reaktivitätsänderungen werden im allgemeinen durch entsprechende Veränderungen der Konzentration
des Neutronenabsorbers in dem gleichzeitig den Moderator bildenden Kühlmittel kompensiert. Bei dieser
Reaktorbetriebsweise werden die Teillänge aufweisenden Steuerstäbe jeweils so verschoben, daß die "axiale Abweichung"
innerhalb eines gewissen geforderten Bereiches von typischerweise plus oder minus 15 % bleibt. Die axiale Abweichung
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stellt einen zweckmäßigen Parameter zur luessung der axialen
Leistungsverteilung dar und ist folgende rmaioen definiert:
axiale Abweichung =
t. + r. t ο
.vobei P, und P, den in der oberen Hälfte bzw. in der unteren
t ü
Hälfte des heaktorkerns jeweils erzeugten Leistungsanteil
darstellt.
Bei der eben beschriebenen Lastfolgesteuerung wird nicht versucnt, das spezifische axiale Leistungsprofil im
Reaktorkern aufrechtzuerhalten. Die Teillänge aufweisenden oteuerst'ibe werden jeweils so verscnoben, dab die axiale
Leiütungoab'neichung unabhängig von der im vorhergehenden
stationären Zustand herrschenden Abweichung auf ein kinimum
Herabgesetzt wird. Dieses bekannte Verfahren bedingt während der Durcnführung von Lastfolgezyklen eine ständige Schwankung
der axialen Leistungsverteilung, was eine Reine unerv.ünjcnter
Betriebszustände nacn sich zieht. Erstens tritt wahrscheinlich eine Leistungskontraktion auf, bei welcher
es sich um eine starKe, axial zentrierte Leistungsspitze
nandelt. Derartige Leistungsspitzen wirken sich nachteilig auf die Reaktorgesamtleistung aus, da sie einen Betrieb des
Reaktors mit herabgesetztem Leistungspegel erzwingen, damit diese Leistungsspitzen eine bestimmte vorgegebene Größe nicht
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übersteigen. Zweitens treten bei starten Laständerungen
infolge des heftigen Einschiebens der Steuerstäbe zur Leistungspegelherabsetzung starke Änderungen des axialen
Leistungsprofils mit den Eigenschaften von Übergangszuständen
auf. Drittens finden bei wiedereinsetzender Leistungserzeugung starke Xenon-Übergangs zustände statt, die wiederum
axiale LeistungsSchwankungen nach sich ziehen. Viertens
sind die von den Reaktorherstellern gegebenen Betriebsanweisungen für die Teillänge aufweisenden Steuerstäbe im
allgemeinen ungenau, so daß die Bedienung dieser Steuerstäbe vom Reaktorbetriebspersonal Voraussicht und richtige
Auslegung dieser Betriebsanweisungen erfordert, ijünftens
treten erhöhte Kühlkanalfaktoren, d. n. heiße Stellen innerhalb der Kühlkanäle in den Brennelementen auf, die eine
Herabsetzung der Leistungseinstellung des Reaktors erforderlich machen, um starke Übergangszustände undd/oder ungünstige
Leistungsprofile auszugleichen. Bei derartigen Lastfolgesteuerungen ist kein Schutz gegen starke Leistungskontraktionen mit kleinen axialen Ausläufern gegeben.
Zur Vermeidung der oben erwähnten ungünstigen Betriebseigenschaften
wird in der US-PS 4 057 463 ein Verfahren zum
Betrieb eines Kernreaktors vorgeschlagen, gemäß welchem während des normalen Reaktorbetriebs einschließlich der
Lastfolgevorgänge ein im wesentlichen symmetrisches axiales
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Xenonverteiluiifciöj^rofil aufrecht eraalten ,ura. Unter ύύΐ.·.
noriiialei'i Re axCtor^e trieb .<ird ir/i allfceiueiiien der
betrieb äej Keaktors innsraalo meines Betrieo^
bereiciieb, Jedoci oane den Anfanrvor^arie, und cane aen Aoocnaltvor^axi^
de j Reaktors verstanden. Lie Au
der t,ev.unechten axialen ianoiiverteilung ix. rieaxctorkbrn erx'ol^fc
bei die ο en Verfahren mitte Io übar'.vachunt. der an einer eritea
axialen stelle und an einer zweiten axialen ο te He aeo
Reaktor kern J erzeugten Leistung. Au^ den an clieoen DSiden
otellen ^,emeosenen Leiotun^üparamstern v;ira nacn einer
oekannten jeziehuns» ueispielsv/eise der axialen Äuw
eins die axiale Lelot;ungrfverteilung im Keaktorkern
Cröie errecänet. Die zur Reaki;ivitcito3teuerun0 dienenaen
oteuermecaanismen des iiea^ctoro «'erden in AbiiängigKeit von
den gemessenen Leiöfcunj-,ü»verten 30 betätigt, aaio eine im
vieä ent liehen 3 j mine trio cn e Leistun^overteilun^ im Reaktorkern
uänrend des gesamten Reaktorbetriebs eindcnlieiälica
der Last folge vorgange aufrecnternalteri v/ird.
Bei dem eben beschriebenen Gekannten Verfahren kann die gewdnochte axiale Leistungsverteilung nach zwei verschiedenen
I-iüglichkeiten aufrecnterhalten werden, üemail
der ersten i'Iöglicnkeit bleiben die Teillän^e aufweisenden
Steuerstäbe aus dem Reaktorkern herausgezo&en, wäiirend der
im Kühlmittel entnaltene Neutronenabsorber jeweils ent-
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sprechend den Änderungen des Ausgangsleistungsbedarfs zur
Unterstützung der Reaktivitätsveränderung des Reaktorkerns herangezogen wird und die Vollänge aufweisenden Steuerstäbe
im Sinne der Aufrechterhaltung des gewünschten axialen Leistungsprofils betätigt werden. Gemäß der zweiten Möglichkeit
werden die Vollänge aufweisenden Steuerstäbe zur
Steuerung der mit Leistungsänderungen im Reaktorkern verbundenen Reaktivitätsänderungen benützt und die Teillänge
aufweisenden Steuerstäbe dienen zur Steuerung der axialen Leistungsverteilung, während der im Kühlmittel befindliche
Neutronenabsorber durch zunehmende oder abnehmende Xenonkonzentration bedingte Reaktivitätsänderungen kompensiert.
