DE2932815A1 - Boiling water reactor - with condensation chamber separate outside safety shell and joined by gas-tight tube surrounded pipe - Google Patents
Boiling water reactor - with condensation chamber separate outside safety shell and joined by gas-tight tube surrounded pipeInfo
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Abstract
Description
SiedewasserreaktorBoiling water reactor
Die Erfindung betrifft einen Siedewasserreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, der in einer Sicherheitshülle eingeschlossen und über eine Abblaseleitung mit einer Kondensationskammer verbunden ist, die Wasser zum Niederschlagen von Dampf enthält.The invention relates to a boiling water reactor with a reactor pressure vessel, which is enclosed in a safety envelope and via a blow-off line with a Condensation chamber is connected, which contains water for precipitation of steam.
Das Niederschlagen des Dampfes unterscheidet Siedewasserreaktoren von Druckwasserreaktoren, weil der im Siedewasserreaktor erzeugte Dampf Aktivitätsträger sein kann, so daß er im Gegensatz zu dem Dampf eines Druckwasserreaktors nicht ohne weiteres ins Freie abgegeben werden kann. Deshalb hat man sich auch bisher bemüht, die Kondensationskammer ebenso wie den Reaktordruckbehälter mit der Sicherheitshülle zu umschließen.The precipitation of the steam distinguishes boiling water reactors from pressurized water reactors, because the steam generated in the boiling water reactor carries activity can be, so that, in contrast to the steam of a pressurized water reactor, it cannot be without further can be released outside. That is why one has tried so far, the condensation chamber as well as the reactor pressure vessel with the safety envelope to enclose.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den baulichen Aufwand für Siedewasserreaktoren der oben genannten Art zu verringern. Ziel ist dabei letztlich ein Siedewasserreaktor, der bei verhältnismäßig kleiner Leistung so billig herzustellen ist, daß er auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden kann. Die neue Bauweise soll selbstverständlich keine Einbuße an Sicherheit zur Folge haben.The invention is based on the task of the structural effort for To reduce boiling water reactors of the type mentioned above. Ultimately, the goal is a boiling water reactor, the one with relatively low power is so cheap to manufacture that it can also be used in developing countries can. The new construction should of course not compromise on safety Have consequence.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kondensationskammer außerhalb der SicherheitshUlle liegt und daß die Abblaseleitung im Bereich zwischen der Kondensationskaaer und der Sicherheitshülle mit einem gasdichten Roher mit Abstand umgeben ist.According to the invention it is provided that the condensation chamber outside the safety cover and that the blow-off line is in the area between the condensation pipes and the security envelope is surrounded by a gas-tight tube at a distance.
Die Erfindung ergibt den Vorteil, daß die Sicherheitshülle wesentlich kleiner sein kann, als wenn die Kondensationskammer mit eingeschlossen wäre. Sie kann deshalb auch unter Umständen zur Baustelle transportiert werden, so daß dort nur noch in geringem Umfang Arbeiten auszuführen sind. Zugleich ist durch den Einschluß der Abblaseleitung in einem gasdichten Rohr dafür gesorgt, daß ein Entweichen von Radioaktivität vermieden wird, denn das Rohr bildet sozusagen eine Verlängerung der Sioherheitshülle, die in die getrennt angeordnete Kondensationskammer führt.The invention has the advantage that the security envelope is essential can be smaller than if the condensation chamber were included. she can therefore also be transported to the construction site under certain circumstances, so that there only a small amount of work still needs to be carried out. At the same time is through the inclusion the blow-off line in a gas-tight pipe ensures that there is no escape Radioactivity is avoided, because the tube forms, so to speak, an extension the safety cover, which leads into the separately arranged condensation chamber.
Besonders günstig ist es, wenn das Rohr von der Sicherheitshülle in das Wasser der Kondensationskammer führt.It is particularly advantageous if the pipe from the safety sheath in the water in the condensation chamber.
In diesem Fall kann auch das bei einem Bruch der Rohrleitung oder des Reaktordruckbehälters entstehende radioaktive Dampf- oder Dampfwassergemisch unmittelbar mit dem zur Kondensation dienenden Wasser in Berührung gebracht werden.In this case, this can also be done in the event of a break in the pipeline or the radioactive steam or steam-water mixture produced by the reactor pressure vessel be brought into direct contact with the water used for condensation.
Vorteilhaft ist ferner, wenn die Kondensationskammer oberhalb des Reaktordruckbehälters liegt und eine von ihrer Unterseite zum Reaktordruckbehälter führende Leitung aufweist, die ebenfalls von einem gasdichten Rohr umgeben ist und ein Absperrorgan aufweist. Hier kann man den Wasserinhalt der Kondensationskammer zur Notkühlung des Siedewasserreaktors heranziehen, ohne daß dazu Pumpen benötigt werden. Es ist lediglich das Absperrorgan, das zum Beispiel die Form eines Ventils oder einer Reihenschaltung zweier Ventile aufweist, zu öffnen, um einen Kühlmittelkreislauf durch Thermosiphonwirkung in Gang zu bringen.It is also advantageous if the condensation chamber above the Reactor pressure vessel and one of their underside to the reactor pressure vessel has leading line, which is also surrounded by a gas-tight tube and has a shut-off device. Here you can see the water content of the condensation chamber use for emergency cooling of the boiling water reactor without the need for pumps will. It is only the shut-off device, which for example takes the form of a valve or a series connection of two valves to open to a coolant circuit to get started by thermosiphon effect.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann man die aus der Kondensationskammer führende Leitung so ausbilden, daß sie bis zu einem für die Kondensation mindestens erforderlichen Wasserstand über die Unterseite der Kondensationskammer hinausragt. Damit wird sichergestellt, daß eine minimale Wassermenge auch bei einem freien Abfluß durch die Leitung immer vorhanden ist. Die Kondensation des Dampfes wird also durch die sonstigen KUhlwirkungen nicht in Frage gestellt.To increase safety, you can use the condensation chamber Train the leading line so that it is up to at least one for condensation required water level protrudes above the underside of the condensation chamber. This ensures that there is a minimal amount of water even with free drainage through the line is always present. The condensation of the steam is so through the other cooling effects are not called into question.
Das Wasservolumen der Kondensationskammer ist vorteilhaft mehrfach größer als das Volumen des Reaktordruckbehälters. Insbesondere kann es so groß sein wie der freie Raum im Inneren der Sicherheitshülle. Damit ist das Volumen der Sicherheitshülle abzüglich der darin untergebrachten Einrichtungen gemeint, insbesondere also des Reaktordruckbehälters.The water volume of the condensation chamber is advantageously several times greater than the volume of the reactor pressure vessel. In particular, it can be that big like the free space inside the security envelope. This is the volume of the security envelope minus the facilities housed therein, in particular the Reactor pressure vessel.
Die Kondensationskammer kann mit dem Reaktordruckbehälter über einen Nachkühler und eine Nachkühlpumpe verbunden sein. Man erreicht damit den Vorteil, daß für das Nachkühlen ein großer Wasservorrat zur Verfügung steht, ohne daß auf besondere Baulichkeiten oder Becken zurückgegriffen werden muß, die ja wiederum gegen Entweichen von Radioaktivität zu schützen wAren.The condensation chamber can be connected to the reactor pressure vessel via a Aftercooler and an aftercooler pump must be connected. This gives you the advantage that a large water supply is available for aftercooling without opening special buildings or pools must be resorted to, which in turn would have to be protected against the escape of radioactivity.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sicherheitshülle, Kondensationskammer und Rohr als selbsttragende Stahlkörper ausgebildet. Sie können dann ohne umfangreiche Bauarbeiten am Aufstellungsort montiert werden und man vermeidet viele Schwierigkeiten, die sich sonst aus der Lage des Aufstellungsortes zum Beispiel in Wüstengebieten oder in tropischem Klima ergeben können Die selbsttragenden Stahlkörper kann man mit einfachen Stahlgerüsten zu dem gewünschten Kernkraftwerk zusammensetzen.In a preferred embodiment of the invention, security sheaths, Condensation chamber and tube designed as a self-supporting steel body. You can can then be installed at the installation site without extensive construction work, and this is avoided many difficulties that otherwise arise from the location of the installation site for example in desert areas or in tropical climates can result in the self-supporting steel body can be assembled with simple steel scaffolding to form the desired nuclear power plant.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in Fig. 1 in Form einer schematisch vereinfachten Darstellung und in Fig. 2 in einem Vertikalschnitt durch ein Kernkraftwerk mit einem Siedewasserreaktor gezeichnet ist.For a more detailed explanation of the invention is based on the enclosed Drawing an embodiment described in Fig. 1 in the form of a schematic simplified representation and in Fig. 2 in a vertical section through a nuclear power plant is drawn with a boiling water reactor.
Der Reaktordruckbehälter 1 ist ein Stahlgefäß, das den Reaktorkern 2 umschließt, der in bekannter Weise aus einzelnen Brennelementen zusammengesetzt ist. Der Kern 2 ist im unteren Bereich eines Kernmantels 3 angeordnet, der einen Ringraum für einen inneren Kühlwasserumlauf begrenzt. In dem Ringraum ist bei 9 ein Flüssigkeitsspiegel angedeutet, der den Ktihlwasserstand bezeichnen soll.The reactor pressure vessel 1 is a steel vessel that contains the reactor core 2 encloses, which is composed in a known manner from individual fuel assemblies is. The core 2 is arranged in the lower region of a core jacket 3, the one Annular space limited for an internal cooling water circulation. In the annulus is at 9 a liquid level indicated, which should indicate the Ktihlwasserstand.
Der Reaktordruckbehälter 1 besitzt in seinem oberen Bereich eine Flanschverbindung 4, mit der ein lösbarer Deckel 5 befestigt ist. Auf dem Deckel 5 sitzen Steuerstabantriebe 6, die über Stangen 7 Steuerstäbe 8 mit neutronenabsorbierendem Material und kreuzförmigem Querschnitt mehr oder weniger tief in den Reaktorkern 2 eintauchen lassen.The reactor pressure vessel 1 has a flange connection in its upper area 4, with which a detachable cover 5 is attached. Control rod drives are seated on the cover 5 6, the rods 7 control rods 8 with neutron absorbing Material and cross-section more or less deep in the reactor core 2 immerse.
Das durch die Wärme des Reaktorkerns 2 verdampfte EUhlwasser gelangt im Normalbetrieb über eine Dampfleitung 10 in einen Dampfumformer 11, dessen Sekundärkreis mit den Leitungen 12 und 13 eine nicht dargestellte Turbine zum Antrieb eines Generators treibt. Die RUcklaufleitung 15 für Kondensat ist ebenso wie die Dampf leitung 10 im Bereich einer stählernen Sicherheitshülle 16, die den Reaktordruckbehälter 1 einschließt, mit Isolierventilen 17 und 18 versehen.The EUhlwasser evaporated by the heat of the reactor core 2 arrives in normal operation via a steam line 10 in a steam converter 11, its secondary circuit with the lines 12 and 13 a turbine, not shown, for driving a generator drives. The return line 15 for condensate is just like the steam line 10 in the area of a steel safety envelope 16, which the reactor pressure vessel 1 includes isolating valves 17 and 18 provided.
Von der Rückleitung 15 zweigt eine Leitung 20 ab, die zu einem giihlwasserreinigungssystem 21 führt. Aus diesem kann Kondensat über eine Pumpe 22 und eine Leitung 23, die ebenfalls mit Isolierventilen 17, 18 ausgerüstet ist, in den Reaktordruckbehälter 1 zurUckgespeist werden. Deshalb kann mit Hilfe eines RegelvenlLls 24 in der Leitung 15 der Wasserstand im Reaktordruckbehälter 1 mehr oder weniger hoch eingestellt werden.A line 20 branches off from the return line 15 and leads to a hot water purification system 21 leads. From this condensate can via a pump 22 and a line 23, the is also equipped with isolating valves 17, 18, into the reactor pressure vessel 1 can be fed back. Therefore, with the help of a control valve 24 in the line 15 the water level in the reactor pressure vessel 1 is set more or less high will.
