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Druckwasserreaktor
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Die Erfindung betrifft einen Druckwasserreaktor mit einem Primärkreis,
der einen Reaktordruckbehälter, eine Hauptkühlmittelpumpe ft und einen Dampferzeuger
umfaßt, der as Wasser des Primärkreises von dem Speisewasser und Dampf eines Sekundärkreises
trennt, der in Form einer Frischdampfleitung von dem Dampferzeuger ausgeht, wobei
an dem Primärkreis ein Kühlmittelaufbereitungssystem und ein Druckhalter mit einem
Sicherheitsventil angeschlossen ist, das über eine Abblaseleitung mit einem Abblasebehälter
verbunden ist, und wobei der Primärkreis mit dem Druckhalter von einem Sicherheitsbehälter
umschlossen ist, aus dem die Frischdampfleitung herausführt.
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Ein Druckwasserreaktor der oben genannten Art ist aus der DE-PS 24
30 725 bekannt. Dabei ist zwar der Druckhalter nicht dargestellt. Er ist aber für
die Aufrechterhaltung des gewünschten Betriebsdruckes im Primärkreis unbedingt erforderlich.
Das gleiche gilt für ein dem Primärkreis zugeordnetes Kühlmittelaufbereitungssystem.
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An dem Druckhalter ist üblicherweise ein Abblasebehälter über ein
Sicherheitsventil angeschlossen. Damit wird vermieden, daß in dem Druckhalter ein
zu hoher Druck entsteht, der zum Bersten führen könnte.
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In der oben genannten Patentschrift wird eine Druckentlastung des
Druckwasserreaktors im Sekundärkreis behandelt. Dazu ist ein Abblasebehälter über
Sicherheits-oder Reduzierventile an die Frischdampfleitung angeschlossen, die von
einem Dampferzeuger ausgeht. Der Abblasebehälter besitzt eine Rückkühleinrichtung.
Er ist außerhalb
des Sicherheitsbehälters gelegen, der alle radioaktiven
Medien einschließen soll, denn man geht von der Vorstellung aus, daß der Sekundärkreis
des Druckwasserreaktors wegen seiner Trennung vom Primärkreis aktivitätsfrei ist.
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Auf Grund von neuen noch strengeren Sicherheitsvorstellungen ergibt
sich jedoch die Aufgabe, eine Druckentlastung für die Sekundärseite zu ermöglichen,
bei der zusätzlich der Fall einer Schädigung der Trennwand zwischen dem Primär-
und Sekundärmedium unterstellt wird, d.h. Lecks in den Heizrohren des Dampferzeugers.
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Für diesen Fall kann kontaminiertes Primärwasser in den Sekundärkreis
übertreten. Dieses Wasser soll nicht unkontrolliert entweichen.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß von dem im Inneren des Sicherheitsbehälters
gelegenen Teil der Frischdampfleitung eine mit einem Reduzierventil versehene Leitung
zum Abblasebehälter führt, der dem Druckhalter zugeordnet ist, daß der Abblasebehälter
in an sich bekannter Weise im Inneren des Sicherheitsbehälters liegt und eine Rückkühleinrichtung
aufweist und daß vom unteren Teil des Abblasebehälters eine durch ein Ventil absperrbare
Leitung zum Kühlmittelaufbereitungssystem führt.
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Die Erfindung schafft die Möglichkeit, den sonst aus dem Sicherheitsbehälter
herausgeführten Dampf für den Fall einer Störung in das dem Primärkreis zugeordnete
Kühlmittelaufbereitungssystem abzulassen. Damit vermeidet man die Freisetzung von
radioaktiv kontaminiertem Dampf mit einfachen Mitteln, denn es ist lediglich erforderlich,
den für den Druckhalter vorgesehenen
Abblasebehälter so zu ertüchtigen,
daß die Abfuhr des Dampfes aus dem Sekundärsystem keine Uberlastung ergeben kann.
Diese Ertiichtigung wird durch die Rückkühleinrichtung erreicht, wobei das bei der
Dampfkondensation anfallende kon-taminierte Wasser zum Kühlmittelaufbereitungssystem
abgelassen wird.
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Für den Fall, daß das Kühlmittelaufbereitungssystem außerhalb des
Sicherheitsbehälters liegt, wird die Erfindung vorzugsweise so ausgeführt, daß die
Rückkühleinrichtung ein an den Abblasebehälter angeschlossener Kühlkreis mit einer
Pumpe und einem Wärmetauscher ist, der im Inneren des Sicherheitsbehälters liegt,
und daß von dem Kühlkreis eine Leitung durch die Sicherheitshülle zum Kühlmittelaufbereitungssystem
führt.