Beide Möglichkeit führen zum gewünschten Ergebnis und weisen jeweils bestimmte unterschiedliche Vorteile auf.
Beispielsweise bringt der Betrieb mit den Teillänge aufweisenden Steuerstäben gewisse Vorteile gegenüber dem Betrieb
ohne diese Steuerstäbe, beispielsweise die Möglichkeit, schnelle Änderungen der Ausgangsleistung herbeizuführen und
leichte Steuerbarkeit der axialen Leistungsabweichung. Ein Nachteil des Betriebs mit Hilfe der Teillänge aufweisenden
Steuerstäbe liegt jedoch in der Abbrandbegrenzung, die sich ergibt, wenn diese Steuerstäbe im Volleistungsbetrieb des
Reaktors nahe der Mitte des Reaktorkerns positioniert sind. Da diese Teillänge aufweisenden Steuerstäbe als Neutronen-
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abJoroer wirken, urennt der von diesen oteuerstciben ab-
^oCiiirihte .Kernbrennstoff mit viel geringerer üeschwindigKeit
alo der uurij/e heaktorkern ao. Dies kann zu hohen Leibtungsspitzen
in der ;j.tte ues Reaktoriterna führen, tfenn diese
Jteuerotci.be bei betrieb mit ernö.iter Lact aus dem Reaktorkern
heraujf;ezo&en werden. Die ADbrandbe^renzunfe hat
dica zu einem v.achoenden Problem entwickelt, wesiialu man
von aer Verijendunü von Teillän^e aufv/eisenden oteuerstaben
aukouint.
her betrieb o.inc- die Tail lan ue aufweisenaen titeuer-.Jt.iotj
i.'5t zwar in. uinulic-i auf den brennstoffausnutzunb'sgrad
v.'üiiöciienüViert, gestattet jedoch nur eine verui
lan,, ο ame iUciikehr zu ^eotei^erter Leiatun^ in
von einer LaOtOtUiLSi1Un0. L)ie ueschnindife.keit einer Leistun^a-3tei^,eru!i!_
üeirn betrieb ohne Teil lan ge aufweisende dteuer-Jtäüe
iac.n^;t davon ab, mit welcher Geschwindigkeit der
Jeutronenaboorber im KÜnlmittel, bei welchem es sich im
lalle von DrucKwasserreaktoren um Bor handelt, verdünnt wird,
i^ finden ionenaustauo chsy sterne oder Kühlmittel-
terue zur Steuerung der Borkonzentration im Kühlmittel
Anwendung. Dieüe Systeme besitzen jedocn typischeriveise
eine vern^ltnismäßig lange Ansprechzeit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren uer eingangs genannten Art zum Betrieb von Kern-
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reaktoren derart zu verbessern, dafo bei Aufrecnterhaltun^
einer im wesentlichen gleichbleibenden axialen Leiatun^overteilung
im Reaktorkern eine gesteigerte Lastfolgefähigkeit erzielt wird, um eine Anpassung der ReaKtorleistung
auch an schnelle Laständerungen zu ermöglicnen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung aurcn die im
kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen i-iaion
ahmen gelö s t.
Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert das Laatfolgevermögen
von Kernreaktoren, die mit einem l-iouerator
mit hinsichtlich der Reaktivitätsjeeinflussun6 negativem
Temperaturkoeffizienten und mit einer im wesentlicuen Konstanten
axialen Leistungsabweichung soviie mit oder ohne Teillänge aufweisenden .Steuerstüben arbeiten, indem erforderliche
ReaktivitätsSteigerungen im neaittoritern, für
welche die Verdünnungsfähigkeit des Borsystems nicht ausreicht,
durch gesteuerte Herabsetzung der Leaktorkerntemperatur
erfolgen. Die Temperatur des ReaktorKerns wira
dabei mit einer der Laststeigerungsgeschwinuigkeit entsprechenden
Geschwindigkeit bis zum Erreichen einer vorgegebenen maximalen Temperaturdifferenz gegenüber der vorgegebenen
Reaktorbetriebstemperatur herabgesetzt. Außerdem wird ein Herausziehen der Vollänge aufweisenden Steuerstd.be
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übar einen Pe^eI ninaus, der die ^ewünochte axiale Leiötunkjverteilung
ύ e eintrat eh ti ^t, verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend mit bezu^, aiii* die anliefen
uen Zeichnungen anhand eines bevorzugten AUofUiirun0o-,iela
mehr im einzelnen jedchrieben. xio zeiut:
i'i,_5. 1 ochenatiocn ein aernlir aft vier ^i1, bei
da3 erfinciunfa3öeiriiiije Verfahren
ig rinden kann,
i'Io. 2 ein Blockschaltbild eines ö
zur Auof lilirurio tie ο erf-uidun^s0ernten
v'erfahren.3,
i'ij. 3 eine ^ra^hiocne Darstellung; aer iuü^-
Ii Chen oteitoerun^u^escirrtindi^Keit der
Tui'uiiienauogaiitjolöiaturitj oei einer
Las to te iijö run^: i'ur eine typiöche xvern
reai:t or anlage mit herkümralicner
oteueruiiii der mittleren Arueitjtemperatur
und einer oleiciiuleitenden
axialen Ao v.rei ellung ohne Teil lein ^e
aufv/exaende oteuerstübe, .vobei dxe
gestrichelte xiurve l'ur uen beginn unu
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" l'J —
die ausgezogene Kurve Tür dao t-nae
der brennst of f.5tanuzeit oilt,
ib. 4 eine iiunlicrie Oi'aphi.ocne
der KiUfjlic.ien otei^e
iifcit der Turbinenauöja Anvienauüt, deö erfinuuii^ooeL.uuan Ver
