DE3337415C2

DE3337415C2 -

Info

Publication number: DE3337415C2
Application number: DE3337415A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Dr. 7521 Hambruecken De Schoening
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1983-10-14
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1990-01-04
Also published as: DE3337415A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage mit geschlossenem Kühlgaskreislauf zur Erzeugung von Prozeßwärme, die über einen mit Helium betriebenen Sekundärkreislauf ausgekoppelt wird, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a nuclear reactor plant with a closed Cooling gas circuit for the generation of process heat via a is decoupled with a helium-operated secondary circuit, according to the preamble of claim 1.

Voraussetzung für eine Kernreaktoranlage für den angegebenen Verwendungszweck (Erzeugung von Prozeßwärme) ist eine genügend hohe Kernaustrittstemperatur des Kühlgases, die mindestens bei 950°C liegen muß. Bei diesen hohen Temperaturen tritt eine Anzahl von Problemen auf, die einmal die Auswahl eines geeigne ten Werkstoffes für die Wärmetauscher und zum anderen die Wär meisolierung der mit hohen Temperaturen beaufschlagten Bauteile des Primärkreislaufs betreffen. Nach heutigem Wissensstand gibt es noch keine Werkstoffe, die einer derartig hohen Temperatur hinreichend lange standhalten (die Lebensdauer einer solchen Kernreaktoranlage wird mit 40 Jahren angesetzt). Für den Gas austrittsbereich der Wärmetauscher treten diese Schwierigkeiten nicht auf, da die Austrittstemperatur wesentlich niedriger ist.Prerequisite for a nuclear reactor plant for the specified Purpose (generation of process heat) is sufficient high core outlet temperature of the cooling gas, which at least Must be 950 ° C. One occurs at these high temperatures Number of problems that once selecting a suitable one material for the heat exchanger and the heat insulation of components exposed to high temperatures of the primary circuit. According to current knowledge there are no materials that are of such a high temperature withstand sufficiently long (the lifespan of such Nuclear reactor plant is set at 40 years). For the gas these problems occur at the outlet area of the heat exchanger not because the outlet temperature is much lower.

Bei einer aus der DE-PS 24 11 039 bekannten Kernreaktoranlage zur Erzeugung von Prozeßwärme werden die durch die hohen Kühl gastemperaturen bedingten Probleme dadurch umgangen, daß der Kühlgaskreislauf in mehrere gleiche Stränge unterteilt ist, die je in Hintereinanderschaltung eine in einen Hochtemperaturteil und einen Niedertemperaturteil aufgeteilte Wärmetauscherein heit und ein Gebläse umfassen, und daß alle Komponenten in senkrechten Schächten oder Pods in der Wand eines Spannbeton druckbehälters ausbaubar installiert sind. Dabei sind der Hoch temperatur- und der Niedertemperaturteil jeder Wärmetauscher einheit in getrennten Schächten und die Gebläse unmittelbar unter den Niedertemperaturteilen angeordnet.In a nuclear reactor plant known from DE-PS 24 11 039 to generate process heat through the high cooling problems caused by gas temperatures avoided by the fact that the Cooling gas circuit is divided into several equal strands that one in a high-temperature section and a low temperature part split heat exchanger unit and a blower, and that all components in vertical shafts or pods in the wall of a prestressed concrete removable tank are installed. Here are the high temperature and the low temperature part of each heat exchanger unit in separate shafts and the blowers immediately arranged under the low temperature parts.

Jeder Wärmetauscherteil kann bei der bekannten Kernreaktoranla ge entsprechend den an ihn gestellten Anforderungen optimal ausgelegt werden, und beide Teile sind für sich nach oben aus baubar. Die Gebläse hingegen können nach unten ausgebaut wer den. In dem Hochtemperaturteil liegen die Gastemperaturen über 600°C, so daß für dieses Bauteil nur sehr teure Sonderwerk stoffe verwendet werden können. Da bei einer Betriebsdauer von 40 Jahren selbst diese Werkstoffe z. Zt. noch keine hinreichen de Zeitstandfestigkeit aufweisen, muß der Hochtemperatur-Wärme tauscher während der Lebensdauer erneuert werden können. Dies ist aufgrund seiner besonderen Anordnung leicht möglich.Each heat exchanger part can be optimally designed in accordance with the requirements placed on it in the known nuclear reactor plants, and both parts can be built up from themselves. The blowers, however, can be dismantled down. In the high temperature part, the gas temperatures are above 600 ° C, so that only very expensive special materials can be used for this component. Because even with a service life of 40 years, these materials e.g. Do not yet have sufficient long-term creep strength, the high-temperature heat exchanger must be able to be replaced during its service life. This is easily possible due to its special arrangement.

Im unteren Bereich der Wärmetauschereinheit treten keine beson deren Werkstoffprobleme auf, und der Niedertemperatur-Wärmetau scher kann daher aus bekannten Werkstoffen und mit kleineren Wandstärken hergestellt und für die gesamte Lebensdauer der Anlage ausgelegt werden.In the lower area of the heat exchanger unit there are no problems their material problems, and the low-temperature heat build-up shear can therefore be made of known materials and with smaller ones Wall thicknesses made and for the entire life of the Plant can be designed.

Die Probleme der Wärmeisolierung werden dadurch erheblich redu ziert, daß das aus den Gebläsen austretende relativ kalte Kühl gas auf seinem Weg zum Reaktor alle mit hohen Temperaturen beaufschlagten Bauteile innerhalb der senkrechten Schächte umströmt. Auf diese Weise wird eine unzulässige Temperaturbela stung des Betons des Spannbetondruckbehälters vermieden.The problems of thermal insulation are significantly reduced adorns that the relatively cold cooling emerging from the fans gas on its way to the reactor all at high temperatures loaded components within the vertical shafts flows around. In this way, an inadmissible temperature load the concrete of the prestressed concrete pressure vessel avoided.

Wie bereits erwähnt, sind alle Wärmetauscherteile der bekannten Kernreaktoranlage je in einem vertikalen Schacht angeordnet, so daß der Spannbetondruckbehälter eine größere Anzahl von großen Durchbrüchen aufweisen muß. Da die Gesamtanlage nur wirtschaft lich arbeitet, wenn mehrere Kühlgaskreislaufstränge über einen Hochtemperaturreaktor gekoppelt sind, ist somit ein Spannbe tondruckbehälter mit großen Abmessungen erforderlich, wodurch die Kosten für die Kernreaktoranlage erheblich gesteigert wer den.As already mentioned, all heat exchanger parts are the known ones Nuclear reactor plant arranged in a vertical shaft, see above that the prestressed concrete pressure vessel has a larger number of large ones Breakthroughs must have. Since the entire system is only economical Lich works when several cooling gas circuit strands over one High temperature reactor are coupled, is thus a Spannbe Clay pressure vessels with large dimensions required, whereby the cost of the nuclear reactor plant increased significantly the.

In der DE-OS 32 04 813 wird eine weitere Kernreaktoranlage zur Erzeugung von Prozeßwärme beschrieben, bei der die in einem Hochtemperaturreaktor gewonnene Wärme über Wärmetauscher auf Sekundärhelium übertragen wird. Der Kernreaktor befindet sich in einer zentralen Kaverne eines Spannbetondruckbehälters, wäh rend die Wärmetauscher ausbaubar in im Spannbetondruckbehälter vorgesehenen vertikalen Schächten untergebracht sind. Alle Schächte sind mit Deckeln abgeschlossen. Der Kühlgaskreislauf umfaßt mehrere Stränge, wobei zu jedem Strang ein Heißgaskanal und zwei He/He-Wärmetauscher gehören, die parallel von dem Kühlgas durchströmt werden. Die beiden Wärmetauscher sind je weils in fast radialer Richtung nebeneinander angeordnet.In DE-OS 32 04 813 another nuclear reactor plant for Generation of process heat described in which the in one High temperature reactor heat obtained via heat exchangers Secondary helium is transferred. The nuclear reactor is located in a central cavern of a prestressed concrete pressure vessel The heat exchangers can be removed in the prestressed concrete pressure vessel provided vertical shafts are housed. All Manholes are closed with lids. The cooling gas circuit comprises several strands, with a hot gas channel for each strand and two He / He heat exchangers belonging in parallel from that Cooling gas can be flowed through. The two heat exchangers are each because arranged side by side in an almost radial direction.

Bekannt ist es auch, bei einem Spannbetondruckbehälter in Groß kavernenbauweise die Wärmetauscher im Ringraum zwischen dem Reaktorkern und der Kavernenwand anzuordnen. Auch in diesem Fall sind für Ein- und Ausbau der Wärmetauscher viele große Durchbrüche in der Decke des Spannbetondruckbehälters erforder lich, und es bestehen die gleichen Nachteile.It is also known for a prestressed concrete pressure vessel in large cavern design the heat exchanger in the annulus between the Arrange the reactor core and the cavern wall. Also in this There are many large cases for installing and removing the heat exchanger Breakthroughs in the ceiling of the prestressed concrete pressure vessel required Lich, and there are the same disadvantages.

Von der erstgenannten Druckschrift ausgehend, liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, die wirtschaftliche Errichtung einer Kernreaktoranlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also mit Aufteilung der He/He-Wärmetauscher je in einen Hoch temperatur- und Niedertemperaturteil, zu ermöglichen, und zwar durch Senkung der Kosten für den Spannbetondruckbehälter.Based on the first-mentioned publication, the inventor lies the task is based on the economic establishment of a Nuclear reactor plant according to the preamble of claim 1, So with the division of the He / He heat exchangers into a high temperature and low temperature part to enable, and by reducing the cost of the prestressed concrete pressure vessel.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by the kenn characterizing features of claim 1.

Wie bei der aus der DE-PS 24 11 039 bekannten Anlage ist es auch bei der vorgeschlagenen Kernreaktoranlage möglich, die beiden Wärmetauscherteile jedes Stranges optimal auszulegen. Die Erfindung macht sich jedoch den Umstand zunutze, daß in dem unteren Temperaturbereich der Wärmetauschereinheiten, also bei den Niedertemperaturteilen, keine Werkstoffprobleme auftreten, so daß diese Wärmetauscherteile auch mit billigeren Werkstoffen für die gesamte Lebensdauer der Anlage ausgelegt sein können. Es wird daher auf die Ausbaubarkeit der Wärmetauscher-Nieder temperaturteile verzichtet, so daß nur für die Hälfte aller Wärmetauscherteile Durchbrüche in der Druckbehälterdecke erfor derlich sind. Diese Durchbrüche befinden sich oberhalb der Wär metauscher-Hochtemperaturteile und ermöglichen somit den Ausbau dieser wesentlich höher gefährdeten Komponenten.As with the system known from DE-PS 24 11 039 it is also possible with the proposed nuclear reactor plant to optimally design both heat exchanger parts of each line. However, the invention takes advantage of the fact that in the lower temperature range of the heat exchanger units, ie at the low temperature parts, no material problems occur, so that these heat exchanger parts also with cheaper materials can be designed for the entire service life of the system. It is therefore down to the expandability of the heat exchanger temperature parts dispensed with, so that only for half of all Heat exchanger parts openings in the pressure vessel ceiling required are such. These breakthroughs are above the heat metauscher high-temperature parts and thus enable expansion of these much more vulnerable components.

Da die Druckbehälterdecke nur wenige große Durchbrüche aufweist und zudem alle Primärkreislaufkomponenten samt dem Hochtempera turreaktor in einer großen Kaverne untergebracht sind, läßt sich der Spannbetondruckbehälter in wirtschaftlicher Weise herstellen.Because the pressure vessel ceiling has only a few large openings and also all primary circuit components including the high temperature door reactor are housed in a large cavern the prestressed concrete pressure vessel in an economical manner produce.

Der Spannbetondruckbehälter der vorgeschlagenen Kernreaktoran lage stützt sich auf einer Ringwand und einem Fundament ab; die Zu- und Abführungsleitungen für das Helium des Sekundärkreis laufs sind daher nach unten aus dem Spannbetondruckbehälter in den von der Ringwand umschlossenen Raum geführt. Von hier aus sind die Zu- und Abführungsleitungen aller Wärmetauschereinhei ten gemeinsam in einem horizontal durch das Fundament verlau fenden Kanal nach außen geführt. Beide Maßnahmen tragen auf grund der dicken Fundamentwände dazu bei, das Gefährdungspoten tial für diese Leitungen und für die Umgebung herabzusetzen.The prestressed concrete pressure vessel of the proposed nuclear reactor layer is supported on a ring wall and a foundation; the Supply and discharge lines for the helium of the secondary circuit are therefore down from the prestressed concrete pressure vessel the room enclosed by the ring wall. From here are the supply and discharge lines of all heat exchanger units together in a horizontal through the foundation fenden channel led to the outside. Both measures apply due to the thick foundation walls contribute to the potential risk tial for these lines and for the environment.

Da in den Abführungsleitungen des Sekundärkreislaufs Helium sehr hoher Temperatur (< 800°C) strömt, kann es im Hinblick auf eventuelle Störfälle zweckmäßig sein, die Flächen, die den von der Ringwand, dem Druckbehälterboden und dem Fundament um schlossenen Raum begrenzen, sowie den Kanal mit einer thermi schen Isolierung zu versehen.Because helium in the discharge lines of the secondary circuit very high temperature (<800 ° C) flows, it can with regard be appropriate for possible accidents, the areas that the from the ring wall, the pressure vessel floor and the foundation limit closed space, as well as the channel with a thermi insulation.

Um bei Eintritt eines Störfalles die Sekundärkreishelium füh renden Räume entlasten zu können, kann der in dem Fundament verlaufende Kanal durch eine absperrbare Leitung direkt mit einem Abluftkamin in Verbindung stehen. To guide the secondary circuit helium in the event of an accident To be able to relieve the pressure on the rooms in the foundation running channel directly with a lockable line are connected to an exhaust air chimney.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels erläutert, und zwar ist eine Kernreaktoranlage für einen Leistungsbereich von 300 bis 600 MW_th schematisch dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen:.The invention is explained below using an exemplary embodiment, specifically a nuclear reactor plant for a power range from 300 to 600 MW _{th is} shown schematically. The figures show in detail:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 1 is a vertical section along the line II of Fig. 2,

Fig. 2 teilweise die Draufsicht auf den Spannbetondruckbe hälter (ohne Fundament) und teilweise einen Horizon talschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is a partial plan view of the container Spannbetondruckbe (without foundation) and partly a Horizon talschnitt along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 eine Vertikalschnitt-Abwicklung nach der Linie III-III der Fig. 2 (ebenfalls ohne Fundament) und Fig. 3 is a vertical section development along the line III-III of Fig. 2 (also without a foundation) and

Fig. 4 das Schema eines Primärkreislaufstranges. Fig. 4 shows the diagram of a primary circuit string.

Die Fig. 1 und 2 lassen einen berstsicheren zylindrischen Spannbetondruckbehälter 1 erkennen, der in einer zentralen Kaverne 3 einen heliumgekühlten Hochtemperaturreaktor 2 mit kugelförmigen Brennelementen und einem Graphitreflektor 4 ent hält. Der Graphitreflektor 4 ist mit Abstand von einem thermi schen Schild umgeben, von dem der Seitenschild mit 5 bezeichnet ist. Unterhalb des Reaktorkerns ist ein Heißgassammelraum 6 für das aus dem Kern austretende erhitzte Helium vorgesehen, an den sich mehrere horizontale Heißgasführungen 8 anschließen. Über dem Reaktorkern befindet sich ein Kaltgassammelraum 7 zur Auf nahme des in den Kern eintretenden kalten Heliums. Figs. 1 and 2 can detect a burst-proof cylindrical prestressed concrete pressure vessel 1, which holds a central cavity 3 is a helium-cooled high temperature reactor with spherical fuel elements 2 and a graphite reflector 4 ent. The graphite reflector 4 is surrounded at a distance by a thermal shield's, of which the side plate is designated 5 . Provided below the reactor core is a hot gas collecting space 6 for the heated helium emerging from the core, to which several horizontal hot gas guides 8 are connected. Above the reactor core is a cold gas collecting space 7 for receiving the cold helium entering the core.

Der Spannbetondruckbehälter 1 stützt sich auf eine Ringwand 9 und einem Fundament 10 aus Beton ab. Ringwand 9, Fundament 10 und der Boden des Spannbetondruckbehälters 1 umschließen einen Raum 11, dessen Begrenzungsflächen mit einer thermischen Iso lierung 12 versehen sind. In dem Fundament 10 verläuft ein ho rizontaler Kanal 13, dessen Verwendungszweck später erläutert wird. Dieser Kanal weist ebenfalls eine thermische Isolierung 16 auf. Außerhalb des Bereichs der Ringwand 9 ist an den Kanal 13 eine mit einem Absperrorgan 15 versehene Leitung 14 ange schlossen, die unmittelbar zu einem Abluftkamin (nicht darge stellt) führt.The prestressed concrete pressure vessel 1 is supported on an annular wall 9 and a foundation 10 made of concrete. Annular wall 9 , foundation 10 and the bottom of the prestressed concrete pressure vessel 1 enclose a space 11 , the boundary surfaces of which are provided with a thermal insulation 12 . In the foundation 10 runs a ho horizontal channel 13 , the purpose of which will be explained later. This channel also has thermal insulation 16 . Outside the area of the annular wall 9 , a duct 14 provided with a shut-off device 15 is connected to the duct 13 and leads directly to an exhaust stack (not shown).

Der Kühlgas- oder Primärkreislauf der Kernreaktoranlage ist in vier gleiche Stränge unterteilt, die über den Hochtemperatur reaktor 2 gekoppelt sind. Jeder Strang enthält in der Hinter einanderschaltung einen He/He-Wärmetauscher 17 und ein Gebläse 18. Die Wärmetauscher 17 bestehen jeweils aus einem Hochtempe raturteil 19 und einem Niedertemperaturteil 20, die zusammen eine Wärmetauschereinheit bilden und nebeneinander sowie par allel zu dem Hochtemperaturreaktor 2 angeordnet sind (vgl. auch Fig. 3). Die Wärmetauscherteile 19, 20 jedes Stranges werden nacheinander sowohl von dem primären als auch von dem sekundä ren Helium durchströmt, allerdings in entgegengesetzter Rich tung.The cooling gas or primary circuit of the nuclear reactor plant is divided into four equal strands, which are coupled via the high-temperature reactor 2 . Each line contains a He / He heat exchanger 17 and a blower 18 in the series connection . The heat exchangers 17 each consist of a high-temperature part 19 and a low-temperature part 20 , which together form a heat exchanger unit and are arranged side by side and in parallel to the high-temperature reactor 2 (see also FIG. 3). The heat exchanger parts 19 , 20 of each strand are successively flowed through by both the primary and the secondary helium, but in the opposite direction Rich.

Alle Wärmetauscherteile 19, 20 sind auf dem gleichen Teilkreis um die Druckbehälterachse angeordnet und in einem Ringraum 21 installiert, der von dem thermischen Seitenschild 5 und der Wand der Kaverne 3 begrenzt wird. Direkt oberhalb der Wärmetau scher-Hochtemperaturteile 19 weist die Decke 1 a des Spannbe tondruckbehälters 1 vier große Durchbrüche 22 auf, die mit Deckeln 23 verschlossen sind. Diese großen Durchbrüche dienen dem Ausbau der Hochtemperaturteile 19; außerdem sind in ihnen die Gebläse 18 installiert.All heat exchanger parts 19 , 20 are arranged on the same pitch circle around the pressure vessel axis and installed in an annular space 21 which is delimited by the thermal side plate 5 and the wall of the cavern 3 . Directly above the Wärmetau high-temperature parts 19 , the ceiling 1 a of the Spannbe clay pressure vessel 1 has four large openings 22 , which are closed with covers 23 . These major breakthroughs serve to expand the high-temperature parts 19 ; the fans 18 are also installed in them.

Für die Niedertemperaturteile 20 ist keine Ausbaumöglichkeit vorgesehen, da sie in einem niedrigeren Temperaturbereich ar beiten und daher nicht so stark gefährdet sind.No expansion option is provided for the low-temperature parts 20 , since they work in a lower temperature range and are therefore not at great risk.

Alle Wärmetauscherteile 19, 20 sind von einem Gasführungsmantel 24 umgeben, an den sich bei den Hochtemperaturteilen 19 unten je eine der Heißgasführungen 8 anschließt. Zur Primärgasführung zwischen den zu einer Wärmetauschereinheit 17 gehörenden Teilen 19, 20 sind Kanäle 25 mit Schiebeverbindungen vorgesehen, die ebenfalls an den Gasführungsmänteln 24 angeschlossen sind. Wie aus der Fig. 3 erkennbar, tritt das heiße Helium aus den Heiß gasführungen 8 unten in die Hochtemperaturteile 19 ein und durchströmt diese Teile, wird oben umgelenkt und strömt innen an den Gasführungsmänteln 24 entlang nach unten, wo es durch die Kanäle 25 mit den Schiebeverbindungen in die Wärmetauscher- Niedertemperaturteile 20 übertritt. Nach Durchströmen dieser Teile wird das abgekühlte Helium durch Gasführungen 26 den Gebläsen 18 zugeleitet, in denen es auf den erforderlichen Druck gebracht wird. Außen an dem thermischen Seitenschild 5 entlang wird das Helium nach unten geführt, wo es durch Öff nungen in dem Schild in einen Ringraum 27 zwischen dem Schild 5 und dem Reflektor 4 gelangt und in diesem zu dem Kaltgassammel raum 7 strömt.All heat exchanger parts 19 , 20 are surrounded by a gas guide jacket 24 , to which one of the hot gas guides 8 is connected at the bottom in the case of the high temperature parts 19 . For the primary gas flow between the parts 19 , 20 belonging to a heat exchanger unit 17 , channels 25 with sliding connections are provided, which are also connected to the gas flow jackets 24 . As can be seen from FIG. 3, the hot helium from the hot gas ducts 8 enters the high-temperature parts 19 below and flows through these parts, is deflected at the top and flows inside along the gas duct jackets 24 downwards, where it passes through the channels 25 with the Sliding connections in the heat exchanger low-temperature parts 20 passes. After flowing through these parts, the cooled helium is passed through gas ducts 26 to the blowers 18 , in which it is brought to the required pressure. The outside of the thermal side plate 5 is guided along the helium down to where it reaches voltages by Publ 4 and flows in this space to the cold gas collector 7 in the shield into an annular space 27 between the plate 5 and the reflector.

Das in dem Sekundärkreislauf strömende Helium (Sekundärhelium) wird der Kernreaktoranlage von unten zugeführt und auch nach unten wieder abgeführt. Die Zuführungsleitungen 28 und Abfüh rungsleitungen 29 (vgl. Fig. 1) sind in dem horizontalen Kanal 13 des Fundaments 10 sowie innerhalb des von der Ringwand 9 umschlossenen Raumes 11 verlegt. Bei Eintritt eines Störfalles können die dann mit Sekundärhelium beaufschlagten Räume (Raum 11 und Kanal 13) über die Leitung 14 entlastet werden.The helium (secondary helium) flowing in the secondary circuit is fed to the nuclear reactor system from below and is also discharged downwards. The feed lines 28 and discharge lines 29 (see FIG. 1) are laid in the horizontal channel 13 of the foundation 10 and within the space 11 enclosed by the annular wall 9 . If an accident occurs, the rooms then loaded with secondary helium (room 11 and channel 13 ) can be relieved via line 14 .

Die Fig. 4 zeigt das Schema eines Stranges des Primärkreis laufs. Das heiße Primärhelium durchströmt zunächst den Hoch temperaturteil 19, dann den Niedertemperaturteil 20 einer Wär metauschereinheit 17; darauf wird es nach seiner Verdichtung in dem Gebläse 18 zu dem Reaktorkern zurückgeführt. Das kalte Se kundärhelium durchströmt die beiden Wärmetauscherteile 19 und 20 in umgekehrter Reihenfolge und verläßt den Spannbetondruck behälter 1 mit einer Temperatur von mindestens 800°C (abhängig von der Kernaustrittstemperatur des Primärheliums). Es wird so dann einer Prozeßwärmeanlage zugeführt, wo z. B. sein Wärme inhalt bei der hydrierenden Kohlevergasung oder bei der Koh levergasung mit Wasserdampf genutzt wird. Fig. 4 shows the diagram of a strand of the primary circuit running. The hot primary helium first flows through the high temperature part 19 , then the low temperature part 20 of a heat exchanger unit 17 ; thereupon, after it has been compressed in the blower 18 , it is returned to the reactor core. The cold Se kundärhelium flows through the two heat exchanger parts 19 and 20 in reverse order and leaves the prestressed concrete pressure vessel 1 with a temperature of at least 800 ° C (depending on the core exit temperature of the primary helium). It is then fed to a process heating system where, for. B. its heat content is used in the hydrogenating coal gasification or in the Koh levergasung with steam.

Claims

1. nuclear reactor plant with a closed cooling gas circuit for generating process heat which is coupled out via a secondary circuit operated with helium,

a) with a helium-cooled high-temperature reactor ( 2 ) surrounded on all sides by a thermal shield,
b) with a prestressed concrete pressure vessel ( 1 ) which holds all the cooling circuit components, the
- b1) has a central cavern ( 3 ) for the high-temperature reactor ( 2 ) and the
- b2) is supported on an annular wall ( 9 ) and a foundation ( 10 ),
c) with a cooling gas circuit divided into several equal strands, wherein
- c1) each strand in series connection comprises a He / He heat exchanger ( 17 ) and a blower ( 18 ) consisting of a high-temperature part ( 19 ) and a low-temperature part ( 20 ), and wherein
- c2) high-temperature part ( 19 ) and low-temperature part ( 20 ) of each heat exchanger unit ( 17 ) are arranged side by side and parallel to the high-temperature reactor ( 2 ),

characterized by the following features:

d) all heat exchanger parts ( 19 , 20 ) are installed on the same pitch circle around the pressure vessel axis in an annular space ( 21 ) between the thermal side plate ( 5 ) and the cavern wall;
e) openings ( 22 ) closed off with a cover ( 23 ) are provided in the prestressed concrete pressure vessel ceiling ( 1 a ) only above the heat exchanger high-temperature parts ( 19 );
f) in the openings ( 22 ), the blowers ( 18 ) are placed under;
g) the supply and discharge lines ( 28 , 29 ) for the helium of the secondary circuit are led downwards out of the prestressed concrete pressure vessel ( 1 ) and into the space ( 11 ) enclosed by the ring wall ( 9 );
h) the lines ( 28 , 29 ) of all heat exchanger units ( 17 ) are routed together in a channel ( 13 ) running horizontally through the foundation ( 10 ) to the outside.

2. Nuclear reactor plant according to claim 1, characterized in that

i) that the surfaces that surround the ring wall ( 9 ), the pressure vessel bottom and the foundation ( 10 ) enclosed space ( 11 ), and the channel ( 13 ) are provided with thermal insulation ( 12 and 16 ).

3. Nuclear reactor plant according to claim 1 or 2, characterized in that

k) that the channel ( 13 ) is connected by a lockable line ( 14 ) to an exhaust stack.