EP1019915A1 - Abblasevorrichtung und verfahren zum abblasen von frischdampf - Google Patents

Abblasevorrichtung und verfahren zum abblasen von frischdampf

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Publication number
EP1019915A1
EP1019915A1 EP98955337A EP98955337A EP1019915A1 EP 1019915 A1 EP1019915 A1 EP 1019915A1 EP 98955337 A EP98955337 A EP 98955337A EP 98955337 A EP98955337 A EP 98955337A EP 1019915 A1 EP1019915 A1 EP 1019915A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blow
filter
live steam
line
opening
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.)
Withdrawn
Application number
EP98955337A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Bittermann
Erwin Laurer
Jürgen MODEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1019915A1 publication Critical patent/EP1019915A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/004—Pressure suppression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/42—Applications, arrangements or dispositions of alarm or automatic safety devices
    • F22B37/44—Applications, arrangements or dispositions of alarm or automatic safety devices of safety valves
    • 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

Definitions

  • the invention is in the field of safety equipment for nuclear power plants.
  • It relates to a blow-off device for live steam from a nuclear power plant, which is connected to at least one steam pipe of the nuclear power plant. It also relates to a method for blowing off live steam from a live steam line of a nuclear power plant.
  • the steam generated in a reactor pressure vessel or in a steam generator is passed to a turbine via a live steam line.
  • the reactor pressure vessel and the steam generator are housed in a reactor building which has a security vessel surrounded by a protective sheath.
  • the turbine is located in a machine house located outside the reactor building.
  • a line branching into the atmosphere branches off in the direction of flow in front of a first shut-off valve.
  • This line is followed by a line string with a blow-off control valve and a blow-off shut-off valve, and a string with a safety valve connected in parallel to these.
  • the parallel connected strands m in a common blow-out line.
  • the blow-out line leads - possibly together with the blow-out lines belonging to other steam generators of the nuclear power plant - m a silencer which has an opening to the atmosphere.
  • the valve cone of the safety valve is therefore a barrier between the pulp circle passing through the reactor pressure vessel and the atmosphere or the blow-off shut-off valve and, in the case of a pressurized water reactor, the heating pipes of the steam generator, which separate the primary circuit from a secondary circuit.
  • the steam generated in the steam generator is not radioactive in normal operation.
  • damage to the heating pipes could occur in the steam generator, with the result that radioactive substances from the primary circuit of the pressurized water reactor get into the live steam line.
  • the valve cone of the safety valve or the relief valve together with the valve seats would form a barrier between the primary circuit and the atmosphere.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a blow-off device for live steam from a nuclear power plant, which prevents radioactive substances from escaping into the atmosphere even if the safety valve or the blow-off shut-off valve is assumed to be inadequate.
  • a method for blowing off fresh steam from a nuclear power plant is also to be specified, which makes it possible to blow off radioactive contaminated fresh steam from a line of the nuclear power plant in the event of an accident in the nuclear power plant, without radioactively polluting the atmosphere.
  • the object related to the blow-off device is achieved according to the invention by a filter for radioactive Substances in a blow-off line for live steam connected to the live steam line.
  • the filter effect can be based on physical or chemical as well as biological principles.
  • radioactive substances can be removed from the live steam, e.g. a safety valve or blow-off shut-off valve that does not close perfectly has passed.
  • the filtered live steam can then be blown off into the atmosphere without radioactive contamination.
  • live steam which is to be blown off into the atmosphere, for example when the blow-off shut-off valve is open - in particular in order to bring about pressure compensation.
  • the blow-off line can be formed, for example, by a line which branches off from a line run through which the live steam reaches the atmosphere during normal operation.
  • the branch line i.e. the blow-off line
  • the branch line can e.g. be lockable and will e.g. opened in the event of a malfunction. It preferably has a fixed filter, so that very long filter sections can be realized in an advantageous manner.
  • a silencer is assigned to the filter, for example, which comprises an inlet opening and a first outlet opening.
  • the filter can for example be at least partially integrated in a housing of the silencer. This further simplifies the construction of the blow-off device comprising a filter and a silencer.
  • the filter is preferably surrounded by a container with a closable supply opening. This results in the advantageous possibility of wetting the filter with live steam only in the event of a request (for example in the event of a fault) and to shield it from the live steam to be blown off during normal operation when the supply opening is closed.
  • the blow-off line can be closed by closing the inlet opening.
  • the first outlet opening can be closed and the inlet opening can be connected to a second outlet opening of the silencer via a filter.
  • the live steam can advantageously be blown off into the atmosphere in normal operation via the first outlet opening and, if required, via the blow-off line containing the filter and the second outlet opening into the atmosphere.
  • outlet line or outlet lines of the power plant which are connected to the safety valve or the relief valve, open into the inlet opening.
  • the blow-off device has a carriage which can be moved along an axis within the muffler and through which the first outlet opening can be closed and / or on which the filter is arranged.
  • the movement of the slide is preferably exclusively linear (straight) and not curved or angular.
  • the carriage generally designates a movable, preferably guided system part of the blow-off device.
  • the term “sled” thus also stands for example for a rider, a carriage, a rolling body or a sliding body.
  • the design in which the The first outlet opening can be closed and in which the filter is arranged on the carriage the advantage results that, with a single movement of the carriage, both the first outlet opening is closed and the filter at the desired location in the - for example after opening the inlet opening - Blow-off line is positioned.
  • the axis of the blow-off device is preferably substantially vertical.
  • the blow-off device is particularly well suited to those silencers in which the live steam is blown upwards.
  • the slide can be moved under the influence of gravity and closes the first outlet opening in an end position of minimal potential energy.
  • the minimum potential energy is understood to mean the absolute minimum within a range in which the carriage can be moved.
  • such an end position can be a lower stop of a guide rail.
  • Movement under the influence of gravity achieves a particular safety advantage, since gravity is natural and passive and does not depend on the presence or functioning of any actuators. At least it is not necessary to provide a powerful actuator that may very large mass of the sled can move. All that is required is an actuator that, for example, moves a release pawl with little effort.
  • the carriage After moving such a release pawl, the carriage can, for example, move from an upper normal position into the end position in essentially free fall.
  • a damping means is provided for the last part of the free fall path, for example.
  • the inlet opening in the end position of the slide is connected to the atmosphere via the filter.
  • the supply opening is not closed for this purpose.
  • the blow-off device can also be designed in such a way that a movement impulse can be generated by the movement of the slide in free fall, by means of which a closure of the feed opening can be removed and / or the inlet opening can be connected to the atmosphere via the filter.
  • a movement impulse can be generated by the movement of the slide in free fall, by means of which a closure of the feed opening can be removed and / or the inlet opening can be connected to the atmosphere via the filter.
  • a drive is also provided with which the slide can be removed from the end position with minimal potential energy and in particular can be moved into the upper normal position.
  • the object of specifying a method for blowing off live steam is achieved according to the invention in that when an accident occurs in the nuclear power plant, radioactive substances are filtered out of the live steam before the live steam is blown off into the atmosphere.
  • a first barrier consists of the heating pipes of the steam generator, which separate the radioactive primary circuit from the live steam line.
  • the filter creates a third barrier to the atmosphere.
  • FIG. 1 shows a blow-off device comprising a silencer in normal operation
  • FIG. 2 shows the blow-off device from FIG. 1 in a case of request (filter operation).
  • FIGS. 1 and 2 show a silencer, designated as a whole by 1, which has an inlet opening 2 into which a blow-out line 3 of a pressurized water reactor opens.
  • the blow-out line 3 is connected to a live steam line, also not shown, via a blow-off shut-off valve (not shown) and / or a safety valve (not shown).
  • the silencer 1 By means of the silencer 1, the live steam M entering the silencer 1 via the blow-out line 3 is blown off into the surrounding atmosphere 4.
  • the silencer 1 has a housing 5 which is provided with thermal insulation 6 in the lower part.
  • a stand column 7 is used to fasten the silencer 1.
  • FIGS. 1 and 2 show the blow-off device in normal operation or in filter operation (if required), for example in the event of a malfunction.
  • the respective main flow direction in the different operating modes is indicated by arrows 9 and 10.
  • the fresh steam M flows after passing through the opening 2 through a first pinhole arrangement 11 and a first steel wool arrangement 13 to the first opening 14. From there, the fresh steam M flows through a second pinhole arrangement 15 and a second steel wool arrangement 17 m several segment boxes 19.
  • the segment box 19 has protective flaps 21 which can be opened under the pressure of the outflowing live steam M, so that the live steam M m can escape the surrounding atmosphere 4.
  • a filter 31 for radioactive substances is arranged in the middle between the segment box 19.
  • the filter 31 is enclosed by a container 33.
  • the filter has a close-meshed grid 35 for the homogeneous incorporation of an activity pressure-retaining material.
  • the upper end wall 33A of the container 33 is gas or vapor permeable in m areas, so that the fresh steam M arrives after flowing through the filter 31 to a second outlet opening 36, from which it emits the atmosphere 4 via a pinhole tube 37 m.
  • the perforated diaphragm tube 37 has a canopy 39 to protect the filter 31.
  • the lower end wall 33B of the container 33 is gas and vapor permeable in a certain partial area, the so-called feed opening 41.
  • the feed opening 41 can be closed by two flaps 43. In the case of m shown in FIG. 2, the flaps 43 are opened so that the live steam M passes through the filter 31 and the second outlet opening 36 m into the atmosphere 4 along the arrows 10. Radioactive substances are then retained in the filter 31 containing the activity retention material.
  • FIG. 1 and 2 also show a slide 51 which is formed from the container 33 and from a sliding tube 52 which extends the container 33.
  • the carriage 51 thus also carries the filter 31 and the flaps 43 Carriage 51 is shown in FIG. 1 m in its upper end position (normal position).
  • the carriage 51 is movable in the direction of the vertical axis 53.
  • a guide shirt 55 is provided for guidance in the upper part of the blow-off device and a guide collar 57 in the lower part.
  • the carriage 51 is held in the drawn upper end position by means of a trigger means, for example a latch, which is not explicitly shown.
  • the release clamp is actuated and the slide 51 falls m free fall m a lower end position of minimum potential energy.
  • This end position is shown in FIG. 2.
  • the slide then lies on a truncated cone 61 with a cone opening 63.
  • the first outlet opening 14 of the muffler 1 is covered by the slide 51, in particular by the sliding tube 52, and is therefore closed. Since - triggered by the free fall - the flaps 43 are opened, the muffler 1 can enter via the exit opening 2 m
  • Live steam M only reach atmosphere 4 after passing filter 31 m (arrow with flow direction 10).
  • a first annular groove 65 and a first seal 67 are provided for sealing the slide 51 with respect to the housing 5 of the muffler 1 m in the upper end position (FIG. 1).
  • the seal against the truncated cone 61 m in the lower end position (FIG. 2) is provided by a second annular groove 69 made in the truncated cone 61 with a second seal 71.

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Abstract

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit in einem Kernkraftwerk wird eine Abblasevorrichtung für Frischdampf (M) beschrieben, die einen Filter (31) für radioaktive Stoffe aufweist. Der Filter (31) ist bevorzugt in einem Gehäuse (5) eines Schalldämpfers (1) integriert und auf einem entlang einer Achse (53) bewegbaren Schlitten (51) angeordnet, der unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegbar ist und insbesondere auch als Verschluss für eine erste Austrittsöffnung (14) des Schalldämpfers (1) dient. Es wird auch ein Verfahren zum Abblasen von Frischdampf (M) angegeben.

Description

Beschreibung
Abblasevorrichtung und Verfahren zum Abblasen von Frischdampf
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Sicherheitsemπchtun- gen für Kernkraftwerke.
Sie bezieht sich auf eine Abblasevorrichtung für Frischdampf aus einem Kernkraftwerk, die mit wenigstens einer Fnsch- dampfleitung des Kernkraftwerks m Verbindung steht. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Abblasen von Frischdampf aus einer Frischdampfleitung eines Kernkraftwerks.
In einem Kernkraftwerk wird der m einem Reaktordruckbehalter oder m einem Dampferzeuger erzeugte Dampf ber eine Frischdampfleitung zu einer Turbine geleitet. Der Reaktordruckbehalter und der Dampferzeuger sind m einem Reaktorgebaude untergebracht, das einen von einer Schutzhülle umgebenen Si- cherheitsbehalter aufweist. Die Turbine befindet sich in ei- nem außerhalb des Reaktorgebaudes gelegenen Maschinenhaus. Von der Frischdampfleitung zweigt m Stromungsrichtung vor einer ersten Absperrarmatur eine m die Atmosphäre mundende Leitung ab. An diese Leitung schließen sich ein Leitungsstrang mit einem Abblaseregelventil und einem Abblaseabsperr- ventil sowie parallel zu diesen geschaltet ein Strang mit einem Sicherheitsventil an. Die parallel geschalteten Strange munden m einer gemeinsamen Ausblaseleitung. Die Ausblaselei- tung fuhrt - u.U. zusammen mit den zu anderen Dampferzeugern des Kernkraftwerkes gehörigen Ausblaseleitungen - m einen Schalldampfer, der eine Austπttsoffnung zur Atmosphäre hin aufweist.
Die Frischdampfleitung sowie auch eine Speisewasserleitung durchdringen sowohl den Sicherheitsbehalter als auch die Schutzhülle des Reaktorgebaudes. Barrieren zwischen dem durch den Reaktordruckbehalter fuhrenden Pπmarkreis und der Atmosphäre sind demnach die Ventilkegel des Sicherheitsventils bzw. des Abblaseabsperrventils und im Falle eines Druckwasserreaktors zusätzlich die Heizrohre des Dampferzeugers, die den Primärkreis von einem Sekundärkreis trennen.
Bei einem Druckwasserreaktor ist der in dem Dampferzeuger erzeugte Dampf im Normalbetrieb nicht radioaktiv. Bei einem schweren Störfall könnten, wenngleich auch mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit, in dem Dampferzeuger Schäden an den Heizrohren auftreten mit der Folge, daß radioaktive Stoffe aus dem Primärkreis des Druckwasserreaktors in die Frischdampfleitung gelangen. In diesem Falle würden die Ventilkegel des Sicherheitsventils bzw. des Abblaseabsperrventils zusammen mit den Ventilsitzen eine Barriere zwischen dem Primärkreis und der Atmosphäre bilden.
Wenngleich die Technik der Ventilkegel und Ventilsitze ständig verbessert wurde und wird, kann eine 100%-ige Sitzdichtheit nicht garantiert werden, da nicht ausgeschlossen werden kann, daß sich Fremdkörper oder Verunreinigungen auf dem Ven- tilsitz befinden, besonders wenn vorher unter den Bedingungen eines schweren Störfalls über die betroffenen Ventile abgeblasen wurde.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Ab- blasevorrichtung für Frischdampf aus einem Kernkraftwerk anzugeben, die auch bei einer unterstellten mangelhaften Dichtheit des Sicherheitsventils bzw. des Abblaseabsperrventils ein Austreten radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre verhindert. Es soll auch ein Verfahren zum Abblasen von Frischdampf aus einem Kernkraftwerk angegeben werden, das es ermöglicht, bei Auftreten eines Störfalles in dem Kernkraftwerk radioaktiv verunreinigten Frischdampf aus einer Leitung des Kernkraftwerks abzublasen, ohne die Atmosphäre radioaktiv zu belasten.
Die auf die Abblasevorrichtung bezogene Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Filter für radioaktive Stoffe in einer mit der Frischdampfleitung in Verbindung stehenden Abblaseleitung für den Frischdampf.
Die Filterwirkung kann auf physikalischen oder chemischen als auch auf biologischen Prinzipien beruhen.
Mit der Abblasevorrichtung nach der Erfindung lassen sich radioaktive Stoffe aus dem Frischdampf entfernen, der z.B. ein nicht perfekt schließendes Sicherheitsventil oder Abblaseab- Sperrventil passiert hat. Der gefilterte Frischdampf kann dann in die Atmosphäre abgeblasen werden, ohne diese radioaktiv zu belasten. Gleiches gilt für einen solchen Frischdampf, der beispielsweise bei geöffnetem Abblaseabsperrventil - insbesondere um einen Druckausgleich herbeizuführen - gewollt in die Atmosphäre abgeblasen werden soll.
Die Abblaseleitung kann beispielsweise durch eine Leitung gebildet sein, die von einem Leitungsstrang abzweigt, durch den der Frischdampf im Normalbetrieb in die Atmosphäre gelangt. Die abzweigende Leitung, also die Abblaseleitung, kann z.B. absperrbar sein und wird z.B. bei einem Störfall geöffnet. Sie weist vorzugsweise einen feststehenden Filter auf, so daß in vorteilhafter Weise sehr lange Filterstrecken realisierbar sind.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist dem Filter beispielsweise ein Schalldämpfer zugeordnet, der eine Eintrittsöffnung und eine erste Austrittsöffnung umfaßt. Die Kombination des Schalldämpfers mit dem Filter in einer Baueinheit ermöglicht in vorteilhafter Weise eine kostengünstige, zuverlässige und einfache Bauweise der Abblasevorrichtung.
Der Filter kann beispielsweise zumindest teilweise in einem Gehäuse des Schalldämpfers integriert sein. Dadurch wird die einen Filter und einen Schalldämpfer umfassende Abblasevorrichtung baulich weiter vereinfacht. Vorzugsweise ist der Filter von einem Behältnis mit einer verschließbaren Zuleitungsöffnung umgeben. Dadurch ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, den Filter ausschließlich in einem Anforderungsfall (z.B. Störfall) mit Frischdampf zu benetzen, und ihn - bei verschlossener Zuleitungsöffnung - im Normalbetrieb von dem abzublasenden Frischdampf abzuschirmen. Insbesondere ist die Abblaseleitung durch ein Verschließen der Zuleitungsöffnung verschließbar.
In einer weiteren Ausgestaltung der Abblasevorrichtung ist die erste Austrittsöffnung verschließbar und die Eintrittsöffnung über einen Filter mit einer zweiten Austrittsöffnung des Schalldämpfers in Verbindung bringbar. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der Frischdampf im Normalbetrieb über die erste Austrittsöffnung in die Atmosphäre und im Anforderungsfall über die den Filter enthaltende Abblaseleitung und die zweite Austrittsöffnung in die Atmosphäre abgeblasen werden.
In der Eintrittsöffnung münden beispielsweise der oder die Ausblaseleitungen des Kraftwerks, die mit dem Sicherheitsventil bzw. dem Abblaseabsperrventil in Verbindung stehen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Abblasevorrichtung einen innerhalb des Schalldämpfers längs ei- ner Achse bewegbaren Schlitten auf, durch den die erste Austrittsöffnung verschließbar ist, und/oder auf dem der Filter angeordnet ist.
Aus sicherheitstechnischen Gründen ist die Bewegung des Schlittens bevorzugt ausschließlich linear (geradlinig) und nicht gekrümmt oder eckig.
Der Schlitten bezeichnet allgemein ein bewegliches, bevorzugt geführtes Anlagenteil der Abblasevorrichtung. Die Bezeichnung „Schlitten" steht somit zum Beispiel auch für einen Reiter, einen Wagen, einen Rollkörper oder einen Gleitkörper. Insbesondere die Ausgestaltung, bei der durch den Schlitten die erste Austrittsöffnung verschließbar ist und bei der auf dem Schlitten der Filter angeordnet ist, ergibt den Vorteil, daß durch eine einzige Bewegung des Schlittens sowohl die erste Austrittsöffnung verschlossen wird als auch der Filter an der gewünschten Stelle in der - z.B. nach Öffnen der Zuleitungsöffnung freigeschalteten - Abblaseleitung positioniert wird.
Bevorzugt steht die Achse der Abblasevorrichtung im wesentlichen vertikal. Dadurch eignet sich die Abblasevorrichtung be- sonders gut für solche Schalldämpfer, bei denen der Frischdampf nach oben abgeblasen wird.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Schlitten unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegbar und ver- schließt in einer Endposition minimaler potentieller Energie die erste Austrittsöffnung. Unter dem Minimum potentieller Energie wird hierbei das absolute Minimum innerhalb eines Bereichs verstanden, in dem der Schlitten bewegbar ist. Beispielsweise kann eine solche Endposition ein unterer Anschlag einer Führungsschiene sein.
Durch die Bewegung unter dem Einfluß der Schwerkraft wird ein besonderer sicherheitstechnischer Vorteil erreicht, da die Schwerkraft naturgegeben und passiv wirksam ist und nicht von dem Vorhandensein oder dem Funktionieren evtl. Stellantriebe abhängt. Zumindest ist es nicht nötig, einen leistungsstarken Stellantrieb vorzusehen, der die u.U. sehr große Masse des Schlittens bewegen kann. Nötig ist allenfalls ein Stellantrieb, der mit geringem Kraftaufwand beispielsweise eine Aus- löseklinke bewegt.
Nach Bewegung einer solchen Auslöseklinke kann der Schlitten beispielsweise von einer oberen Normalposition im im wesentlichen freien Fall in die Endposition gelangen. Für das letzte Stück des freien Fallweges ist beispielsweise ein Dämpfungsmittel vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung der Abblasevorrichtung steht die Eintrittsöffnung in der Endposition des Schlittens über den Filter mit der Atmosphäre in Verbindung. Beispielsweise ist hierzu die Zuleitungsöffnung unverschlossen.
Die Abblasevorrichtung kann auch derart ausgestaltet sein, daß durch die Bewegung des Schlittens im freien Fall ein Aufsetzimpuls erzeugbar ist, durch den ein Verschluß der Zulei- tungsöffnung entfernbar und/oder die Eintrittsöffnung über den Filter mit der Atmosphäre in Verbindung bringbar ist. Dadurch ist in vorteilhafter Weise das Umschalten der Abblasevorrichtung von Normalbetrieb auf Anforderungsfall weitgehend automatisierbar .
Beispielsweise ist auch ein Antrieb vorgesehen, mit dem der Schlitten aus der Endposition mit minimaler potentieller Energie entfernbar und insbesondere in die obere Normalposition fahrbar ist.
Die Aufgabe, ein Verfahren zum Abblasen von Frischdampf anzugeben, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Auftreten eines Störfalles in dem Kernkraftwerk radioaktive Stoffe aus dem Frischdampf gefiltert werden, bevor der Frischdampf in die Atmosphäre abgeblasen wird.
Dadurch ergibt sich der besondere sicherheitstechnische Vorteil, daß zwischen dem radioaktive Stoffe enthaltenden Reaktordruckbehalter und der Atmosphäre eine zusätzliche Barriere geschaffen wird.
Bei einem Druckwasserreaktor besteht eine erste Barriere aus den Heizrohren des Dampferzeugers, die den radioaktiven Primärkreislauf von der Frischdampfleitung trennen. Eine zweite Barriere bilden die Ventilkegel bzw. die Ventilsitze in den Absperr- bzw. Sicherheitsventilen, die den Ausblaseleitungen zugeordnet sind. Bei einem gleichzeitigen Versagen von Dampferzeugerrohren und einem Versagen oder einer Undichtigkeit der Absperr- oder Sicherheitsventile ist durch den Filter eine dritte Barriere zur Atmosphäre geschaffen. Diese Bar¬ riere arbeitet nach physikalisch und chemisch grundsätzlich anderen Wirkprinzipien als die beiden vorgenannten Barrieren und bringt deshalb eine besondere und vorteilhafte Steigerung der Sicherheit mit sich.
Ein Ausführungsbeispiel einer Abblasevorrichtung nach der Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Es zeigen jeweils im Querschnitt:
FIG 1 eine einen Schalldämpfer umfassende Abblasevorrichtung im Normalbetrieb, und
FIG 2 die Abblasevorrichtung aus Figur 1 in einem Anforderungsfall (Filterbetrieb) .
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen als ganzes mit 1 bezeichneten Schalldämpfer, der eine Eintrittsöffnung 2 aufweist, in die eine Ausblaseleitung 3 eines Druckwasserreaktors mündet. Die Ausblaseleitung 3 steht über ein nicht dargestelltes Abblaseabsperrventil und/ oder über ein nicht dargestelltes Sicherheitsventil mit einer ebenfalls nicht dargestellten Frischdampfleitung in Verbindung.
Mittels des Schalldämpfers 1 wird der über die Ausblaseleitung 3 in den Schalldämpfer 1 eintretende Frischdampf M in die umgebende Atmosphäre 4 abgeblasen. Der Schalldämpfer 1 weist ein Gehäuse 5 auf, das im unteren Teil mit einer ther- mischen Isolierung 6 versehen ist. Eine Standsäule 7 dient der Befestigung des Schalldämpfers 1.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Abblasevorrichtung im Normalbetrieb bzw. im Filterbetrieb (Anforderungsfall), z.B. bei einem Störfall. Die jeweilige Hauptströmungsrichtung in den unterschiedlichen Betriebsmodi ist mit Pfeilen 9 bzw. 10 angedeutet . In dem m Figur 1 dargestellten Normalbetrieb strömt der Frischdampf M nach Passieren der Emtπttsoffnung 2 durch eine erste Lochblendenanordnung 11 und eine erste Stahlwolleanordnung 13 zur ersten Austπttsoffnung 14. Von dort strömt der Frischdampf M durch eine zweite Lochblendenanordnung 15 und eine zweite Stahlwolleanordnung 17 m mehrere Segmentkasten 19. Die Segmentkasten 19 weisen Schutzklappen 21 auf, die unter dem Druck des ausströmenden Frischdampfes M aufklappbar sind, so daß der Frischdampf M m die umgebende At- mosphare 4 austreten kann.
Mittig zwischen den Segmentkasten 19 angeordnet befindet sich ein Filter 31 f r radioaktive Stoffe. Das Filter 31 ist von einem Behältnis 33 eingefaßt. Zur homogenen Einlagerung eines Aktivitatsruckhaltematerials weist das Filter ein engmaschiges Gitter 35 auf. Die obere Stirnwand 33A des Behältnisses 33 ist m Teilbereichen gas- bzw. dampfdurchlässig, so daß der Frischdampf M nach dem Durchströmen des Filters 31 zu einer zweiten Austrittsoffnung 36 gelangt, von der aus er über ein Lochblendenrohr 37 m die Atmosphäre 4 ausströmt. Das Lochblendenrohr 37 tragt zum Schutz des Filters 31 ein Schutzdach 39.
Die untere Stirnwand 33B des Behältnisses 33 ist m einem be- stimmten Teilbereich, der sog. Zuleitungsoffnung 41, gas- und dampfdurchlässig. Die Zuleitungsoffnung 41 ist durch zwei Klappen 43 verschließbar. In dem m Figur 2 gezeigten Anforderungsfall werden die Klappen 43 geöffnet, so daß der Frischdampf M entlang der Pfeile 10 durch den Filter 31 und die zweite Austrittsoffnung 36 m die Atmosphäre 4 gelangt. Radioaktive Stoffe werden dann m dem das Aktivitatsruckhal- tematerial enthaltenden Filter 31 zurückgehalten.
In den Figuren 1 und 2 ist ferner ein Schlitten 51 darge- stellt, der aus dem Behältnis 33 und aus einem das Behältnis 33 verlängernden Gleitrohr 52 gebildet ist. Der Schlitten 51 tragt somit auch den Filter 31 und die Klappen 43. Der Schlitten 51 ist m Figur 1 m seiner oberen Endposition (Normalposition) dargestellt. Der Schlitten 51 ist m Richtung der vertikal stehenden Achse 53 bewegbar. Zur Fuhrung ist im oberen Teil der Abblasevorrichtung ein Fuhrungshemd 55 und im unteren Teil ein Fuhrungskragen 57 vorgesehen. Der Schlitten 51 wird m der gezeichneten oberen Endposition durch nicht explizit dargestellte Auslosemittel, beispielsweise eine Klinke, gehalten.
Zu Beginn des Anforderungsfalles, d.h. falls der Filterbe- tπeb gewünscht wird, wird die Ausloseklmke betätigt und der Schlitten 51 fallt m freiem Fall m eine untere Endposition minimaler potentieller Energie. Diese Endposition ist m Figur 2 dargestellt. Der Schlitten liegt dann auf einem Kegel- stumpf 61 mit einer Kegeloffnung 63 auf. In dieser Endposition wird die erste Austrittsoffnung 14 des Schalldampfers 1 von dem Schlitten 51, insbesondere von dem Gleitrohr 52, überdeckt und somit verschlossen. Da - ausgelost durch den freien Fall - die Klappen 43 geöffnet werden, kann der über die Emtrittsoffnung 2 m den Schalldampfer 1 eintretende
Frischdampf M nur nach einem Passieren des Filters 31 m die Atmosphäre 4 gelangen (Pfeil mit Stromungsπchtung 10) .
Ein Entriegelungssystem, das bei freiem Fall des Schlittens 51 automatisch die Klappen 43 öffnet, ist m den Figuren 1 und 2 nicht explizit eingezeichnet.
Zur Abdichtung des Schlittens 51 gegenüber dem Gehäuse 5 des Schalldampfers 1 m der oberen Endposition (Figur 1) sind eine erste Ringnut 65 und eine erste Dichtung 67 vorgesehen. Der Abdichtung gegenüber dem Kegelstumpf 61 m der unteren Endposition (Figur 2) dient eine m dem Kegelstumpf 61 eingebrachte zweite Ringnut 69 mit einer zweiten Dichtung 71.
In dem m Figur 2 dargestellten Anforderungsfall wird von der ersten Lochblendenanordnung 11, der ersten Stahlwolleanordnung 13, dem unteren Teil des Gehäuses 5, dem Kegelstumpf 61 sowie dem Schlitten 51 eine insgesamt mit 73 bezeichnete Abblaseleitung zur umgebenden Atmosphäre 4 gebildet, welche einen Filter 31 für radioaktive Stoffe aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Abblasevorrichtung für Frischdampf (M) aus einem Kernkraftwerk, die mit wenigstens einer Frischdampfleitung des Kernkraftwerks m Verbindung steht, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Filter (31) für radioaktive Stoffe m einer mit der Frischdampfleitung m Verbindung stehenden Abblaseleitung (73) für den Frischdampf (M) .
2. Abblasevorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Filter (31) ein Schalldampfer (1) zugeordnet ist, der
- eine Emtrittsoffnung (2) und - eine erste Austrittsoffnung (14) umfaßt.
3. Abblasevorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Filter (31) zumindest teilweise m einem Gehäuse (5) des Schalldamp- fers (1) integriert ist.
4. Abblasevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Filter
(31) von einem Behältnis (33) mit einer verschließbaren Zu- leitungsoffnung (41) umgeben ist.
5. Abblasevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Austrittsoffnung (14) verschließbar und die Emtrittsoffnung (2) über den Filter (31) mit
- einer zweiten Austrittsoffnung (36) des Schalldampfers (1) m Verbindung bringbar ist.
6. Abblasevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen innerhalb des Schalldampfers (1) längs einer Achse (53) bewegbaren Schlitten (51), durch den die erste Austrittsoffnung (14) ver- schließbar ist, und /oder auf dem der Filter (31) angeordnet ist .
7. 7Abblasevorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Achse (53) im wesentlichen vertikal steht.
8. Abblasevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schlit- ten (51) unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegbar ist und in einer Endposition minimaler potentieller Energie die erste Austrittsöffnung (14) verschließt.
9. Abblasevorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Endposition die Eintrittsöffnung (2) über den Filter (31) mit der Atmosphäre (4) in Verbindung steht.
10. Verfahren zum Abblasen von Frischdampf (M) aus einer Frischdampfleitung eines Kernkraftwerks, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Auftreten eines Störfalles in dem Kernkraftwerk radioaktive Stoffe aus dem Frischdampf (M) gefiltert werden, bevor der Frischdampf (M) in die Atmosphäre (4) abgeblasen wird.
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