iifcit der Turbinenauöja Anvienauüt, deö erfinuuii^ooeL.uuan Ver
1 cuil'6113 j
-itj· 3 eine ^rav-hiucae L ar j tellur^ uej λγ-
^eratur waarenu dur iiuiafcUiiooo
nacn UGM ürfiiiaunu3oei;.a»;Ciii Vci'i'a.iron,
i'i['. υ eine ^raij.iioche Dart5telluno von drei
K.jjjlieinleiten üer
der Mittleren Arbeit at ei.veratur· deö
frimür^ühlmittelo zur oteuerun0 deo
Keaktoruetrieoo,
i'ijj. 7 eine ^raphiocne Darstellung uer den
in i'iy. 6 dargestellten Kurven der
mittleren Temperatur zugeordneten, über der LeIBtUn^ aufgetragenen Dampf
drücke ,
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- ΐβ -
rig. 8 eine graphische Darstellung eines
Leistungssteigerungsvorgangs bei Steuerung mit Hilfe von teillangen
Steuerstaben,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der mitt
leren vorprogrammierten Temperatur und der mittleren Isttemperatur für
den in Fig. 8 gezeigten Leistungssteigerungsvorgang,
Fir. IO eine graphische Darstellung des Dampf
druckverlaufes über der Zeit bei dem in Big. 8 dargestellten Leistungssteigerungsvorgang,
x'ig. 11 eine graphische Darstellung eines
s chneIlen Le is tungs s teigerungsVorgangs
bei herkömmlicher Steuerung der mittleren Temperatur onne teillange Steuerstäbe,
ig. 12 eine graphiscne Darstellung der mitt
leren vorprogrammierten Temperatur und der mittleren Isttemperatur für den
in Hg. 11 gezeigten Leistungs-
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steigerungsvorgang,
Fig. 13 eine graphische Darstellung des Dampfdruck
verlauf es ÜDer der Zeit für den
in Fig. 11 gezeigten Leistungssteigerungsvorgang,
Fig. l4 eine graphische Darstellung eines
schnellen LeistungssteigerungsVorgangs
auf Volleistung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 15 eine graphische Darstellung der mitt-
leren vorprogrammierten Temperatur und der mittleren Isttemperatur ±üv
den in Big. 14 gezeigten Leistungssteigerungsvorgang, und
Fig. 16 eine graphische Darstellung des Dampf-
druckverlaufes über der Zeit für den in Fig. 14 gezeigten LeistunjiSstei&erungsVorgang.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Druckwasserreaktors, bei welchem das Verfahren
nach der Erfindung Anwendung finden kann, um die bei herkömmlichen Steuerverfahren auftretenden Steuerungsschwierig-
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keiten zu vermeiden und ein größtmögliches Lastfolgevermögen
zu erzielen.
Der in !«'ig. 1 dargestellte Reaktor weist einen Keaktorbehdlter
lü auf, bei weichen ea sich um einen mittels eines
Behälterdeckel 12 verschlossenen Druckbehälter nandelt.
Der Reaktoroehalter lü v/eist Kili.ilr.iitteleinla.sse Ib und Küzilmittelaus
lasse 14" auf, die jev,reils einteilig mit der zylindrischen
Behälterwand ausgebildet sind. Der im Reaktorbehälter
lü befindliche Reaktorkern besteht bekanntermaßen
hauptsächlich aus einer Vielzahl von umhüllten Brenriataben,
die oetr^chtliche .Varr.ier.iengen erzeugen, v.'obei die jeweils
erzeugte «"arme neu ge nauptScvCilicii von der rosition der
eingangs erläuterten oteuerstcioe abhängig ist. Die vom
Reaktorkern erzeugte Wo.riue wird mitteln des aurcn aie iia.ilruitteleinlässe
Id eintretenden una durch die liahliüittelauslüsse
14 wieder austretende Kahlmittel abgeführt. Das durch die Kühlmittelaualüsüe 14 aus dem Reaktorbehalter
austretende Kühlmittel strömt durch eine Rohrleitung 2b in einen als Wärmetauscher ausgebildeten Dampferzeuger 28,
in welchem das erhitzte Kühlmittel durch schematiscn angedeutete
tfärmetauschrohre 18 hindurchströmt, die mit in Dampf
überzuführendem //asser in Wärmeaustausch stehen. Der im
Dampferzeuger 28 erzeugte Dampf treibt eine zur erzeugung
elektrischer Energie dienende Turbine 20. Vom Dampferzeuger
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wird das Kühlmittel mittels einer Umwälzpumpe 22 durch eine
den kühlen Abschnitt des Kreislaufs bildende Rohrleitung 30
zu den Kühlmitteleinlässen 16 zugefördert. Durch die den Reaktorbehälter 10 mit dem Dampferzeuger 28 veroindenden
Rohrleitungen ist also ein geschlossener Primärkreislauf hergestellt. In Fig. 1 ist nur ein derartiger Primärkreislauf
dargestellt, jedoch finden in der Praxis menrere derartige Primärkühlschleifen Anwendung, wobei ihre Anzahl von
Anlage zu Anlage unterschiedlich und gewöhnlicn 2, 3 ocier 4
beträgt. Außerdem enthält, obwohl dies in i'ig. 1 nicnt
gezeigt ist, eine Primärkuhlschleife jeder Anlage einen Druckerzeuger, der auf Druckänderungen im PrimärKrei&laui"
infolge von Temperaturanderungen und infolge von k'nueruiiben
anderer Betriebsparameter arbeitet und einen im wesentlichen
konstanten Druck irr: Primtirkreislauf aufrecnterlia.lt.
Die Senkundärseite des Dampferzeugers 2 8 ist durcn aie
Wärmet aus ehr öhre 18 von dem PrimärKüiilmittel ^etreant. im
Dampferzeuger wird das Primärkühlmittel mit dem üekundarkunlmittel
34, bei welchem es sich um das zu verdampfende "wasser
handelt, in Wärmeaustausch gebracht, um es zu erhitzen und
in Dampf überzuführen. Der erzeugte Dampf strömt in Richtung des Pfeiles J>6 durch eine Dampfleitung 38 in die Turbine 20,
die über eine Welle 2 4 mit einem elektrischen Generator gekuppelt ist. Die kenge des zur Turbine ausströmenden Dampfes
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>:ird mit te Io eines Drosselventils 40 faesteuert. Nach dem
Hindurch^t ro men durcn die Turbine 20 wird der Dampf in einem
Kondensator 42 kondensiert. Das Kondensat wird mittels einer Xondensatpumpe 44 durch eine Leitung 50 zu einem bpeisewaoaervortfäririer
4u und mittels einer ^Speisewasserpumpe 48 in RicHtun^ aes Pfeiles 52 in den Dampferzeuger zurück-
^epumpt. Die aen Dampferzeuger 2 8 mit der Turbine verbindenden
Leitungen bilden also einen elektrische Energie erzeugenden
uie liJüliriittelteniperaturen in der Keaktorauslaioleitun^
und in der Keaktoreinlaibleitunb 30 jeder Primärküiilschleife
eines typioc.ien Druck^aoserrreaKtors der in Fig. 1 schematises
^ezei^ten Art werden r.üttels Temperaturfüiilern 5^ und
erfaßt, bei denen eo ο ich jeweils um ein Tnermoelement oder
einen temperaturempfindlichen widerötand handeln kann. Diese
Teui-eraturfdhler 5^ und 5ό erzeugen jeweils ein Aus^angs-3i;_:nal
Tl bzv;. T2, das die momentane Temperatur an der betreffenden !-'erstelle darstellt. Die Temperatursignale Tl
und Ϊ2 jeder Primarküulschleife v<erden einem ilittelwertermittler
zugeführt, und von den Mit te lvi er ten der einzelnen
Primü.ri:ü:il3C;ileifen wird jev/eila die höchote momentane
mittlere Arbeits temperatur des Reaktors ermittelt. Die so
errrättelte Keaktorarbeitoter.iperatur wird sodann mit einem
j«iZU;j;owert Verslicnen, der ^ev/uhlicn eine vorprogrammierte
rumetion der jewoilit;en Last darstellt.
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Gegenwärtig wird, wenn die jeweils festgestellte augenblickliche Reaktorarbeitstemperatur von dem vorprogrammierten
Bezugswert abweicht, ein Fehlersignal erzeugt, mittels dessen die Verschiebung der Steuerstäbe im Sinne
einer Verkleinerung des B'ehlersignals gesteuert wird. Demgemäß
findet normalerweise ein sich an der vorprogrammierten mittleren Arbeitstemperatur des Reaktors orientierender
Lastfolgebetrieb Anwendung, wie er beispielsweise in der US-PS 3 ^23 285 beschrieben ist.
Bei einer Steigerung der Last öffnet das Bedienungspersonal der Anlage das zur Turbine 20 führende Drosselventil
40 weiter, bis die gewünschte Ausgangsleistung erreicht
worden ist. Aufgrund des erhöhten Dampfdurchsatzes zur Turbine sinkt der Dampfdruck im Sekundärkreis ab und
die Wärmeabführung vom Primärkühlmittel wird erhöht. Einem entsprechenden Abfall der Primärkühlmitte!temperatur, der
normalerweise aufgrund der erhöhten Wärmeabfuhr eintreten würde, wird gemäß der US-PS 3 423 285 durch Verstellung
der Steuerstäbe 58 aufgrund von Steuersignalen entgegengewirkt, die von einem vorprogrammierten Temperatursteuersystem
erzeugt werden.
Es sind verschiedene Mitteltemperatursteuerprogramme bekannt. Gemäß einem der älteren Temperatursteuerprogramme
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wird beispielsweise das Kühlmittel im Primärkreislauf
innerhalb des gesamten Lastbereiches des Kernreaktors auf einer konstanten Temperatur gehalten. Diese Art von Betriebsprogramm
ermöglicht bei einem gegebenen Kernreaktor eine engere Annäherung der Vollast-Nennleistung eines Kernkraftwerks
an die sicheren Betriebsgrenzen des Reaktors. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß einer der begrenzenden
Parameter des Reaktorbetriebs die Kühlmitteltemperatur ist, da es die thermohydraulischen Zusammenhänge erfordern, daß
die zulässige Ausgangsleistung des Reaktors mit zunehmender Kühlmitteltemperatur herabgesetzt wird. Außerdem können
bei einem Kernkraftwerk elektrische Laständerungen, beispielsweise eine plötzliche Steigerung der Belastung des
Turbinen-Generator-Satzes von 90 % auf 100 % der Nennlast leicht zu einer vorübergehenden überlastung des Reaktors
von bis zu 5 % der Nennleistung führen. Bei einem auf eine konstante Mitteltemperatur gerichteten Steuerprogramm
bleibt der Kühlmitteltemperaturanstieg während einer solchen Belastungsänderung minimal. Aus diesem Grunde kann in diesem
Falle die Vollast-Nennleistung des Kernkraftwerks näher an den sicheren Betriebsgrenzen des Reaktors gewählt werden als
bei einem Temperatursteuerprogramm, das während einer solchen Laststeigerung normalerweise eine Temperaturerhöhung des
Primärkühlmittels zuläßt.