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Bei Druckwasserreaktoren, deren Primärkreis mehrere Schleifen mit
jeweils einem Dampferzeuger umfaßt, von dem eine Frischdampfleitung ausgeht, kann
von jeder Frischdampfleitung ein Absperrventil abzweigen, das auf der der Frischdampfleitung
abgekehrten Seite mit dem Reduzierventil verbunden ist. Für alle Dampferzeuger ist
dann nur ein Reduzierventil vorgesehen, das seinerseits mit dem Abblasebehälter
verbunden ist. Die Anschlüsse der einzelnen Dampferzeuger sind im Normalfall mit
den Ventilen gesperrt, so daß nur ein schadhafter Dampferzeuger mit dem Reduzierventil
verbunden ist.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden zwei Ausführungsbeispiele
anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, deren Fig. 1 und 2 Leitungspläne
von Ausschnitten des Primär- und Sekundärkreises von Druckwasserreaktoren nach der
Erfindung zeigen.
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In Fig. 1 ist von dem Druckwasserreaktor mit vier Dampferzeugern,
wie sie für eine Leistung von zum Beispiel 1000 MWe eingesetzt werden, nur ein Dampferzeuger
1 vollständig dargestellt, von den weiteren Dampferzeugern 2, 3 und 4 sieht man
nur jeweils das Oberteil mit den daran angeschlossenen Frischdampfleitungen 1.1,
2.1, 3.1 und 4.1. Die Frischdampfleitungen führen durch den strichpunktiert angedeuteten
Sicherheitsbehälter 5, der den nicht weiter dargestellten Primärkreis einschließt,
zu einer Turbine.
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An die Frischdampfleitungen 1.1, 2.1, 3.1, 4.1 sind motorbetätigte
Absperrarmaturen 1.2, 2.2, 3.2 und 4.2 angeschlossen. Sie sind mit einer Reduzierstation
mit einem motorbetätigten Reduzierventil 6, dessen Abblaseleitung 7 in einen Abblasebehälter
8 führt, verbunden.
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Der Abblasebehälter 8 ist dem Primärkreis des Druckwasserreaktors
zugeordnet, von dem in der Figur nur der zum Dampferzeuger 1 gehörende heiße Strang
10 und kalte Strang 11 der Schleife 12 zu sehen ist, denn an dem heißen Strang 10
ist ein Druckhalter 13 angeschlossen, dessen Sicherheitsventil 14 mit seinem Auslaß
ebenfalls in den Abblasebehälter 8 führt.
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Der Abblasebehälter 8 ist in einen Kühlkreis 15 mit einer an den Boden
16 über ein Ventil 17 angeschlossenen Saugleitung 18 für eine Kühlkreispumpe 19
eingebunden, die über Ventile 20 abgeschottet werden kann, und mit einem Kühler
22, der sekundärseitig über Leitungen 23 mit dem nicht weiter dargestellten nuklearen
Zwischenkühlkreis verbunden ist. Eine Rückleitung 24 mit einem Ventil 25 führt in
den Abblasebehälter 8 zurück.
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Die Rückleitung 24 ist über ein Regelventil 27 und eine nachgeschaltete
Absperrarmatur 28 mit einer Entwässerungsleitung 29 verbunden, die aus dem Sicherheitsbehält
er 5 hinaus in zwei parallel geschaltete Auffangbehälter 31 und 32 führt. Die Auffangbehälter
31 und 32 können über Pumpen 33 und 34 und Rückschlagklappen 35 und 36 entwässert
werden, wobei die Druckleitung der Pumpen 33 und 34 über einen gemeinsamen Auslaß
37 in Behälter 38 und 39 eines Kühlmittelaufbereitungssystems 40 für das Primärkühlmittel
fördern.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stimmt mit der in Fig. 1 gezeigten
Anordnung weitgehend überein, jedoch ist der Kühlkreis 15 des Abblasebehälters 8
über das Regelventil 27 und die nachgeschaltete Absperrarmatur 28 unmittelbar mit
dem Entnahme strang 45 des Volumenregelsystems verbunden, das dem Primärkreis des
Druckwasserreaktors über eine Absperrarmatur 41 zugeordnet ist.
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Der Entnahmestrang 40 führt zu einem Hochdruckkühler 42 und einer
daran anschließenden Reduzierstation 43 aus der Sicherheitshülle 5 in einen Behälter
44 des Kühlmittelaufbereitungssystems 40.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen kann ein Dampf erzeuger, bei dem
ein Heizrohrdefekt auftritt, dadurch gekühlt werden, daß sein Dampf durch Öffnen
der zugehörigen Absperrarmatur 1.2, 2.2, 3.2 oder 4.2 über das Reduzierventil 6
und die Abblaseleitung 7 in den Abblasebehälter 8 geleitet wird. Dort wird er in
dem Wasser kondensiert, dessen Temperatur mit dem Kühlkreis 15 auf einen gewünschten
niedrigen Wert gehalten wird und dessen Volumen nach dem Öffnen der Absperrarmatur
28 mit dem Regelventil 27 gesteuert wird, das die Abgabe des Kondensats an das Kühlmittelaufbereitungssystem
40 des Primärkreises kontrolliert.
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3 Patentansprüche 2 Figuren