An die Dampfleitung 10 sind Sicherheitsventile 25 angeschlossen, deren Abblaseleitungen 26 von einem Rohr 27 umgeben sind und in eine Kondensationskammer 28 führen.To the steam line 10 safety valves 25 are connected, their Blow-off lines 26 are surrounded by a pipe 27 and into a condensation chamber 28 lead.
Die Kondensationskammer 28 ist etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt, wie der Wasserstand 29 zeigt.The condensation chamber 28 is about half filled with water, as the water level 29 shows.
Von der Unterseite der Kondensationskammer 28 führt eine Leitung 30 zum Reaktordruckbehälter 1, über die der Wasservorrat bis zu der durch das obere Ende der Leitung 30 bestimmten Höhe in den Druckbehälter durch Schwerkraft eingespeist werden kann. Die Leitung 30 ist im Bereich zwischen der Sicherheitshülle 16 und der Kondensationskammer 28 mit einem gasdichten Rohr 31 umschlossen. Sie enthält zusätzlich zu Isolationsventilen 17, 18 im Bereich der Sicherheitshülle Stellventile 32.A line 30 leads from the underside of the condensation chamber 28 to the reactor pressure vessel 1, through which the water supply up to the through the upper End of the line 30 through a certain height in the pressure vessel Gravity can be fed. The line 30 is in the area between the security envelope 16 and the condensation chamber 28 are enclosed by a gas-tight tube 31. she contains in addition to isolation valves 17, 18 in the area of the safety envelope Control valves 32.
Eine weitere Leitung 33, die zur Nachwärmeabfuhr dient, führt über einen Nachwärmekühler 34 und eine Pumpe 35 zu einer Sammelleitung 36, die über Ventile 37 in die Kondensationskammer mündet. Ein Verbindungsstück 38 mit einem Ventil 39 macht es möglich, daß auch Wasser aus der Kondensationskammer 28 über den Nachwärmekühler 34 geführt und damit gekühlt wird.Another line 33, which is used to remove residual heat, leads over a reheat cooler 34 and a pump 35 to a manifold 36, which via valves 37 opens into the condensation chamber. A connector 38 with a valve 39 makes it possible that water from the condensation chamber 28 via the reheat cooler 34 is performed and thus cooled.
Mit einer weiteren Leitung 40, die an den Reaktordruckbehälter 1 angeschlossen ist und hinter der Pumpe 35 in die Leitung 36 mündet, können die Sicherheitsventile 25 umgangen werden, so daß Dampf oder FlUssigkeit aus dem Reaktordruckbehälter in direktem Kreislauf gekühlt zurückgeleitet wird.With a further line 40 connected to the reactor pressure vessel 1 is and opens behind the pump 35 in the line 36, the safety valves 25 are bypassed, so that steam or liquid from the reactor pressure vessel in is returned cooled to the direct circuit.
Die Fig. 2 zeigt, daß das Kernkraftwerk mindestens in seinem oberen Bereich ein Stahlfachwerkbau 45 ist.Fig. 2 shows that the nuclear power plant at least in its upper Area is a steel frame structure 45.
Er enthält, wie rechts von der Schnittlinie 46 gezeichnet ist, einen Portalkran 47. Dieser übergreift auch eine Lademaschine 48, die zum Auswechseln von Brennelementen vorgesehen ist und über einen flutbaren Beckenraum 50 führt.As drawn to the right of section line 46, it contains one Gantry crane 47. This also engages over a loading machine 48, which can be exchanged of fuel assemblies is provided and leads via a floodable basin space 50.
