DE3247099A1

DE3247099A1 - POWER PLANT

Info

Publication number: DE3247099A1
Application number: DE19823247099
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Borrmann; Perikles Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Mitzelis
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-06-20
Also published as: EG17079A; DE3365916D1; BR8306969A; JPS6338675B2; CA1223631A; JPS59120992A; EP0111828A3; EP0111828B1; EP0111828A2; YU246083A; TR21630A

Description

KRAFTWERK UNION - X - Unser Zeichen AKTIENGESELLSCHAFT VPA 82 P 6 0 7 6KRAFTWERK UNION - X - Our mark AKTIENGESELLSCHAFT VPA 82 P 6 0 7 6

Kraftwerk ; Power plant ;

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerk mit Bauwerken für mindestens einen Dampferzeuger, mindestens !einen Turbogenerator, mindestens eine Schaltanlage, [ mindestens eine Notspeiseeinrichtung und mindestens ein Notstromaggregat.The invention relates to a power plant with structures for at least one steam generator, at least one turbo generator, at least one switchgear, [ at least one emergency power supply and at least one emergency power generator.

,Ein solches bekanntes Kraftwerk ist in der Flg. 1 dargestellt und in der zugehörigen Figurenbeschreibung erläutert. Bei der Aufstellung eines Kraftwerkes in erdbebengefährdeten Gebieten muß Jedoch damit gerechnet werden, daß sich die einzelnen Gebäude gegenseitig verschieben und dabei gleichzeitig ihre Orientierung sowohl zu den Himmelsrichtungen wie auch zur Horizontalen ändern., Such a well-known power plant is in Flg. 1 shown and explained in the associated description of the figures. When setting up a power plant in earthquake-prone In areas, however, it must be expected that the individual buildings will shift each other and, at the same time, their orientation to the cardinal points as well as to the horizontal.

Dabei darf es nicht, passieren, daß Dampf- und andere Versorgungsleitungen unterbrochen werden oder die Gebäude neigungswinkel gegenüber der Horizontalen solche Werte einnehmen, daß eine weitere Nutzung ausgeschlossen wird.It must not happen that steam and other supply lines interrupted or the building inclination angle to the horizontal such values assume that further use is excluded.

2-5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftwerk zu entwerfen, das gegen. Erdbebenbeanspruchungen weniger empfindlich ist als bekannte Anlagen und daher besser dafür geeignet ist in erdbebengefährdeten Zonen aufgestellt zu werden. Es soll vor allem angestrebt werden, daß die einzelnen Gebäude bei einer angenommenen Ver-' werfung des Untergrundes in horizontaler und vertikaler Richtung möglichst geringfügige Dreh- und Kippbewegungen vollführen. Zugleich soll der hierzu erforderliche Mehraufwand so gering wie möglich gehalten werden. 2-5 The invention is based on the object of designing a power plant that is against. Seismic stress is less sensitive than known systems and is therefore better suited to be set up in earthquake-prone zones. Above all, the aim is to ensure that the individual buildings, if the subsoil is assumed to be warped, rotate and tilt as little as possible in the horizontal and vertical directions. At the same time, the additional effort required for this should be kept as low as possible.

Bei einem Kraftwerk der eingangs genannten Art sind daher erfindungsgemäß das Notstromaggregat, und die Schaltanlage zur Erzielung einer erdbebensicheren Gebäu-In a power plant of the type mentioned, according to the invention, the emergency power generator and the Switchgear to achieve an earthquake-proof building

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degröße in einem gemeinsamen, separat vom Gebäude für den Dampferzeuger und vom Gebäude für den Turbogenerator aufgestellten weiteren Gebäude untergebracht. Diese Lösung vermeidet zu kleine Gebäudeeinheiten. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schwenkbewegung, die das Gebäude durch die Erdbebenbeschleunigung vollführt, umso geringer ausfällt, je größer seine Grundfläche ist. Andererseits werden bei dieser Bauweise auch allzu große Gebäude vermieden, die außerordentlich starke und aufwendige Fundamentplatten erfordern würden. Weiterhin wird die Anzahl der die einzelnen Gebäude verbindenden Rohr- und Kabelkanäle gegenüber bekannten Ausführungen verringert. .dize in a common, separate from the building for the steam generator and from the building for the turbo generator erected further building housed. This solution avoids building units that are too small. Her lies is based on the knowledge that the pivoting movement that the building performs due to the acceleration of the earthquake, the smaller it turns out, the larger its base area. On the other hand, this construction method is also too large Avoided buildings that would require extremely strong and expensive foundation slabs. Farther the number of pipe and cable ducts connecting the individual buildings compared to known designs decreased. .