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Bei der letzteren Art der Temperatursteuerung ist die
Primärkühlmitteltemperatur unabhängig von der Kraftwerksbelastung, was zur Folge hat, daß bei Lastanderungeη keine
oder nur eine geringe Volumenänderung des Primärkühlmittels stattfindet. Aus diesem Grund kann der, dem Primärkreislauf zugeordnete Druckerzeuger verhältnismäßig klein ausgebildet sein, da er nur für Übergangs zustände ausgelegt zu werden
braucht.
Primärkühlmitteltemperatur unabhängig von der Kraftwerksbelastung, was zur Folge hat, daß bei Lastanderungeη keine
oder nur eine geringe Volumenänderung des Primärkühlmittels stattfindet. Aus diesem Grund kann der, dem Primärkreislauf zugeordnete Druckerzeuger verhältnismäßig klein ausgebildet sein, da er nur für Übergangs zustände ausgelegt zu werden
braucht.
Der Nachteil der Konstanthaltung der Primärkühlmitteltemperatur innerhalb des gesamten Lastbereiches des Reaktors
liegt jedoch darin, daß bei schwachen Belastungen ein charakteristischer Druckanstieg im Sekundärkreislauf stattfindet.
Bei geringen Belastungen fällt das mittlere Temperaturgefälle zwischen dem Primärkühlmittel und dem Sekundärkühlmittel
im Dampferzeuger auf einen niedrigen Wert ab, da die Temperatur des Sekundärkühlmit^els auf einen nahe der
Primärkühlmitteltemperatur gelegenen Wert ansteigt. Dieser
Anstieg der Sekundärkühlmitteltemperatur bedingt einen entsprechenden Druckanstieg im Sekundärkühlmittel. Bei einem
gegebenen Vollast-Dampfdruck muß der Sekundärkreislauf
deshalb für viel höhere Drücke ausgelegt werden als für die im Vollastbetrieb zu erwartenden Drücke. Diese erforderlichen höheren Konstruktionsdrücke führen zu einer beträchtlichen, unerwünschten Steigerung der Investitionskosten für den
Primärkühlmitteltemperatur gelegenen Wert ansteigt. Dieser
Anstieg der Sekundärkühlmitteltemperatur bedingt einen entsprechenden Druckanstieg im Sekundärkühlmittel. Bei einem
gegebenen Vollast-Dampfdruck muß der Sekundärkreislauf
deshalb für viel höhere Drücke ausgelegt werden als für die im Vollastbetrieb zu erwartenden Drücke. Diese erforderlichen höheren Konstruktionsdrücke führen zu einer beträchtlichen, unerwünschten Steigerung der Investitionskosten für den
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Dampferzeuger und die anderen Komponenten des oekundärkreislaufs.
Die Kurve A in Fig. 6 zeigt ein derartiges Konstantteiitperaturprcjgramni, wooei die Kurve A in Fig. 7
die zugehörigen Dampfdrücke über der Leistung zeigt.
iindet alternativ dazu ein oteuerprogramm für konstanten
Dampfdruck Anwendung, wie es die Kurve B in Fig. zeigt, sind gemäii Kurve ß in Fig. b gro£>e Änderungen der
Prirr.ö.rkühlriitteltemperatur in Kauf zu nehmen, die einen
'Toteren Druckerzeuger erforderlich machen, uer wiederum
gesteigerte Kosten und andere Machteile mit sich bringt.
Las durcn die Kurve C in I'ig. 6 gezeigte oteuerprogramm für
veränderliche Xitteltenperatur und der zugenörige, durch
die Kurve C in Fi-v. 7 dargestellte Dampfdruckverlauf stellt einen Koiuuromi^ dar und ergibt gemäß der Uc3-fo 3 ^23 2Ö5
die effektivsten Betriebsbedingungen für den normalen LeistungJbetrieb.
Eine Konstanthaltung des axialen Leistungsprofils des Reaktors onne Verwendung von teillangen Steuerstuben zur
Aufrechterhaltung der bestmöglichen Betriebsbedingungen innerhalb des Reaktors und zur Vermeidung von Leistungsminderungen
führt zu einer Abweichung der üblichen Praxis der Verwendung von oteuerstäben voller Länge zum Herbeiführen
der jeweils gewünschten Reaktivitätsänderung, um die
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momentane kitte !temper* tür gleicn der vorprogrammierten
liit te !temperatur zu halten, nei Konstanthaltung der axialen
Leistungsverteilung oane teillange SteuerstJ.be wira mittels
der vollangen Steuerstäbe die axiale Leistun
im wesentlichen auf einem Zielwert gehalten, an Leistungsänderungen, beispielsweise an Temperaturanderungen,
erfolgt nunmehr durch Veränderung der Konzentration des Neutronenabsorbers im Kühlmittel, bei mit leicntem
Wasser arbeitenden Druckwasserreaktoren wirKt der wasserstoff im Kühlmittel als uoderator zur Abbremsung der beim
Spaltvorgang entstehenden Neutronen auf einen üner^iepefeel,
der für die Aufrechterhaltung der Kettenreaktion im neaktorkern am günstigsten ist. Bei derartigen Reaktoren wira
gewöhnlich Bor als Neutronenabsorber im Kühlmittel verwendet.
Die Borkonzentration v/ird im allgemeinen mit Hilfe von Ionenaustausch- oder Verdünnun&sverfahren gesteuert, die
typischerweise langsam sind und im allgemeinen eine sici vom Beginn bis zum Ende der ßrennstoffstandzeit veröculecuternae
Wirksamkeit besitzen. Jedoch ±<:ann mittels dieses Systems
eine Leistungsanpassung an die meisten Laständerungen ohne
Beeinträchtigung der axialen Leistungsverteiluriä im Reaktorkern
herbeigeführt werden, l'ig. 3 zeigt die mit vollangen Steuerstäben arbeitenden Steuerstaosysteräo
und des Borsystems zur Leistunguanpassun^ an eine 31
der Turbinenlast als Funktion der Zeit, und zwar für den
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g dar Brinn.stoffstandzeit (Kurve BOL) und für aas Eiide
der ßrerinstoffotanczeit (Kurve EOL). Den Anforderungen
schneller Laständerun^en wird bisher durch den einsatz von
rosGilkraftwerken ala Cpitzenlastkraftwerke neciinunö oö-
Die i^rrinaun^ hat eixi verbessertes Verfahren zum ßetrie;.
eiiiGo Kernreaktors zu;l üe^eaotand, welchem da3 üesch
Verfanren zur Konütant.aalt;un0 der axialen Leiotun
teilun.-; oeiLeh-ülfc, jeuocli 2U einem jeotei^ertem LaooX'
\Tecx>.:~·, ΐ;ι oei Lajtöbei^eruiijtsn fJ.Iirt und xiicat uen durch die
Verd.Unnun- ox'.„xii0;.eit de6 ^-oroyofceir.o i;e._:eaenen ^eschrari^un^ei
unterließt. Actual macht die Erfindung Jicii den cozüj-jliCi.1
der l\eaktivität negativen iiGderatorte:nperaturkoefi'idienten
Jei Leichtv."aJ3er-Druc]r.-;asserreal:toren zunutze, um eine
3cnnelle xiuaictivit:.i.t3erliü;iunc: durch ee^teuerte neraboetsun0
der Frimärkühlr.,ittelter.veratur zu erzielen.
Eine schnelle ./iederateigerun^ der Leistung \iLhrena
Laotfol'jezyiclen "oei Kons tan txialtun^ der axialen Leiotun^averteilunj,;
ohne teillan^;e oteuerstäbe ist v/egen der zur
Auf rech terhaltunr der gev/uns chten axialen x-luiü verteilung
in r-ieaiCtor±:crn erforaerlichen jjerinejfügigen 3teuer3tabeinocaiebunfi;
begrenzt. Eine beträchtliche Verbesserung aer
Lei3tunf^3Steiterun^3fähi£-;keit wird durcii Ausnutzung noch
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verfügbarer überachüööi^er Drosaelventiluffnun.::Gf^ai,>ceit
und Herabsetzung, der Priaiirkünlndtteltenporatur oei Last-3tei^erunden
erzielt. Die ürüiie der heaktivitätsstei^erurib
hängt von der Qrüioe der Tei.iperaturabsenkurito im /riu^rkreislauf
und von der Gröii>e des negativen r.ouerL.tortoi.i^eru.tur-Koeffizienten
ab. üie bei uen meioten lueaktox'tn vorhandene
übero caÜ3a i£c- LrO33 e lvent ilü f fnun jjof ü.hi^ei t erii-ö,_li Cut
höhere Leistunc::3r;efool uxiä verringerte barn^furiicke. a.io.
zeit/t den Leiutun^s^e^el, uer bei einer Lei.itunoü3tei(
von 5 's/min (beginnend oei jü >j der Volleiatun^) axu ^k
der brennst of f::-tanazeit und bai uer auc.i für r 1 cV. 3 r^
:ioi'.i.:e:ien .'."tGueroto.b.jtGlluixi-" c-rr^icubar i.it. m beiucii
viird eint, ^ro^3olv3iitilCi'fuuric .if^ui,'i;oit von Ioj -o Ct1
.."ert) d3 3 .lennv.crte.-, an;:crio;.:i-.on. i-,in Vc-r.-leicn aer u<s.
Laietun.-o.Lurven zei.;t die durc.i ^0.0 erf " '
fa.iren erzielte Utei^ciruu^ aeu Lastfol;.·
aü;;. einer bevorzugten Auöführungi'oria der ^rfinaunc3
;-,rird oei einer infolge einer La.3totei;_.,erunfo er Tor eier liefen
/iUo[_;antl3leiuturit;3urhünu;v &a.i Turbinenurosoelventil hu ii.it
der gewünschten uffnun,- aijeschv.indi^keit (z.l.. j ^/min)
geöffnet, uleichzeiti/, erfolgt eine ilerabaetzun^ der uor-Iconzantration
mit der iriaxiiual möglichen üeschviinai^keit.
L-iü i;elaotun,i der Turbine bewirkt, v.ie oben acnon erlautertj
eine Herabsetzung der augenblicklichen mittleren Priiadr-
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kühlmitteltemperatur, was ein automatisches Herausziehen
der volle Länge aufweisenden Steuerstäbe durch das Mitteltemperatursteuersystem nach sich zieht. Die axiale Flußdifferenz,
bei welcher es sich um die Differenz zwischen dem im oberen Kernbereich festgestellten Neutronenfluß und
dem im unteren Kernbereich festgestellten Neutronenfluß handelt, wird ermittelt und das automatische Herausziehen
der vollangen Steuerstäbe wird beendet, wenn diese axiale Flußdifferenz ihren oberen (am stärksten positiven) Grenzwert erreicht. Die Primärkühlmitteltemperatur beginnt abzusinken,
sobald die Steuerstäbe angehalten werden, oder, falls der Grenzwert der Flußdifferenz nicht erreicht wird, wenn
die Steuerstäbe die Grenze ihrer Herausziehbarkeit am oberen Ende des Reaktorkerns erreicht haben. Die augenblickliche
mittlere Primärkühlmitteltemperatur wird ständig überwacht. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der augenblicklichen
mittleren Primärkühlmitteltemperatur und der durch das Mitteltemperatursteuersystem
vorprogrammierten Kühlmitteltemperatur einen vorgegebenen Maximalwert, typischerweise 11 C,
erreicht, wird die Öffnung des Turbinendrosselventils beendet, um eine weitere Temperaturherabsetzung zu verhindern.
In der Praxis findet eine gewisse Kompensation der durch die thermische Trägheit des Systems bedingten Leistungsnacheilung
statt. Dre maxiale Temperaturgrenze ist so eingestellt, daß eine Schnellabschaltung des Reaktors verhindert wird, die
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sonst stattfinden würde, da das überwachungssystem einen
weiteren Temperaturabfall als Bruch der zum Dampferzeuger führenden Leitung interpretieren würde. Wenn die vorgegebene
Temperaturgrenze erreicht und die Steigerung der
Turbinenbeaufschlagung beendet wird, wird die Differenz
zwischen der tatsächlichen Temperatur und der vorprogrammierten Temperatur des Primärkühlmittels infolge der Borverdünnung
wieder herabgesetzt. In den meisten Fällen bringt eine Temperaturabsenkung um 11 C die gewünschte Reaktivitätssteigerung. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Turbine
in der oben beschriebenen Weise beaufschlagt, bis das Drosselventil vollständig geöffnet ist. Von diesem Punkt an
wird die Leistungssteigerungsgeschwindigkeit durch die Borverdünnungsgeschwindigkeit
bestimmt. Für diese letztere Phase ist angenommen worden, daß die gewünschte Ausgangsleistung nicht schon an einem dazwischenliegenden Pun*ct
erreicht worden ist. Die Borverdünnung wird beendet, wenn die Turbine die gewünschte Leistung und die Kühlmitteltemperatur
den durch das Mitteltemperatursteuersystem vorprogrammierten Wert erreicht hat. Eine gegebenenfalls vorhandene
übergroße Drosselventilöffnung wird von den Turbinensteuerorganen automatisch zurückgestellt, nachdem die
Volleistung erreicht worden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann während des
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betriebes bei jedem Anfangsleistungspegel eines Laststeigerungszyklus
und bei jeder beliebigen Kombination normaler Betriebsbedingungen Anwendung finden. Der bei der
beschleunigten Leistungssteigerung erzielte Leistungspegel hängt hauptsächlich vom Ausgangsleistungspegel, dem Reaktorkernzustand
(vorhandenes oder nicht vorhandenes Gleichgewicht), der bereits vergangenen Brennstoffbrenndauer, dem
Leistungsverhältnis und der zulässigen Temperaturverminderung ab. Obwohl die angegebenen Werte typisch sind, können sie
selbstverständlich von Anlage zu Anlage in gewissem Maße unterschiedlich sein, je nach den besonderen Betriebsparametern
der betreffenden Anlage.
Die Größe der durch die Herabsetzung der Primärkühlmitteltemperatur
erhältlichen Leistung (Reaktivität) ist proportional zu der zulässigen Temperaturabsenkung. Der
Größe der erreichbaren Temperaturabsenkung sind jedoch praktische Grenzen gesetzt. Fig. 5 zeigt einen typischen
Arbeitsbereich bei verringerter Temperatur für einen Leiciitwasser-Druckwasserreaktor.
Die linke Grenze dieses Arbeitsbereiches ist durch die untere Betriebsgrenze des automatischen
Steuerstab-Steuersystems und durch das auf eine Temperaturerniedrigung ansprechende Schnellabschaltsystem
bestimmt. Die rechte Grenze des Arbeitsbereiches ist durch die Drosselventilkapazität (eine Funktion von Dampftem-
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peratur/Dampfdruck) festgelegt. Bei der in Fig. 5 gezeigten
rechten Grenze wird eine Drosselventilkapazität von 105 % des Volleistungs-Durchsatzes angenommen. Bei den sich in
Betrieb befindenden Kernkraftwerken ist ein Überschuß der Drosselventilkapazität von 105 % bis 110 % vorhanden. Die
untere Grenze des Arbeitsbereiches ist durch die Einstellung des Reaktorschnellabschaltsystems, die zulässigen thermischen
Spannungen im Reaktorbehälter und in anderen Anlagenkomponenten und durch den zulässigen Feuchtigkeitsgehalt des aus
dem Dampferzeuger kommenden Dampfes festgelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit der in der schon
oben erwähnten US-PS 3 ^23 285 beschriebenen vorprogrammierten
Mt te !temperatursteuerung verträglich. Für eine Konstanthaltung
der axialen Leistungsverteilung ohne teillange Steuerstäbe ist lediglich insofern eine Modifikation erforderlich,
daß die Einstellung der augenblicklichen mittleren
Temperatur des Primärkühlmittels anstatt durch eine Verschiebung
der Steuerstäbe durch eine Borverdünnung erfolgt. Die in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellte Anordnung
ermöglicht die notwendigen Modifikationen. Der Sollbereich für die Flußgrenzen, der eine Funktion der Reaktorleistung
darstellt, ist in einer Einstellpunktschaltung 62 einprogrammiert. Die Flußdifferenz zwischen dem oberen Kernbereich
und dem unteren Kernbereich wird mittels vier Gruppen
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•von Neutronendetektoren überwacht, die an der Peripherie
des Reaktors angeordnet sind. Der ungünstigste festgestellte Wert der Flußdifferenz wird in einer Auswerteschaltung 64
identifiziert. Diese ungünstigste Flußdifferenz wird in einem Vergleicher 66 mit dem von der Schaltung 62 angegebenen
Sollwert verglichen. Wird dieser Sollwert überschritten, wird dem Steuersystem für die vollangen Steuerstäbe ein Sperrsignal
zugeführt, um ein weiteres Herausziehen dieser Steuerstäbe zu verhindern.
Die Temperaturdifferenzbegrenzung erfolgt in ähnlicher Weise mittels der als Blockschaltbild 70 dargestellten Anordnung.
Die gemessene mittlere Kühlmitteltemperatur wird dem vorprogrammierten Temperaturwert verglichen, der eine
Funktion der Last darstellt, die ihrerseits als den Turbinenarbeitsdruck darstellendes Eingangssignal der Programmschaltung
72 zugeführt wird. Die Größe der Differenz zwischen der gemessenen mittleren Kühlmitteltemperatur und dem
programmierten Temperaturwert wird einem Vergleicher 74
zugeführt, der dieses Signal mit dem Temperaturdifferenzeinstellwert vergleicht. Wird der Einstellwert überschritten,
wird eine weitere öffnung des Turbinendrosselventils durch die Steuerschaltung 76 verhindert. Bei 78 erfolgt eine Signalkompensation
in Form von Verzögerungen, um die thermische Trägheit des Systems auszugleichen. Demgemäß kann ein gegen-
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wärtig in Betrieb befindliches Mittelternperatursteuersystem
leicht so abgewandelt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren
zur Verbesserung der Lastfolgefähigkeit bei konstanter
axialerLeistungsverteilung aufgeführt werden kann.
Die Fig. 14, 15 und 16 zeigen den Verlauf von Betriebs-Parametern
bei einer schnellen Leistungssteigerung nach der Erfindung. Die gestrichelte Kurve in Fig. 15 zeigt den
programmierten mittleren Temperaturverlauf, während die
ausgezogene Kurve den tatsächlichen Verlauf der Temperatur bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Die gestrichelte bzw. die ausgezogene Kurve in Fig. Ib entspricht den in Fig. 15 angegebenen Betriebsbedingungen.
Im Gegensatz dazu zeigen die Fig. 8, 9 und 10 eine entsprechende Leistungssteigerung von 50 % der' Volleistung aus
mit einer Steigerung von 5 #/min. Die gestrichelten Linien in den Fig. 9 und 10 zeigen vorprogrammierte Werte, während
die ausgezogenen Linien die tatsächlichen Werte darstellen. Die dargestellte Leistungssteigerung entspricht der vollen
Leistungsreserve von 50 % der Volleistung. Die Leistungsreserve ist die Differenz zwischen dem jeweiligen Betriebsleistungspegel
der Anlage und demjenigen Leistungspegel, der im Falle eines plötzlichen großen Leistungsbedarfs erzielbar
ist. Der in Fig. 8 gezeigte übergang läßt sich nicht ohne teillange Steuerstäbe durchführen, da die Steuerstäbe nicht
809829/0732 original ,nspected
weit genug in den Reaktorkern eingeschoben sind, um durch Herausziehen der Steuerstäbe eine derart große Änderung
herbeizuführen, tfenn die axiale Leistungsverteilung nicht
berücksichtigt wird, kann ein solcher übergang theoretisch herbeigeführt werden.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen die Fähigkeit zur Leistungssteigerung
auf Volleistung bei Konstanthaltung der axialen Leistungsverteilung ohne teillange Steuerstäbe. Die
gestrichelten und durchgezogenen Kurven zeigen jeweils die vorprogrammierten und die tatsächlichen Werte. Diese dargestellten
Arbeitskennlinien entsprechen der in Fig. 3
gezeigten Kurve für das Ende der Brennstoffstandzeit. Mit einer Steigerungsrate von 5 % pro I-Iinute sind nur 70 % der
Volleistung erreichbar. Ein Vergleich mit den Fig. 14, 15 und 16 zeigt unmittelbar den Vorteil der durch das erfindungsgemäße
Verfahren verbesserten Lastfolgefähigkeit.
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3ί. Leerse ite
Claims (6)
- Patentansprüchelötverfahren zum Betrieb eines Kernreaktors, der einen den Kernbrennstoff enthaltenden Reaktorkern aufweist und mit einem Kühlmittel und mit einem iioderator mit negativem Reaktivitätstemperaturkoeffizienten arbeitet, wobei bei Anpassungen der Reaktorleistung an Laständerungen eine im wesentlichen gleichbleibende axiale Leistungsverteilung innerhalb des gesamten Reaktorkerns aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine erforderliche Erhöhung der Reaktivität im Reaktorkern onne wesentliche Veränderung der axialen Leistungsverteilung innerhalb des Reaktorkerns dadurch erfolgt, daß eine gesteuerte Herabsetzung der Kuhliritteltemperatur herbeigeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herabsetzung des in einem geschlossenen Primärlere is lauf durch den Reaktorkern und einen Wärmetauscher hindurchzirkulierten Kühlmittels dadurch erfolgt, dai dem Kühlmittel im Wärmetauscher, in welchem es mit zu verdampfendem Wasser in Wärmeaustausch gebracht wird, durch weiteres öffnen des Dampfauslaß-Drosselventils des Wärmetauschers eine erhöhte Wärmemenge entzogen wird.IoPECTEDist und die in den Reaktorkern axial einschiebbar und aus dieseu herausziehbar sind.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, fiaij ein Herausziehen der Steuers tube aus dem Ke akt ordern verhindert wird, v;enn die genannte Jeutronenflurjdifferens einen vorgegebenen V.'ert übersteigt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daui ein Absinken der Kühlmitteltemperatur unter einen vorgegebenen unteren Grenzwert durch begrenzung der öffnung des Drosselventils verhindert wird.
- h. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene untere Grenzvrert der Kühlmitteltemperatur um 11 C unter der normalen Betriebstemperatur des Kühlmittels liegt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel einen Neutronenabsorber enthält und daß, nachdem die Absenkung der Kühlmitteltemperatur oeim Erreichen des genannten unteren Grenzwerts beendet worden ist, zur weiteren Reaktivitätserhöhung im Reaktorkern die Konzentration des Neutronenabsorbers im Kühlmittel herabgesetzt wird,
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Neutronenflußdifferenz zwischen der oberen und der unteren Reaktorkernhälfte dargestellte axiale Leistungsverteilung im Reaktorkern während des Reaktorbetriebs durch Steuerung der Axialposition von Steuerstäben im v/es ent liehen konstant gehalten wird, deren Länge mindestens gleich der Axialausdehnung des ReaktorkernsB 0 9 R ? 9 / Π 7 3 ?
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