Die maßstäbliche Fig. 2 läßt ferner erkennen, daß die Kondensationskammer 28, die als selbstträgender Stahlkörper ausgebildet ist, oberhalb des Reaktordruckbehälters 1 auf einem Stahlsockel 52 ruht. Der Stahl- körper ist ein Zylinder mit dem aus der Fig. 2 ersichtlichen Querschnitt und einer Länge, die etwa doppelt so groß wie der Durchmesser des Querschnittes ist.The scale Fig. 2 also shows that the condensation chamber 28, which is designed as a self-supporting steel body, above the reactor pressure vessel 1 rests on a steel base 52. The Steel- body is a cylinder with the cross-section shown in FIG. 2 and a length that is approximately twice as large as the diameter of the cross-section.
Damit ist ihr Volumen (Gesamtvolumen 4 000 m3, Wasserfüllung 2 000 m3) mehrfach größer als das Volumen des Reaktordruckbehälters 1 (freies ReaktordruckbehElter-Volumen ca. 170 m3, mittleres Wasservolumen ca.120 m3).This means that its volume (total volume 4,000 m3, water filling 2,000 m3) several times greater than the volume of the reactor pressure vessel 1 (free reactor pressure vessel volume approx. 170 m3, average water volume approx. 120 m3).
Die Sicherheitshülle 16 ist ebenfalls als selbsttragender Stahikörper in Form eines Zylinders mit halbkugelförmigen Enden (Volumen der Sicherheitshülle ca.3 000 m3, freies Volumen der Sicherheitshülle ca.2 000 m3) freistehend ausgeführt und nur an ihrer Unterseite mit einem Betonsockel 54 abgestützt. Die weiteren im Beton ausgeführten Baulichkeiten 55 sind im wesentlichen zum Zwecke der Strahlenabschirmung vorgesehen und dienen zur Aufnahme von Neben- und Hilfsanlagen, wie Abwasserreinigung, Belüftung usw..The safety sheath 16 is also a self-supporting steel body in the form of a cylinder with hemispherical ends (volume of the security envelope 3,000 m3, free volume of the security envelope about 2,000 m3) free-standing and only supported on its underside with a concrete base 54. The others in Concrete executed structures 55 are essentially for the purpose of radiation shielding provided and serve to accommodate ancillary and auxiliary systems, such as wastewater treatment, Ventilation etc ..
8 Patentansprüche 2 Figuren8 claims 2 figures
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792932815 DE2932815A1 (en) | 1979-08-13 | 1979-08-13 | Boiling water reactor - with condensation chamber separate outside safety shell and joined by gas-tight tube surrounded pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792932815 DE2932815A1 (en) | 1979-08-13 | 1979-08-13 | Boiling water reactor - with condensation chamber separate outside safety shell and joined by gas-tight tube surrounded pipe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2932815A1 true DE2932815A1 (en) | 1981-03-26 |
Family
ID=6078390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792932815 Withdrawn DE2932815A1 (en) | 1979-08-13 | 1979-08-13 | Boiling water reactor - with condensation chamber separate outside safety shell and joined by gas-tight tube surrounded pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2932815A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704860A1 (en) * | 1994-04-13 | 1996-04-03 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A steam condenser with natural circulation for nuclear reactor protection systems |
| DE102011115177B3 (en) * | 2011-09-28 | 2012-07-12 | Westinghouse Electric Germany Gmbh | Condensation chamber cooling system for use in boiling water reactor that is utilized for generating electricity from uranium fuel, has passive closed cooling circuit formed by condensation chamber, pressure lines, module and exchanger |
-
1979
- 1979-08-13 DE DE19792932815 patent/DE2932815A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704860A1 (en) * | 1994-04-13 | 1996-04-03 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A steam condenser with natural circulation for nuclear reactor protection systems |
| DE102011115177B3 (en) * | 2011-09-28 | 2012-07-12 | Westinghouse Electric Germany Gmbh | Condensation chamber cooling system for use in boiling water reactor that is utilized for generating electricity from uranium fuel, has passive closed cooling circuit formed by condensation chamber, pressure lines, module and exchanger |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |