DE3330040A1

DE3330040A1 - Siedewasserreaktor

Info

Publication number: DE3330040A1
Application number: DE19833330040
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8757 Karlstein Seeliger
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1985-03-07

Description

Siedewasserreaktor
Die Erfindung betrifft einen Siedewasserreaktor mit einem Reaktorkern und einem diesen mit Abstand einschließenden Reaktordruckbehälter und mit Kühimittelumwalzung durch eine Strahlpumpe im Ringraum zwischen dem Reaktorkern und dem Reaktordruckbehälter, wobei der Reaktordruckbehä'lter mit Hilfe von mindestens zwei Speisewasserpumpen über einen Speisewasserverteiler mit Wasser versorgt wird.
In dem Buch "VGB-Kernkraftwerks-Seminar 1970", Seiten 78 und 79 sind die unterschiedlichen Kühlmittelumwälzsysteme für Siedewasserreaktoren gegenübergestellt, ohne daß die Einspeisung behandelt ist. Man kann jedoch davon ausgehen, daß auch bei den bekannten Siedewasserreaktoren mindestens zwei Speisewasserpumpen vorhanden sind, die den Reaktordruckbehälter über einen Speisewasserverteiler mit Wasser versorgen.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die KUhlmittelumwElzung mit Hilfe einer Strahlpumpe auf möglichst kostengünstige Weise und dennoch mit absoluter Betriebssicherheit zu erreichen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Speisewasserpumpen in einen dem Reaktordruckbehälter vorgeschalteten gemeinsamen Speisweassersammler fördern, der unter Einschaltung mindestens eines Regelventils mit dem Speisewasserverteiler und der Strahlpumpe verbunden ist.
Die Erfindung bietet eine sogenannte Bypassregelung, weil das von den Speisewasserpumpen geförderte Wasser je nach der Stellung des Regelventils unmittelbar in den Speisewasserverteiler geht oder als Treibwasser der Strahlpumpe zur Erzeugung der gewünschten Kühlmitteluinwälzung verwendet wird, Dies ermöglicht ohne Beeinflussung der Speise-Pumpendrehzahl eine relative schnelle Veränderung der Reaktorleistung entsprechend den Anforderungen des elektrischen Netzes, auf das der Siedewasserreaktor arbeitete Dies geschieht dadurch, daß eine Vergrößerung des Bypasstromes den Umwälzstrom verringert, damit den volumetrischen Dampfgehalt im Kern vergrößert, so daß sich die Roaktorleistung verringert.
Da man hierbei ohne besondere Pumpen auskommt, weil die Speisewasserpumpen selbst benutzt werden, ist der neue Siedewasserreaktor ohne großen Aufwand auch für kleine Leistungen herzustellen und zu betreiben.
An die zum Speisewasserverteiler führende Leitung kann noch eine Anfahrpumpe angeschlossen seinZ Sie kann dann auch bei Schwachlast die Speisewasserversorgung übernehmen, so daß die im Hinblick zur die Strahlpumpe etwas stärker ausgelegten Speisewasserpumpen nicht benötigt werden.
Besonders günstig ist, wenn das Regelventil mit einer Leistungsregeleinrichtung des Siedewasserreaktors verbunden ist, die die Steuerstäbe im Reaktorkern verstellt. Hiermit wird erreicht da-f3 die langsamer arbeitende Leistungsregelung durch Verstellung der Steuerstäbe praktisch parallel zu dor Bypassregelung wirkt.
Dies hat zur Folge, daß durch die langsamere Steuerstabregelung die 3ypassregelung längerfristig stets wieder auf mittlere Werte eingestellt wird. Damit steht sie dann für erneute kleine Leistungsregelungen schneller Art wieder zur Verfügung.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein stark schematisiertes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der erfindungsgemäße Siedewasserreaktor umfaßt einen Reaktordruckbehälter 1, in dem der Reaktorkern 2 mit Abstand angeordnet ist, so daß ein Ringraum 3 zwischen dem Reaktorkern 2 und dem Reaktordruckbehälter 1 entsteht. In diesem Ringraum ist an einer Trennwand 4 mindestens eine Strahlpumpe 5 angeordnet, so daß in dem unterhalb der Trennwand 4 gelegenen Teil ein Überdruck erzeugt werden kann, der einen verstärkten Umlauf durch den Reaktorkern zur Folge hat.
Der Reaktordruckbehälter ist bis zu dem bei 7 angedeuteten Wasserspiegel mit dem zur Kühlung dienenden leichten Wasser gefüllt, das zum Teil an dem Reaktorkern 2 verdampft wird. Der Dampf wird Uber den Auslaß 8 einer nicht dargestellten Turbine geführt. Von dort gelangt er nach dem Passieren eines Kondensators und einer oder mehrerer Vorwärmstufen zurück in einen SpeisewasserbehAlter 9. Sein Wasserstand ist bei 10 dargestellt.
An den Speisewasserbehälter sind Speisewasserpumpen 12 angeschlossen,und zwar kann man aus Gründen der Redundanz zum Beispiel zwei Pumpen 12 für Je 50X des Nenndurchsatzes vorsehen oder aber aus Sicherheitsgründen noch eine dritte Pumpe 12' für 50,'. Alle Speisewasserpumpen 12, 12' speisen über Regelventile 14 und Rückschlagklappen 15 einen Sammler 16. Dabei werden die Fördermengen mit Hilfe der Regelventile 14 so eingestellt, daß mit der Speisewasserzufuhr der Fldssigkeitsspiegel 7 eingehalten wird. Der Spiegel wird über eine Meßeinrichtung 17 erfaßt. Sie steuert huber die gestrichelt gezeichnete Leitung 18 die Öffnung der Regelventile 14.
An dem Speisewasserbehälter sind noch zwei Anfahrpumpen 20 angeschlossen. Sie sind beispielsweise für 2 x 10,' oder 2 x 20% des Nenndurchsatzes ausgelegt und speisen ebenfalls über Regelventile 21 und Rückschlagklappen 22 einen Sammler 23.
Von dem Sammler 16 führt mindestens eine Leitung 25 als Treibwasserleitung zu den Treibwasserdüsen 26 der Strahipumpen 5, die an der Trennwand 4 angeordnet sindQ Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß vier Strahlpumpen vorgesehen sind, die aus der Leitung 25 gleichmäßig und in Parallelschaltung beaufschlagt werden.
Der Sammler 23 ist über eine Leitung 28 an einen Speisewasserverteiler 29 angeschlossen. Dieser sitzt im Oberteil des Reaktordruckbehälters 1. Seine Auslaßdüsen 30 sollen das Speisewasser gleichmäßig über den Querschnitt des Reaktordruckbehälters verteilen. Zu diesem Zweck kann der Speisewasserverteiler auch mit einem zweiten Anschluß ausgerüstet sein, der in der Figur durch die Leitung 31 angedeutet ist.
Der Sammler 16 ist mit dem Sammler 23 durch ein Regelventil 34 verbunden. Damit ist eine Verbindung zwischen dem Sammler 16 und dem Speisewasserverteiler 29 geschaffen durch die ein regelbarer Anteil der Speisewasserförderung der Pumpen 12 in den Speisewasserverteiler gefördert wird, wobei der Rest über die Leitung 25 als Treibwasser zu den Strahlpumpen 5 gefördert wird. Damit bestimmt die Stellung des Regelventils 34 den Umfang der Umwälzströmung im Reaktordruckbehälter 1 und damit die Leistungsent- wicklung im Reaktordruckbehälter. Deshalb ist das Regelventil 34 an die bei 36 angedeutete Leistungsregeleinrichtung angeschlossen, wie die Wirkungslinie 37 zeigt. Die LeistungsrSegeleinrichtung giut die gewünschen Leistungsänderungssignale gleichZeitig auf die Antriebe 40 von Absorberstäben 41, die durch mehr oder weniger tiefes Einfahren in den Reaktorkern die in den Brennelementen des Reaktorkerns entwickelte Wärmeleistung beeinflussen. Dies ist durch die Wirkungslinie 38 angedeutet. Die Antriebe 40 und die Absorberstäbe 41 können bei dieser Reaktorausführung mit Strahlwasserpumpen entgegen der Darstellung in der Figur besonders vorteilhaft oberhalb des Reaktorkerns angeordnet werden.
3 PatentansprUche 1 Figur

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e & Siedewasserreaktor mit einem Reaktorkern und einem diesen mit Abstand einschließenden Reaktordruckbehälter und mit Kühlmittelumwälzung durch eine Strahlpumpe im Ringraum zwischen dem Reaktorkern und dem Reaktordruckbehälter, wobei der Reaktordruckbehälter mit Hilfe von mindestens zwei Speisewasserpumpen über einen Speisewasserverteiler mit Wasser versorgt wird, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Speisewasserpumpen (12) in einen dem eaktordruckbehälter (1) vorgeschalteten gemeinsamen Speisewassersammler (16) fördern, der unter Einschaltung mindestens eines Regelventils (34) mit dem Speisewasserverteiler (29) und der Strahlpumpe (5) verbunden ist.
2. Siedewasserreaktor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e tf, das an die zum Speisewasserverteilter (29) führende Loitung eine Anfahrpumpe (20) angeschlossen ist.
3. Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß das Regelventil (34) mit einer Leistungsregeleinrichtung (36) des Siedewasserreaktors verbunden ist, die die Steuerstäbe (41) im Reaktorkern 62) verstellt.