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn in Weiterbildung der Erfindung bei der Verwendung mehrerer Notstromaggregate diese im gemeinsamen Gebäude in an zwei einander gegenüberliegenden Fronten des Gebäudes angrenzenden Räumen untergebracht und die Schaltanlagen in den dazwischenliegenden Räumen angeordnet sind. Bei dieser Unterteilung des Gebäudes für die Notstromaggregate und Schaltanlagen kann bei einer Erweiterung des Kraftwerks um einen zweiten Kraftwerksblock das gemeinsame Gebäude für die Notstromaggregate und Schaltanlagen in identischer.Weise erweitert, d.h. verdoppelt werden. Dabei wird erreicht, daß die Notstromaggregate auch nach der Verdoppelung über die Außenwand auf kürzestem Wege montiert, demontiert und mit Frischluft und Kühlluft versorgt werden. Ebenso wichtig ist es, daß die Verdoppelung ohne Spiegelung des für den ersten Kraftwerksblock zuständigen Gebäudes für die Notstromaggregate und Schaltanlagen möglich ist. Dies ist deshalb wichtig, weil eine Spiegelung wegen des unterschiedlichen Aufbaues in den einzelnen unterschiedlichen Sektionen dieses Gebäudes mit einem erheblichen zusätzlichen konstruktiven Aufwand sowohl hinsichtlich der Pläne für die Bauwerke als auch derA particularly advantageous solution is obtained when, in a further development of the invention, when using several Emergency power generators these in the common building in on two opposite fronts of the The building is housed in the rooms adjacent to the building and the switchgear is arranged in the rooms in between are. With this subdivision of the building for the emergency power generators and switchgear, one Extension of the power plant by a second power plant block, the common building for the emergency power generators and switchgear can be expanded, i.e. doubled, in an identical manner. It is achieved that the emergency power generator even after doubling over the The outer wall can be assembled and dismantled as quickly as possible and supplied with fresh air and cooling air. as well It is important that the doubling without mirroring the building responsible for the first power plant block for emergency power generators and switchgear is possible. This is important because it is a reflection because of the different construction in the individual different sections of this building with one considerable additional design effort both in terms of the plans for the structures as well as the

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Einbauten verbunden ist. ^: Internals connected. ^:

Eine besonders zweckmäßige Bauausführung ergibt sich, wenn das gemeinsame Gebäude in Ausgestaltung der Erfindung mit einer Frontseite, die rechtwinklig zu Jenen Frontseiten steht, an der die Räume für die Notstromaggregate unmittelbar angrenzen, dem Gebäude für den Dampferzeuger zugewandt ist. Bei dieser Orientierung des beschriebenen Gebäudes kommt man beim Anschluß an das Gebäude für die Dampferzeuger mit wesentlich kürzeren Kabellängen aus, als in jeder anderen Gebäudeorientierung.A particularly expedient construction results, if the common building in an embodiment of the invention with a front that is perpendicular to those The front side, on which the rooms for the emergency power generators directly adjoin, is the building for the Steam generator is facing. With this orientation of the building described, one arrives at the connection to the Buildings for the steam generator with significantly shorter cable lengths than in any other building orientation.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are based on the Explained in the figures illustrated embodiments. Show it:

Fig. 1 ein vorbekanntes Kernkraftwerk, Fig. 2 ein um einen zweiten Kernreaktor erweiterbares Kernkraftwerk, bei dem die Notstromaggregate und die Schaltanlagen in einem gemeinsamen Gebäude untergebracht sind undFIG. 1 shows a previously known nuclear power plant, FIG. 2 shows an expandable by a second nuclear reactor Nuclear power plant in which the emergency power generators and the switchgear in one common Buildings are housed and

Fig. 3. ein Kernkraftwerk ähnlich dem in der Fig. 2 dargestellten, bei dem das Gebäude für die Notstromaggregate und Schaltanlagen weiterentwickelt 1st.Fig. 3. A nuclear power plant similar to that shown in Fig. 2, in which the building for the Emergency power generators and switchgear further developed 1st.

Die Fig. 1 zeigt anhand eines ausgeführten Kernkraftwerkes 1 die Anordnung der einzelnen Kraftwerksgebäude zueinander. Das zentrale Reaktorgebäude 2 hat einen kreisförmigen Grundriß. Es beinhaltet außer dem Kernreaktor mehrere Wärmetauscher für den Sekundärkreislauf (nicht dargestellt). Darüber hinaus beinhaltet es eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, die auch im Störfall bei einer Notabschaltung des Kernreaktors mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. Unmittelbar am Reaktorgebäude 2 schmiegt sich ein Reaktorhilfsanlagengebäude 3 an.1 shows the arrangement of the individual power plant buildings on the basis of an executed nuclear power plant 1 to each other. The central reactor building 2 has a circular plan. It includes besides the nuclear reactor several heat exchangers for the secondary circuit (not shown). In addition, it includes a Large number of electrical consumers, which also in the event of a failure in the event of an emergency shutdown of the nuclear reactor electrical energy must be supplied. A reactor auxiliary system building nestles right next to reactor building 2 3 on.

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Der Turbogenerator 4 ist neben dem Reaktorgebäude 2 in einem separaten Gebäude, dem Maschinenhaus 5,aufgestellt. Am Reaktorhilfsanlagengebäude 3 ist ein Schaltanlagengebäude 6 angebaut. Hinter dem Schaltanlagengebäude 6-befindet sich ein weiteres kleines separates Gebäude 7, in dem im wesentlichen vier Notstromaggregate (nicht dargestellt) untergebracht sind. Außerdem ist noch in einigem Abstand vom Reaktorgebäude 2 ein Notspeisegebäude 8 zu erkennen. Dieses enthält mehrere Notspeiseeinrichtungen (nicht dargestellt). Diese Gebäude sind untereinander mit Kanälen 9 bis 22 verbunden, die die verschiedenen Rohrleitungen und elektrischen Kabel aufnehmen. Die Anschlüsse des Generators an das Verbrauchernetz sind hier der Übersichtlichkeit wegen weggelassenThe turbo generator 4 is next to the reactor building 2 in in a separate building, the machine house 5. A switchgear building 6 is attached to the auxiliary reactor building 3. Located behind the switchgear building 6 Another small separate building 7, in which essentially four emergency power generators (not shown) are housed. In addition, there is an emergency supply building at some distance from reactor building 2 8 to be recognized. This contains several emergency feed devices (not shown). These buildings are connected to each other by channels 9 to 22 that connect the record various pipes and electrical cables. The connections of the generator to the consumer network are omitted here for the sake of clarity

worden. =been. =

Ein solches Kraftwerk 1 ist gegenüber größeren Bodenverschiebungen oder Verwerfungen, wie sie sich in stark erdbebengefährdeten Gebieten ereignen könnten, empfindlieh. Jene Gebäude, die verhältnismäßig kleine Abmessungen haben, wie das Gebäude 7 für die Notstromaggregate, das Notspeisegebäude 8 und das Schaltanlagengebäude 6 könnten bei gewissen Bodenbeschleuniguhgen relativ große Dreh- oder Kippbewegungen vollführen.Such a power plant 1 is opposite to larger ground displacements or faults, as they could occur in areas at high risk of earthquakes. Those buildings that have relatively small dimensions, such as building 7 for the emergency power generators, the emergency feed building 8 and the switchgear building 6 could be relative at certain ground accelerations perform large turning or tilting movements.

Die Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Kernkraftwerk 23» bei dem je Kraftwerksblock nur noch drei, etwa gleichgroße Gebäude verwendet werden. Es sind dies das Reaktor-. gebäude 24 mit dem Kernreaktor und den Wärmetauschern (nicht dargestellt) für den Sekundärkreislauf, das Gebäude 25 für den Turbogenerator 26 und ein drittes, die Notstromaggregate 27, 28, 29, 30, die zugehörigen Schaltanlagen 31, 32, 33, 34 und die Notspeiseeinrichtungen (nicht dargestellt) beherbergendes Gebäude 35.Fig. 2 shows a nuclear power plant according to the invention 23 » with only three, roughly the same size, per power plant block Buildings are used. These are the reactor. building 24 with the nuclear reactor and heat exchangers (not shown) for the secondary circuit, the building 25 for the turbo generator 26 and a third, the emergency power generators 27, 28, 29, 30, the associated Switchgear 31, 32, 33, 34 and the emergency feed devices (not shown) housing building 35.

Infolge der Zusammenfassung der einzelnen Funktionseinheiten in drei verschiedenen Gebäuden ist die Anzahl der zwischen den Gebäuden in Kanälen 36, 37, 38 verlegtenAs a result of the combination of the individual functional units in three different buildings, the number is laid between the buildings in channels 36, 37, 38

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Rohr- und Kabelverbindungen deutlich vermindert worden. Hierdurch verringert sich zugleich aber auch das Bauvolumen sowohl hinsichtlich der Kanäle als auch der Gebäude.
5 Pipe and cable connections have been significantly reduced. At the same time, this also reduces the construction volume, both in terms of the ducts and the buildings.
5

Alle drei in der Fig. 2 gezeigten Gebäude 24, 25, 35 halten untereinander einen Sicherheitsabstand ein. Hierdurch ist ein.gewisser Bewegungsspielraum gegeben, der es den zwischen den einzelnen Gebäuden in Kanälen verlegten Rohr- und Kabelverbindungen ermöglicht, geringfügige Verschiebungen zwischen den Gebäuden elastisch C aufzufangen.All three buildings 24, 25, 35 shown in FIG. 2 maintain a safety distance from one another. Thereby ein.gewisser of motion is given, it allows the between buildings in ducts laid pipe and cable connections, slight shifts between the buildings absorb elastically C.

Infolge der Zusammenfassung der einzelnen Funktionseinheiten in nur drei Gebäuden sind diese in etwa so groß wie das Reaktorgebäude 24 geworden. Andererseits sind diese Gebäude auch nicht so groß, daß ihre Fundamente unverhältnismäßig dick ausgeführt werden müssen. Schließlich werden durch die Anordnung der Schaltanlagen 31» 32, 33, 34 zwischen den einzelnen Notstromaggregaten 27, 28, 29 und 30 und dem Reaktorgebäude 24 kurze Kabelanschlußlängen ermöglicht. Dieses in der Fig. 2 dargestellte Kernkraftwerk 23 kann hinsichtlich s seiner elektrischen Leistung, wie gestrichelt angedeutet, durch einen zweiten Kraftwerksblock 39 verdoppelt werden. Dabei werden die,beiden Kraftwerksblöcken zugeordneten Notstromaggregat-, Notspeise- und Schaltanlagengebäude 35, kO spiegelbildlich zusammengesetzt bzw« von vornherein in einem einzeigen entsprechend großen Gebäude vereinigt.As a result of the combination of the individual functional units in only three buildings, they have become roughly the same size as the reactor building 24. On the other hand, these buildings are not so big that their foundations have to be made disproportionately thick. Finally, by arranging the switchgear 31 »32, 33, 34 between the individual emergency power generators 27, 28, 29 and 30 and the reactor building 24, short cable connection lengths are made possible. This nuclear power plant 23 shown in FIG. 2 with regard can be doubled by a second power block 39 s of its electrical power, as indicated by dashed lines. The emergency power generator, emergency feed and switchgear building 35, kO assigned to both power plant blocks are put together in mirror image or are combined from the outset in a single, correspondingly large building.

Die Fig. 3 zeigt eine Weiterentwicklung des Kraftwerks 23, 39 der Fig. 2. Während das Reaktorgebäude 41 und das Gebäude 42 für den Turbogenerator 43 unverändert sind, ist der innere Aufbau des Gebäudes 44 für die Notstromaggregate 45, 46, 47, 48, Hotspeiseeinrichtungen und Schaltanlagen 49, 50, 51, 52 geändert worden.FIG. 3 shows a further development of the power plant 23, 39 of FIG. 2. While the reactor building 41 and the building 42 for the turbo generator 43 are unchanged, the internal structure of the building 44 is for the Emergency power generators 45, 46, 47, 48, hot feed devices and switchgear 49, 50, 51, 52 have been changed.

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So sind die vier Notstromaggregate 45 bis 48 und Notspeiseeinrichtungen paarweise längs einander gegenüberliegenden Außenwänden 53, 54 dieses Gebäudes und die zugehörigen Schaltanlagen in den Räumen zwischen den Notstromaggregaten untergebracht. Außerdem ist das Gebäude 44 so zum Reaktorgebäude 41 angeordnet, daß jene Stirnseite 55 des Gebäudes 44, die sich zwischen zwei an die Notstromaggregate und Notspeiseeinrichtungen angrenzenden Außenwände 53, 54 befindet, dem Reaktorgebäude 41 zugewandt ist. Bei dieser Konstruktion sind die Rohrleitungen und die Kabelanschlüsse zwischen den beiden Gebäuden ähnlich kurz wie jene des Ausführungsbeispiels der Fig. 2.So the four emergency power generators 45 to 48 and emergency feed devices are in pairs along opposite one another Outer walls 53, 54 of this building and the associated switchgear in the spaces between housed the emergency power generators. In addition, the building 44 is arranged to the reactor building 41 that those Front side 55 of the building 44, which is between two adjacent to the emergency power generators and emergency feed devices Outer walls 53, 54 is located, the reactor building 41 is facing. In this construction the pipelines are and the cable connections between the two buildings are as short as those in the exemplary embodiment of Fig. 2.

Bei der Nachrüstung eines zweiten Kraftwerksblocks mit einem zweiten Reaktorgebäude 56, einem weiteren Maschinenhaus 57 und einem weiteren Gebäude 58 für die Notstromaggregate, Notspeiseeinrichtungen und Schaltanlagen kann letzteres jedoch beim Zusammenbau mit dem Gebäude 44 - anders als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 identisch mit jenem des ersten Reaktorblocks ausgeführt werden. Dies erspart die Spiegelung des Gebäudes und der Bauelemente, wie sie bei einer Ergänzung des Gebäudes für die Notstromaggregate, Notspeisesysteme und Schaltanlagen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 notwendig geworden wäre. Hierdurch wird der Konstruktionaufwand sowohl für die Bauwerke als auch für Einbauten deutlich verbilligt. Außerdem grenzen nunmehr die beiden Schaltanlagenbereiche der beiden Kraftwerksblöcke direkt aneinander. Darüber können die beiden Kraftwerkswarten angeordnet und im Bedarfsfall zu einem Raumbereich zusammengefaßt werden. Schließlich bleiben bei dieser Ausführung alle Notstromaggregate und Notspeisesysteme auch bei dem aus zwei Kraftwerksblöcken bestehenden Kraftwerk von den Außenwänden her zugänglich, wodurch die Montage und Demontage erleichtert wird. 10 Patentansprüche
3 FigurenWhen retrofitting a second power plant block with a second reactor building 56, another machine house 57 and another building 58 for the emergency power generators, emergency feed devices and switchgear, the latter can, however, be identical to that of the building 44 when assembling it - unlike in the exemplary embodiment in FIG first reactor block to be executed. This saves the mirroring of the building and the structural elements, as would have been necessary if the building had been supplemented for the emergency power generators, emergency feed systems and switchgear in accordance with the exemplary embodiment in FIG. 2. This significantly reduces the cost of construction both for the structures and for built-in components. In addition, the two switchgear areas of the two power plant blocks are now directly adjacent to one another. Above this, the two power station control rooms can be arranged and, if necessary, combined to form one room area. Ultimately, in this design, all emergency power generators and emergency feed systems remain accessible from the outer walls, even in the case of the power plant consisting of two power plant blocks, which makes assembly and disassembly easier. 10 claims
3 figures

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Claims

Power plant with structures for at least one steam generator, at least one turbo generator, at least a switchgear, at least one emergency power supply and at least one emergency power generator, characterized in that the emergency power unit (27 to 30, 45 to 48) and the switchgear (31 to 34, 49 to 52) to achieve an earthquake-proof building size in a common, separate from the building (24, 41) for the steam generator and the building (25, 42) for the turbo generator other buildings (35, 40, 44, 58) are housed.

2. Power plant according to claim 1, characterized that when using several emergency power generators (45 to 48) this in the common building, in two opposing fronts (53, 54) of the building adjoining Rooms housed and the switchgear (49 to 52) are arranged in the intervening rooms.

3. Power plant according to claim 2, characterized in that the common building (44, 58) with a front side (55) which is at right angles to those front sides (53, 54) on which the rooms for the emergency power generators (45 to 48) are directly adjacent to the building (41, 56) for the steam generator is facing.

4. Power plant according to claim 1, characterized in that a control and operating room Above the switchgear (31 to 34, 49 to 52) is arranged.

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5. Power plant according to claim 1, characterized that when two power stations are interconnected, the two buildings (44, 58) for the switchgear (49 to 52) and emergency power generators (45 to 48) are installed side by side in the same direction.

6. Power plant according to claim 4 and 5 »characterized in that the two power plant blocks common building (44, 58) for the switchgear and emergency power generators contains a control and operating room combined for both power plant blocks,

7. Power plant according to claim 1, d ad u r c h characterized in that the emergency feed devices in the building (35, 40, 44, 58) for the emergency power generators and switchgear are housed.

8. Power plant according to claim 7, characterized in that the Notspeiseeinrich- below the level on which the emergency power generators (27 to 30, 45 to 48) and the switchgear (31 to 34, 49 to 52) are installed.

9. Power plant according to claim 7 »thereby g e -

indicates that the switchgears (31 to 34, 49 to 51), emergency power generators (27 to 30, 45 to 48) and emergency feed systems to avoid this of pipe and cable overlaps in certain specified spatial areas of the building (24, 41) for the steam generator assigned room areas are arranged.

10. Power plant according to claim 1, characterized in that the individual buildings (24,25,35,40,41,42,44,56,57.58) are set up at a mutual distance of more than one meter.