DE3435926C2 - Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage - Google Patents
Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer KernreaktoranlageInfo
- Publication number
- DE3435926C2 DE3435926C2 DE3435926A DE3435926A DE3435926C2 DE 3435926 C2 DE3435926 C2 DE 3435926C2 DE 3435926 A DE3435926 A DE 3435926A DE 3435926 A DE3435926 A DE 3435926A DE 3435926 C2 DE3435926 C2 DE 3435926C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- storage
- reactor
- fuel elements
- core
- pressure vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/32—Integral reactors, i.e. reactors wherein parts functionally associated with the reactor but not essential to the reaction, e.g. heat exchangers, are disposed inside the enclosure with the core
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/06—Magazines for holding fuel elements or control elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/20—Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
- G21C19/205—Interchanging of fuel elements in the core, i.e. fuel shuffling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagergestell zur
Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage,
- a) bei welcher der Kernreaktor einen Reaktordruckbehälter besitzt,
- b) der einen aus Brennelementen zusammengesetzten Reaktorkern mit einem Kerngitter zur Festlegung der Brennelementpositionen umschließt.
Ein solches Lagergestell ist durch die DE 27 58 670 A1
bekannt, wenn man unterstellt, daß bei dem bekannten
Lagergestell die zugehörige Kernreaktoranlage einen (in
der genannten DE-A1 nicht dargestellten) Reaktordruckbehälter
mit einem aus Brennelementen zusammengesetzten Reaktorkern
und mit einem Kerngitter zur Festlegung der Brennelementpositionen
aufweist. Da beim bekannten Lagergestell
dieses in einem wassergefüllten Lagerbecken angeordnet ist,
so handelt es sich um die Lagerung von verbrauchten Brennelementen.
Dies trifft auch für ein weiteres bekanntes Lagergestell
nach der DE 28 40 594 A1 zu, wonach zur Lagerung von verbrauchten
Brennelementen in einem Kernkraftwerk (oder in
einem Entsorgungszentrum) ein Lagerbecken vorgesehen ist.
Das aus der DE 32 16 855 C2 zu entnehmende Lagergestell
ist dagegen nicht zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen,
sondern von noch unverbrauchten (frischen)
Brennelementen vorgesehen; es ist innerhalb des Containments
eines Kernreaktors im Ringraum zwischen der Sicherheitshülle
und einem inneren Betongebäude angeordnet.
Auf der Innenseite des inneren Betongebäudes befindet sich
ein Brennelement-Laberbecken zur temporären Lagerung der
verbrauchten Brennelemente, die durch die unverbrauchten
zyklisch ersetzt werden.
Die Brennelemente von Kernreaktoren werden nach einem sogenannten
Brennelement-Zyklus ausgewechselt oder umgesetzt.
Die Auswechslung betrifft bei modernen Leistungsreaktoren
etwa ein Drittel der Brennelemente des Reaktorkerns, so
daß nach drei Brennelement-Zyklen, die jeweils durchschnittlich
ein Jahr dauern, die Brennelemente des gesamten
Reaktorkerns außerhalb des Reaktordruckbehälters zu lagern
oder zu bearbeiten sind.
Dieses Konzept liegt den vorstehende genannten drei bekannten
Lagerstel-Typen zugrunde. Die damit verbundenen
Kosten sind insbesondere bei Kernreaktoren kleiner
Leistung groß im Vergleich zu den Gesamtkosten der Kernreaktoranlage.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die für die
Lagerung verbrauchter Brennelemente bei Kernreaktoren
kleiner Leistung erforderlichen Kosten zu verringern,
weil diese im Verhältnis zu den Gesamtkosten besonders
groß sind. Insbesondere soll auch der Einsatz von qualifiziertem
Personal reduzierbar sein, das vor allem in
Entwicklungsländern nicht zur Verfügung steht, besonders
dann, wenn solche kleinen Kernreaktoren zu Heizzwecken
eingesetzt werden sollen.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem Lagergestell
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst,
- c) daß neben dem Reaktorkern in dem Reaktordruckbehälter Gestelle für die Lagerung von verbrauchten Brennelementen angeordnet sind und
- d) daß die Gestelle von Randpositionen des Kerngitters gebildet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis
4 beschrieben.
Wie gefunden wurde, sind insbesondere in den Reaktordruckbehältern
kleiner Leistung noch freie Volumina vorhanden,
die bei der Erfindung ausgenutzt werden. Damit gelingt es,
den außerhalb des Reaktordruckbehälters erforderlichen
Aufwand für die Unterbringung und den Abtransport verbrauchter
Brennelemente wesentlich zu verringern. Bemißt
man die Nutzung der Brennelemente bei den geringen Literleistungen,
die bei kleinen Reaktoren, z. B. Heizreaktoren
üblich sind, genügend groß, z. B. auf einige Jahre, so kann
der neue Reaktor alle während seiner Lebensdauer erforderlichen
Brennelemente im Reaktordruckbehälter aufnehmen.
Damit entfallen die sonst erforderlichen Lager- und
Behandlungsmöglichkeiten außerhalb des Reaktordruckbehälters
praktisch vollständig. Die von Randpositionen des
Kerngitters gebildeten Gestelle stimmen baulich mit der
Gestaltung des Kerngitters überein, so daß auf diese Weise
die verbrauchten Brennelemente eine Abschirmung des
aktiven Kerns bilden.
Die Lagergestelle haben vorteilhafterweise etwa die
doppelte Höhe des Reaktorkerns. Dies bedeutet, daß die
Grundfläche der Gestelle für die Aufbewahrung einer Kernladung
nur gleich dem halben Kernquerschnitt zu sein
braucht. Alternativ können auch mehr Brennelemente als die
eines Kerns aufgenommen werden. Durch den eingangs
zitierten Stand der Technik nach der DE 28 40 594 A1 und
nach der DE 27 58 760 A1 ist es an sich bekannt, ein zweites
(oberes) Teillagergestell auf ein erstes (unteres)
Teillagergestell aufzusetzen, so daß die Lagerung der
Brennelemente in mehr als einer Ebene erfolgen kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist bei einem
Lagergestell, dessen zugehöriger Reaktordruckbehälter
Wärmetauscher aufweist, vorgesehen, daß die Wärmetauscher
am Außenrand des Reaktordruckbehälters mit Abstand
voneinander angeordnet sind und daß der Zwischenraum mit
Einrichtungen zur Aufbewahrung und/oder Reparatur von
Brennelementen versehen ist. Zur näheren Erläuterung der
Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Dabei sind ein Heizreaktor für z. B. 200 MWth und ein zugehöriges Lagergestell in
einem Längsschnitt und einem Querschnitt dargestellt.
Der Heizreaktor sitzt in einer Betonabschirmung 1 in
der sogenannten Reaktorgrube 2, die auf der Ebene
des Ladeflurs 3 mit einem Betondeckel 4 verschlossen
werden kann. In der Reaktorgrube 2 ist als Sicherheitshülle
ein Stahlbehälter 6 untergebracht, der mit einem
Deckel 7 verschlossen ist. Die Deckelbefestigung erfolgt
mit Schrauben 8 an Flanschen 9. Der Zwischenraum 10
zwischen dem Sicherheitsbehälter 6 und der Wand der
Reaktorgrube 2 enthält eine thermische Isolierung 11.
In dem Sicherheitsbehälter 6 ist zentrisch der metallische
Reaktordruckbehälter 12 untergebracht, der
mit Pratzen 13 auf einem Träger 14 abgestützt ist. Der
Reaktordruckbehälter 12 ist mit einem Deckel 15 verschlossen,
der mit Schrauben 16 und Flanschen 17
befestigt ist.
Im Reaktordruckbehälter 12 ist eine Tragstruktur 18 im
unteren Teil vorgesehen, auf der der Reaktorkern 19
abgestützt ist. Der Reaktorkern 19 ist aus 180 Brennelementen
zusammengesetzt, wie der Querschnitt der
Fig. 2 zeigt. Die Brennelementpositionen sind durch
eine als Kerngitter 20 bezeichnete Führung bestimmt,
mit der die Brennelemente in Vierergruppen, sogenannten
Kernzellen 21, zusammengefaßt sind. Das Kerngitter
besteht im wesentlichen aus einer unteren Gitterplatte
22 mit einem bis auf die eingezogenen Ecken quadratischen
Querschnitt und aus Blechschächten 23, die an der
Gitterplatte 22 und aneinander abgestützt sind.
Neben dem Reaktorkern 19 sind am Rand des Kerngitters 20
weitere 184 Brennelementpositionen als Stellplätze für
verbrauchte Brennelemente in Gestellen 24 vorgesehen.
Die Gestelle 24 bestehen wie das Kerngitter aus miteinander
verbundenen Blechschächten, entsprechend den
Vierergruppen der Kernzellen 21, die parallel zu den
vertikalen Randflächen des Reaktorkerns 19 auf der
Abstützung 18 angeordnet sind. Die Höhe H₁ der Gestelle
24 ist jedoch doppelt so groß wie die Kernhöhe H₂.
Deshalb ist der Querschnittsbedarf der Gestelle 24
für die Brennelemente des Reaktorkerns 19 nur halb so
groß wie die Querschnittsfläche des Kernreaktorkerns 19.
Im oberen Teil des Reaktordruckbehälters 12 sind am
Rand der Gestelle 24 zwölf Wärmetauscher 25 um den
Reaktorkern 19 gruppiert, die mit radial verlaufenden
konzentrischen Zu- und Ableitungen 26 eines Heizungsnetzes
verbunden sind. Zwischen den Wärmetauschern 25
ist auf gegenüberliegenden Seiten des Reaktorkerns noch
ein Freiraum 28 und 29 von jeweils etwa der Fläche von
zehn bis zwölf Brennelementpositionen vorhanden. Dieser
Freiraum 28, 29 kann zur Unterbringung weiterer Gestelle
24 für verbrauchte Brennelemente genutzt werden. Man
kann dort aber auch Inspektions- und Reparaturarbeiten
an Brennelementen ausführen, so daß die sonst dafür
außerhalb des Reaktordruckbehälters 12 erforderlichen
Räumlichkeiten ebenfalls eingespart werden können.
Claims (4)
1. Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen
in einer Kernreaktoranlage,
- a) bei welcher der Kernreaktor einen Reaktordruckbehälter (12) besitzt,
- b) der einen aus Brennelementen zusammengesetzten Reaktorkern
(19) mit einem Kerngitter (20) zur Festlegung der
Brennelementpositionen umschließt,
dadurch gekennzeichnet, - c) daß neben dem Reaktorkern in dem Reaktordruckbehälter (12) Gestelle (24) für die Lagerung von verbrauchten Brennelementen angeordnet sind und
- d) daß die Gestelle (24) von Randpositionen des Kerngitters (20) gebildet werden.
2. Lagergestelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gestelle (24) etwa die doppelte Höhe (H₂) des
Reaktorkerns (19) haben.
3. Lagergestell nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmekapazität der Gestelle (24) so groß wie
die Zahl der Brennelemente des Reaktorkerns (19) ist.
4. Lagergestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit
Wärmetauschern im Reaktordruckbehälter,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmetauscher (25) am Außenrand des Reaktordruckbehälters
(12) mit Abstand voneinander angeordnet sind und
daß der Zwischenraum (28, 29) mit Einrichtungen zur Aufbewahrung
und/oder Reperatur von Brennelementen versehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3435926A DE3435926C2 (de) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage |
CH3282/85A CH668848A5 (de) | 1984-09-29 | 1985-07-30 | Kernreaktor mit einem aus brennelementen zusammengesetzten reaktorkern. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3435926A DE3435926C2 (de) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3435926A1 DE3435926A1 (de) | 1986-04-10 |
DE3435926C2 true DE3435926C2 (de) | 1993-11-25 |
Family
ID=6246776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3435926A Expired - Fee Related DE3435926C2 (de) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH668848A5 (de) |
DE (1) | DE3435926C2 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2758670C2 (de) * | 1977-12-29 | 1983-12-15 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Wassergefülltes Lagerbecken für Brennelemente eines Leichtwasserreaktors |
DE2840594A1 (de) * | 1978-09-18 | 1980-03-27 | Kraftwerk Union Ag | Lagergestell fuer laengliche brennelemente |
DE3216855C2 (de) * | 1982-05-05 | 1986-04-10 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Behälter zum Lagern neuer Brennelemente |
-
1984
- 1984-09-29 DE DE3435926A patent/DE3435926C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-07-30 CH CH3282/85A patent/CH668848A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3435926A1 (de) | 1986-04-10 |
CH668848A5 (de) | 1989-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2700520A1 (de) | Behaelteranordnung zum lagern verbrauchter kernbrennelemente | |
DE2258727A1 (de) | Verfahren fuer das zonenweise umsetzen von kernreaktorbrennelementen | |
DE2822397A1 (de) | Lagermodul fuer kernbrennstoff-baueinheiten | |
DE2629938A1 (de) | Gestell zur lagerung von brennelementen | |
EP0741904B1 (de) | Lagerkorb zur lagerung und zum transport von brennelementen | |
EP0886870B1 (de) | Verfahren zum entsorgen einer in einem reaktordruckbehälter einer kernreaktoranlage angeordneten komponente | |
DE2818782A1 (de) | Verfahren zum auffinden eines brennelementenbuendels mit einem brennstab mit undichter brennstoffhuelle | |
DE3435926C2 (de) | Lagergestell zur Lagerung von verbrauchten Brennelementen in einer Kernreaktoranlage | |
DE2942055C2 (de) | Vorrichtung zum Erfassen schadhafter Brennelemente eines Kernreaktors | |
DE2435521A1 (de) | Stahl-beton-verbundelement zur auskleidung von behaeltern wie lagerbecken, spannbeton- reaktordruckbehaelter o.dgl. | |
DE2909549C2 (de) | ||
EP0148404B1 (de) | Fluessigkeitsgekuehlter Kernreaktor, insbesondere Siedewasserreaktor | |
DE2834597A1 (de) | Lagergestell fuer stabfoermige brennelemente | |
DE1514702C3 (de) | Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes | |
DE2919797C2 (de) | Lager für die Aufbewahrung abgebrannter Brennelemente | |
DE19632678A1 (de) | Verfahren zum Lagern eines bestrahlten Kernreaktorbrennelements | |
EP0150369B1 (de) | Kernreaktoranlage | |
DE2623430A1 (de) | Behaelter fuer kernreaktor-brennelemente | |
DE1684651C3 (de) | Kernreaktor mit einem Betondruckbehälter | |
DE1812088C3 (de) | Vorrichtung zum Wechsel von Brennelementen eines nicht stationären Kernreaktors | |
DE2758670A1 (de) | Wassergefuelltes lagerbecken | |
CH638335A5 (en) | Cooling pond for spent fuel elements of light water nuclear reactors | |
DE2320201A1 (de) | Kernkraftwerk | |
DE2814887C2 (de) | Einrichtung zur Lagerung von länglichen Kernreaktor-Brennelementen in einem wassergefüllten Becken | |
WO1996010828A1 (de) | Brennelement mit einem modularen aufbau für einen kernreaktor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AG, 1000 BERLIN UND 8000 MUENCHEN, DE |
|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8105 | Search report available | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G21C 19/06 |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |