DK2815404T3 - Integreret saltsmeltereaktor - Google Patents

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til drift af et kernekraftværk, hvilket kernekraftværk omfatter en smeltet saltreaktor (MSR) til produktion af varme, et varmevekslersystem og et slutanvendelsessystem, idet varmevekslersystemet skal modtage varme, der er produceret af MSR’en, og tilvejebringe den modtagne varme til slutanvendelsessystemet, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: drift (1000) af MSR’en, idet MSR'en omfatter en beholder, en grafitmoderator-kerne, som er anbragt i beholderen, og et smeltet salt, der cirkulerer i det mindste i beholderen, hvor varmevekslersystemet har en indvendig del, som er placeret inde i beholderen, og en udvendig del, som er placeret uden for beholderen, hvor den indvendige del har en flerhed af varmevekslere, hvor hver varmeveksler har en indløbsledning og en udløbsledning, idet hver indløbsledning og hver udløbsledning strækker sig fra hver respektive varmeveksler gennem beholderen mod den udvendige del af varmevekslersystemet og forbinder hver respektive varmeveksler til varmevekslersystemets udvendige del, hvor beholderen er forseglet for permanent at integrere grafitkernen i beholderen; nedlukning (1002) af MSR’en efter en forudbestemt varighed af driften for at opnå en nedlukket MSR; afbrydelse (1004) af enhver operationel forbindelse mellem indløbsledningerne og udløbsledningerne i den nedlukkede MSR og den udvendige del af varmevekslersystemet for at opnå en afbrudt, nedlukket MSR; isolering (1006) af den afbrudte, nedlukkede MSR; og operativ forbindelse af en erstatnings-MSR (1008) til den udvendige del af varmevekslersystemet, som er placeret uden for beholderen i erstatnings-MSR’en.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor MSR'en før nedlukning af MSR'en drives til at tilvejebringe en topkernekraftdensitet på mindst 20 MWtermai/m3.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor der før isolering af den afbrudte, nedlukkede MSR er et trin for at efterlade den afbrudte, nedlukkede MSR på plads for at tillade den afbrudte, nedlukkede MSR at afkøle ved radioaktivt henfald af radioaktive elementer, der er til stede i den afbrudte, nedlukkede MSR.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvorgrafitmoderatorkernen haren skadeoperationsvarighed, ud over hvilken grafitmoderatorkernen bliver beskadiget, idet den forudbestemte varighed af operationen er kortere end kerneskadeoperationens varighed.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor: brændselssaltet er et smeltet brændselssalt; kernekraftværket endvidere omfatter radioaktivitetsdetektorer og nedlukningsmekanismer, grafitmoderatorkernen definerer ét eller mere end ét gennemgående hul, varmevekslersystemet omfatter: en varmevekslerenhed placeret i beholderen, hvor varmevekslerenheden har flerheden af varmevekslere anbragt deri, idet hver varmeveksler har et kølesalt, der cirkulerer deri, hvor varmevekslerenheden er i væskeforbindelse med det ene eller det mere end ét gennemgående hul i grafitmoderatorkernen, og MSR’en endvidere omfatter: et pumpesystem til at pumpe det smeltede brændselssalt gennem varmevekslerenheden og gennem det ene eller det mere end ét gennemgående hul i grafitmoderatorkernen, hvor varmevekslerne er anbragt i varmevekslerenheden for at have den smeltede brændstofstrøm derpå, hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv radioaktivitetsdetektor, hvor hver radioaktivitetsdetektor er indrettet til at detektere radioaktivitet, som er til stede i det kølesalt, som cirkulerer i den respektive varmeveksler, og hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv nedlukningsmekanisme, som er indrettet til at lukke for cirkulationen af det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, hvilken fremgangsmåde endvidere inden nedlukningen af MSR’en omfatter aktivering af nedlukningsmekanismen for en bestemt varmeveksler, når radioaktivitet ud over en tærskelmængde detekteres i den bestemte varmeveksler af radioaktivitetsdetektoren af den bestemte varmeveksler.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvor kernekraftværket endvidere omfatter et trykovervågningssystem, hvor hver varmeveksler er operationelt forbundet med trykovervågningssystemet, idet trykovervågningssystemet er til at overvåge trykket af det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, idet fremgangsmåden endvidere inden nedlukningen af MSR’en omfatter aktivering af nedlukningsmekanismen for den bestemte varmeveksler, når trykovervågningssystemet detekterer en trykændring i den bestemte varmeveksler.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor: brændselssaltet er et smeltet brændselssalt; kernekraftværket endvidere omfatter radioaktivitetsdetektorer og nedlukningsmekanismer, grafitmoderatorkernen definerer ét eller mere end ét gennemgående hul, og varmevekslersystemet endvidere omfatter: varmevekslere, som er anbragt i beholderen omkring en længdeakse af beholderen, hvor hver varmeveksler har et kølesalt, der cirkulerer deri, idet hver varmeveksler er operationelt forbundet med den elektriske generator, hvor varmevekslerne er i væskeforbindelse med det ene eller mere end ét gennemgående hul i grafitmoderatorkernen, hvor varmevekslerne definerer en åbning over grafitmoderatorkernen, MSR’en endvidere omfatter: et pumpesystem til at pumpe det smeltede brændselssalt gennem varmevekslerenheden og gennem det ene eller det mere end ét gennemgående hul i gra- fitmoderatorkernen, hvor varmevekslerne er anbragt i varmevekslerenheden for at have den smeltede brændstofstrøm derpå; en afbøjningsstruktur, som er placeret i beholderen mellem varmevekslerne og grafitmoderatorkernen, idet afbøjningsstrukturen er til styring af smeltet saltvæske, som strømmer nedad i beholderen og ud af varmevekslerne langs med en ydre periferi af grafitmoderatorkernen; hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv radioaktivitetsdetektor, hvor hver radioaktivitetsdetektor er indrettet til at detektere radioaktivitet, som er til stede i det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv nedlukningsmekanisme, som er indrettet til at lukke for cirkulationen af det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, når radioaktivitet ud over en tærskelmængde detekteres i den respektive varmeveksler af den respektive radioaktivitetsdetektor, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter aktivering af nedlukningsmekanismen af en bestemt varmeveksler, når radioaktivitet ud over en tærskelmængde detekteres i den bestemte varmeveksler af radioaktivitetsdetektoren af den bestemte varmeveksler.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor: brændselssaltet er et smeltet brændselssalt; kernekraftværket endvidere omfatter radioaktivitetsdetektorer og nedlukningsmekanismer, grafitmoderatorkernen definerer ét eller mere end ét gennemgående hul, og varmevekslersystemet endvidere omfatter: varmevekslere, som er anbragt i beholderen over grafitmoderatorkernen og omkring en længdeakse af beholderen, hvor hver varmeveksler har et kølesalt, der cirkulerer deri, idet hver varmeveksler er operationelt forbundet med den elektriske generator, hvor varmevekslerne er i væskeforbindelse med det ene eller det mere end ét gennemgående hul i grafitmoderatorkernen, idet varmevekslerne definerer en åbning over grafitmoderatorkernen, MSR’en endvidere omfatter: en afbøjningsstruktur, som er placeret i beholderen mellem varmevekslerne og grafitmoderatorkernen, idet afbøjningsstrukturen er til styring af smeltet saltvæske, som strømmer nedad i beholderen og ud af varmevekslerne langs med en ydre periferi af grafitmoderatorkernen; hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv radioaktivitetsdetektor, idet hver radioaktivitetsdetektor er indrettet til at detektere radioaktivitet, som er til stede i det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, hver varmeveksler har tilknyttet en respektiv nedlukningsmekanisme, som er indrettet til at lukke for cirkulationen af det kølesalt, der cirkulerer i den respektive varmeveksler, når radioaktivitet ud over en tærskelmængde detekteres i den respektive varmeveksler af den respektive radioaktivitetsdetektor, idet det smeltede brændselssalt cirkulerer i varmevekslerne og grafitmoderatorkernen gennem naturlig cirkulation, der forårsages af opvarmning af det smeltede brændselssalt, som opvarmes, når det passerer grafitmoderatoren, og af afkøling, når det smeltede brændselssalt passerer varmevekslerne, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter aktivering af nedlukningsmekanismen for en bestemt varmeveksler, når radioaktivitet ud over en tærskelmængde detekteres i den bestemte varmeveksler af radioaktivitetsdetektoren af den bestemte varmeveksler.

9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-9, hvor MSR’en yderligere omfatter en neutronreflektor, som er anbragt i beholderen mellem grafitmoderatorkernen og varmevekslerenheden.