NL1004081C2 - Verbeterde omsluitingsvorm voor een kokend waterreactor met een natte putluchtruimte voorzien van schotten. - Google Patents

Description

Verbeterde omsluitingsvorm voor een kokend waterreactor met een natte putluchtruimte voorzien, van schotten.

Gebied van de uitvinding 5 Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op beschermings systemen voor het stopzetten van een kokend waterreactor en het in een veilige toestand houden daarvan in het geval van een systeemovergang of slechte functionering die beschadiging tot gevolg zou kunnen hebben aan de nucleaire brandstofkern, hoogstwaarschijnlijk door oververhit-10 ting. De uitvinding betreft in het bijzonder passieve systemen toegepast op kokend waterreactoren om de druk in de omhulling na een verondersteld ongeluk te onderdrukken.

Achtergrond van de uitvinding 15 Kokend waterreactoren hebben op gebruikelijke wijze toegepaste actieve beveiligingssystemen voor het beheersen en verzachten van ongelukken. Deze gebeurtenissen verschillen van kleine onderbrekingen tot ongelukken die gebaseerd zijn op het ontwerp. Het gebruik van passieve beveiligingssystemen werd bestudeerd in vereenvoudigde kokend 20 waterreactoren in verband met hun verdiensten bij het verminderen van gespecialiseerdonderhouds- en bewakingstesten van de met de veiligheid verbandhoudende uitrusting, en om de noodzaak voor wisselstroom uit te schakelen, om de betrouwbaarheid van essentiële beveiligingssysteem-reacties, nodig voor de beheersing en leniging van uit ongelukken 25 voortvloeiende nadelige effecten te verbeteren. Vereenvoudigde kokend waterreactoren kunnen bovendien worden ontworpen met bepaalde passieve veiligheidskenmerken die meer weerstand bieden aan menselijke vergissingen bij de beheersing en leniging van ongelukken.

De huidige vereenvoudigde kokend waterreactorontwerpen maken ge-30 bruik van passieve werkprincipes voor toetsveiligheidssystemen die worden gebruikt om (a) in geval van nood koelmiddel te injecteren voor een zekere kernkoeling over de op het ontwerp gebaseerde post-LOCA levensduur (meer in het bijzonder 72 uur voor deze ontwerpen), en (b) het verschaffen van zekere verwijdering van opgesloten hitte over deze 35 op hetzelfde ontwerp gebaseerde duur van het ongeval. De verwijdering van vervalhitte brengt, door in wezen passieve middelen, de overdracht teweeg van kernvervalhitte (die zichzelf uiteindelijk kenbaar maakt als hete stoom in de droge kamer van de omhulling) naar de omgeving ' ?t M h ϋ ? 2 van het gebouw van de reactor door het gebruik van passieve koelwarm-tewisselaars in de omhulling, zoals beschreven in bijvoorbeeld US octrooi 5.295.I68.

De uitdrukking "passief", die wordt gebruikt voor het beschrijven 5 van de werkingen van dergelijke veiligheidssystemen, wordt gebruikt om systemen te omvatten die uitsluitend werken op opgeslagen energie, zoals batterijen, onder druk gebrachte gassen, of chemische ladingen, of op geschikte wijze geplaatste waterreservoirs die door zwaartekracht kunnen leeglopen, om de essentiële veiligheidsfunctie teweeg te 10 brengen. De uitdrukking "passief" omvat verdere dat geen roterende of heen en weergaande machinerie wordt gebruikt; kleppen, waar toegepast, zijn kleppen van het type die eenmaal van stand veranderen, zoals squibkleppen (door explosief gestuurde kleppen) of, in het geval van terugslagkleppen, zijn volledig zonder energie voor zover het hun 15 open/sluittoestand betreft.

In fig. 1 omvat een typische vereenvoudigde kokend waterreactor een reactordrukvat 10 met een nucleaire reactorbrandstofkern 12 die is ondergedompeld in water 14. De brandstofkern verhit het water teneinde stoom l4a op te wekken die uit het reactordrukvat wordt afgevoerd via 20 een hoofdstoomleiding 16 en wordt gebruikt voor het leveren van energie aan een stoomturbinegenerator teneinde elektrische energie op te wekken.

Het reactordrukvat is omgeven door een insluitingsvat 18. Het volume in het insluitingsvat 18 en buiten het reactordrukvat 10 wordt 25 de droge reactorkamer 20 genoemd. Het insluitingsvat is een betonconstructie met een stalen bekleding en is ontworpen teneinde weerstand te bieden aan verhoogde druk in het reactorvat. De droge kamer bevat typisch een niet condenseerbaar gas, zoals stikstof.

Overeenkomstig de gebruikelijke ontwerpen voor het insluitingsvat 30 van een vereenvoudigde kokend waterreactor, omgeeft een ringvormige onderdrukkingskamer of natte put 22 het reactordrukvat in het insluitingsvat. De natte put 22 is ten dele gevuld met water ter vorming van een onderdrukkingspoel 24 en om daarboven een luchtruimte 26 van de natte ruimte te bepalen. De natte put 22 dient voor verschillende f 35 functies met inbegrip van een warmtezinkput in het geval van bepaalde ongelukken. Een type ongeluk waarmee rekening is gehouden is bijvoorbeeld een ongeluk door verlies aan koelmiddel (L0CA) waarbij stoom uit het reactordrukvat 10 lekt in de droge kamer 20. Volgend op het ver- 10 0 4 08 1 3 lies aan koelmiddel wordt de reactor stopgezet maar de ontwikkeling van hoge drukstoom en restvervalhitte gaan gedurende een bepaalde tijd na het stopzetten door. Stoom die ontsnapt in de droge kamer 20 wordt geleid in de natte put 22 via een veelvoud van (bijvoorbeeld acht) 5 verticale stroomkanalen die in de wand 76 van de natte ruimte zijn geconstrueerd, waarbij elk stroomkanaal 27 een meervoud van (bijvoorbeeld drie) horizontale ontsnappingsopeningen 28 heeft. Stoom die via de ontsnappingsopeningen 28 in de natte put 22 wordt gevoerd draagt delen met zich mee vein het niet condenseerbare gas 30 van de droge 10 kamer. De stoom wordt gecondenseerd en het niet condenseerbare gas 30 wordt naar boven gedreven naar de luchtruimte 26 van de natte put alwaar het zich verzameld.

Wanneer de druk in de luchtruimte 26 van de natte put die van de droge kamer 20 overschrijdt, worden één of meer onderdrukverbrekers 15 36, die het membraan 74 van de natte put doordringen, geopend teneinde niet condenseerbaar gas 30 in de luchtruimte 26 van de natte put te laten ontsnappen naar de droge kamer 20. De vacuümonderbrekers 36 blijven gesloten wanneer de druk in de reactorkamer gelijk aan of groter is dan de druk in de luchtruimte 26 van de natte ruimte.

20 Het systeem omvat verder één of meer door zwaartekracht bedreven j koelsysteemreservoirs 38 die in het insluitingsvat 18 boven de natte j put 22 zijn geplaatst. Het koelsysteemvat 38 is ten dele gevuld met water 42 teneinde daarboven een luchtruimte 44 te vormen. De poel 38 is in verbinding met een uitlaatleiding 46 met een klep 48 die wordt 25 bestuurd door een regelinrichting 40. De klep 48 wordt geopend teneinde water 42 toe te laten om onder invloed van zwaartekracht te stromen in het drukvat 10 voor het koelen van de kern na een lekkage van koelmiddel. Stoom en niet condenseerbaar gas uit de droge kamer 20 kan direct via een inlaat 50 worden gevoerd in de luchtruimte 44. Als 30 optie kan een condensator of warmtewisselaar 72 worden aangebracht voor het condenseren van stoom die door inlaat 50 stroomt na afvoer door zwaartekracht van water 42, teneinde extra stoom en niet condenseerbaar gas in te trekken.

De natte put 22 is op een niveau geplaatst dat zich bevindt boven 35 de kern 12 en is verbonden met een uitlaatleiding $2 met een klep 3^.

/ die wordt bestuurd door een regelinrichting 40. Na een geschikte tijd-vertraging na het openen van klep 48 wordt klep 34 geopend teneinde water uit de onderdrukkingspoel 24 ook onder invloed van zwaartekracht i o j . \j ·. 1 4 af te voeren in het drukvat 10 teneinde de kern na een lekkage te koelen.

In de vereenvoudigde kokend waterreactor is een passief koelsysteem van het insluitingsvat aangebracht teneinde hitte tijdens een 5 lekkage uit het insluitingsvat 18 te verwijderen. Een condensorpoel 52, ontworpen als een verzameling van subreservoirs (niet getoond) die met elkaar zijn verbonden teneinde als een enkele gemeenschappelijke grote poel te werken, is boven in het insluitingsvat 18 geplaatst en boven de onder invloed van zwaartekracht werkende poel 38· De conden-10 sorpoel 52 bevat een meervoud van passieve warmtewisselaars 54 (waarvan er slechts één in fig. 1 is getoond), die ook gewoonlijk worden aangeduid als passieve condensatoren, alsmede isolatiecondensatoren (niet getoond), allen ondergedorapeld in isolatiewater 56. De condensorpoel 52 heeft één of meer ontsnappingsopeningen 58 naar de atmos-15 feer buiten het insluitingsvat teneinde de luchtruimte boven het con-densorpoolwater 56 te ventileren om warmte daaruit af te voeren bij gebruik van de passieve warmtewisselaar 54.

De passieve warmtewisselaar 54 heeft een inlaatleiding 60 die in stromende verbinding is met de droge kamer 20 en een uitlaatleiding 62 20 die is aangesloten op een collectorkamer 64 van waaruit een afvoerbuis 66 loopt tot in de natte put 22 en een terugvoerleiding 68 voor condensaat loopt in de door middel van zwaartekracht werkende poel 38. De passieve warmtewisselaar 54 verschaft na een lekkage passieve warmteafvoer uit de reactorkamer 20, waarbij stoom wordt vrijgelaten in de 25 droge kamer door inlaat 60 stromend in de passieve warmtewisselaar alwaar het wordt gecondenseerd. Het niet condenseerbare gas (bijvoorbeeld stikstof) in de reactorkamer wordt door de stoom meegenomen in de passieve warmtewisselaar en dient van de stoom te worden gescheiden teneinde een effectieve werking van de passieve warmtewisselaar te 30 verschaffen. De collectorkamer 64 scheidt het niet condenseerbare gas van het condensaat waarbij het afgescheiden niet condenseerbare gas wordt afgevoerd in de natte put 22 en het condensaat wordt geleid in de poel 38. Een waterslot of lusafdichting 70 is aan het einde van de condensaatretourleiding 68 in de poel 38 aangebracht teneinde terug-, 35 stroming van verhitte media uit de poel 38 naar de natte ruimte 22 via de condensaatterugvoerleiding 68 te beperken, hetgeen de passieve warmtewisselaar 54 zou kortsluiten.

Dit systeem is dus ontworpen voor het transport van niet conden- ; 1 5 seerbaar gas uit de droge kamer 20 naar de luchtruimte 26 van de natte put en daarna stoom uit de droge kamer in de passieve warmtewisselaar 54 te condenseren. Het niet condenseerbare gas zal in de opgesloten natte put blijven totdat de warmtewisselaar 54 stoom sneller conden-5 seert dan vrijkomt uit het reactordrukvat. Wanneer dit plaatsvindt verlaagt de passieve warmtewisselaar de druk in de droge kamer onder die van de natte put, hetgeen tot gevolg heeft dat de vacuilmonderbre-ker 36 opent, waardoor niet condenseerbaar gas dat is opgeslagen in de natte put wordt toegestaan om in de droge kamer terug te keren.

10 Fig. 2 toont een kokend waterreactor met ten minste twee verticale stroomkanalen 27A en 27B die in stromende verbinding zijn met horizontale uitlaatopeningen 28A respectievelijk 28B; ten minste twee vacuüm-onderbrekers 36A en 36B; ten minste twee door middel van zwaartekracht werkende poelen 38A en 38B; en ten minste twee passieve warmtewisse-15 laars 54a en 54B hebben inlaatleidingen 60A respectievelijk 60B, uit-laatleidingen 66A respectievelijk 66B, en condensaatterugvoerleidingen 68A respectievelijk 68B. Het zal echter duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding van toepassing is op passieve koelsystemen met twee of meer passieve warmtewisselaars die in de condensorpoel 56 zijn onder-20 gedompeld en in stromende verbinding zijn met de natte put 22.

In fig. 2 wordt stoom die na een lekkage wordt vrijgegeven uit het reactordrukvat en wordt elk niet condenseerbaar gas (overwegend stikstof) dat het gedeelte van de luchtruimte van de reactorkamer vult, gedwongen om door de passieve warmtewisselaars 54A en 54B te stromen 25 waar de stoomcomponent van dit mengsel wordt gecondenseerd. In het ondergedeelte van elke passieve warmtewisselaar, in een component die bekend staat als de onderste trommel van de warmtewisselaar, vindt scheiding plaats tussen de niet condenseerbare gassen en het condensaat. In de buizenbundel van de warmtewisselaar, die zich direct 30 stroomopwaarts van de onderste trommel bevindt, wordt vervalhitte van de reactorkern, vertegenwoordigt door de enthalpie van de stoomdamp die de passieve warmtewisselaars binnentreedt, uit de atmosfeer in het vat verwezen naar de condensorpoel 52 die met betrekking tot het hoofdvat daar buiten is geplaatst. Het condensaat wordt via geschikte t 35 leidingen uit de onderste trommel(s) geleid naar een gekozen lokatie, zoals de door middel van zwaartekracht werkzame poelen 38A en 38B, waar het condensaat kan worden teruggevoerd naar het reactordrukvat via injectieleidingen die van de met zwaartekracht werkende poelen - 1 6 lopen naar het reactordrukvat. De niet condenseerbare gassen die in de onderste trommel(s) zijn verzameld worden gestuurd door warmtewisse-laaruitlaatbuizen 66A en 66b aan het einde waarvan de niet condenseerbare gassen treden in het water van de onderdrukkingspoel 24, waarna 5 de gassen in belvorm naar boven stromen teneinde in de luchtruimte 26 van de natte kamer te treden in en zodoende de hoeveelheid niet condenseerbare gassen te vergroten.

De membraanvloer die de luchtruimte 20 van de droge kamer scheidt van de luchtruimte 26 van de natte put is aangebracht om een 10 lekdichte bedekking over de luchtruimte van de natte put te verschaffen. Door diens aanwezigheid ontstaat een positief drukverschil (ΔΡ) (dat wil zeggen dat de druk in de luchtruimte van de droge kamer hoger is dan de druk in de luchtruimte van de natte put) dat van nature ontstaat als gevolg van de stoom die na een lekkage continu wordt 15 geproduceerd in het reactordrukvat, welke stoom wordt vrijgegeven uit de lekkagebuisbreuk en/of uit geopende drukverlagingskleppen van het reactordrukvat. Het opwekken van stoom is het natuurlijke resultaat van de generatie van kernvervalhitte zelfs wanneer de reactorkern is gebracht in een subkritische toestand. Gassen die worden toegevoegd 20 aan de luchtruimte van de natte put, welke gassen een stijging van de totale druk in dit compartiment tot gevolg hebben, worden gecompenseerd door de ontwikkeling van hogere druk in de luchtruimte van de droge kamer als gevolg van de natuurlijke en niet te stoppen stoomtoe-voegingen die door het reactordrukvat worden geproduceerd. De mate van 25 ΔΡ wordt in principe bepaald door de onderdompeling van het uiteinde van de uitlaatbuizen 66A en 66B van de passieve warmtewisselaar in de onderdrukkingspoel 24. In het algemeen zal deze ΔΡ zijn bij of iets boven de specifieke hoeveelheid die wordt vertegenwoordigd door het teveel aan druk in de luchtruimte van de droge kamer nodig om het 30 water uit de passieve warmtewisselaarafvoerbuis te drukken tegen de tegendruk die wordt vertegenwoordigd door de druk in de luchtruimte van de natte put die op het oppervlak van de onderdrukkingspoel werkt.

De vacuümonderbrekers 36A en 36B zijn aangebracht om druk te verlagen in de luchtruimte van de natte put onder omstandigheden waarbij t 35 de luchtruimte van de droge kamer tijdelijk treedt in een plotselinge verlaagde druktoestand. Dit kan gebeuren, bijvoorbeeld, wanneer betrekkelijk koud koelmiddel uit de reactorvatbuisbreuk treedt waardoor snel stoomdamp in de luchtruimte van de reactorkamer condenseert, als ' j 7 gevolg van bepaalde lekkagescenario's. Dergelijke drukverlaging is nodig teneinde te verhinderen dat optilbelastingen op de «nembraanvloer 7*1 de ontwerpgrenzen overschrijden. In dergelijke gevallen openen de vacuümonderbreker(s) voldoende lang om de druk in de luchtruimte van 5 de droge kamer In evenwicht te brengen met de druk in de luchtruimte van de natte put. Daarna dienen de vacuümonderbrekers opnieuw te sluiten teneinde de lekdichte grens tussen de luchtruimte 20 van de droge kamer en de luchtruimte 26 van de natte put te herstellen, zodat de vitale passieve werking van de warmtewisselaars voort kan gaan.

10 De vacuümonderbrekers zijn derhalve ontworpen en getest opdat zij een bijzonder hoge betrouwbaarheid hebben met betrekking tot het opnieuw sluiten in een lekdichte toestand. Wanneer lekdichtheid in één of meer vacuümonderbrekers na een werking van een vacuümonderbreker niet plaatsvindt, zou zich een toestand kunnen ontwikkelen (zie fig. 15 3) waarin positieve ΔΡ, nodig om stoom te doen stromen door de warmte wisselaars, zou kunnen dalen tot niveaus waarin onvoldoende ΔΡ bestaat om niet condenseerbaren uit het einde van de afvoerbuizen van de warmtewisselaar uit te laten treden. Treedt dit op dan zullen de niet condenseerbare gassen in deze buizen accumuleren en in de warmteuit-20 wisselbuizen van de passieve warmtewisselaars. Bij deze ontwikkeling wordt de warmteafvoercapaciteit van de warmtewisselaars verkleind en mogelijk geheel verloren.

Fig. 3 toont het feit dat, wanneer één van de vacuümonderbrekers (bijvoorbeeld 36A) zou falen in de faal-opentoestand, druk in de 25 luchtruimte 26 van de natte put in evenwicht zal komen met de druk in de luchtruimte 20 van de droge kamer. Er zal geen positieve ΔΡ zijn om stroming teweeg te brengen van de stoom en niet condenseerbaar gasmengsel door de warmtewisselaars 5**· fig· 3 toont ook schematisch de mogelijkheid van een lekkageweg, hierna aan te duiden als "droge ka-30 mer/natte putkortsluitlekkage", die zou kunnen bestaan in de membraan-vloer 7** die anderszins geacht wordt lekdicht te zijn [en in diens bekleding(en)]. Hetzij een falende open vacuümonderbreker en/of een droge kamer/natte putkortsluitlekkage van voldoende omvang zal een stop teweegbrengen bij het passieve warmtevervalafwijsmechanisme van , 35 de kokend waterreactor. [Voor de vereenvoudigde kokend waterreactor is "voldoende omvang" een doorgang met een stroomoppervlak van net een gering aantal vierkante centimeters]. De consequentie van een dergelijke gebeurtenis is dat de druk in het insluitvat van de kokend wa- I \j . v v i 8 terreactor ver boven de ontwerpdruk zou stijgen. Onder dergelijke omstandigheden zou sterke straling buiten het insluitingsvat ver boven de "ontwerpbasis" gelegen hoeveelheden optreden. De beschreven passieve warmtevervalafwijsprocedure van de vereenvoudigde kokend waterreac-5 tor kan kwetsbaar zijn met betrekking tot de consequenties van een enkelvoudig actieve door falen open vacuümonderbreker.

De gebruikelijke ontwerpbenadering met betrekking tot deze kwestie zou zijn het opnieuw ontwerpen van de vacuümonderbreker teneinde een dubbelschijfontwerp te verkrijgen of een configuratie te verschaffen 10 met twee vacuümonderbrekers in serie, waarbij de gangbare vacuümonderbreker kan worden gekoppeld tot het equivalent van een "dubbele schijf" configuratie. Wanneer één schijf faalt open, en wanneer de werking van deze schijf volkomen onafhankelijk is van een tweede, schijf in serie, dan is opnieuw sluiten tot een lekdichte toestand 15 verzekerd voor het geïntegreerde vacuümonderbrekingstoestel. Dubbele schijfvacuümonderbrekers zijn toegepast in oudere kokend waterreacto-ren. Een dergelijke benadering heeft echter vele moeilijkheden, met inbegrip, voor vereenvoudigde kokend waterreactorvacuümonderbrekers: mogelijke verandering van werkvermogen, kostbaar opnieuw ontwerpen en 20 schemavertragingen, kosten voor het opnieuw testen en opnieuw kwalificeren van de vacuümonderbreker, mogelijke conflicten wat betreft de ruimte, toegevoegde bewakingstesten in de installatie en onderhouds-moeilijkheden, enz.

Een "actieve" ontwerpbenadering is gebruik te maken van natte 25 putsproeiers die worden gedreven door sproeipompen, maar dit is geen toelaatbare oplossing voor de vereenvoudigde kokend waterreactor, die het gebruik van actieve systemen tijdens de eerste 72 uur na lekkage verwerpt voor het aanpakken van toekomstige bedreigingen met betrekking tot de ontwikkeling van overdruk in het vat. Er bestaat derhalve 30 behoefte aan een passieve benadering ter verhindering van volledig verlies van de capaciteit tot passieve warmteafwijzing in het inslui-tingsvat van de kokend waterreactor wanneer zich een kortsluitlekkage van voldoende omvang voordoet tussen droge kamer en natte put.

35 Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding is een verbeterde vereenvoudigde kokend waterreactorvatconfiguratie die een economisch voordelige benadering verschaft voor het toelaten van een enkelvoudig actieve wat het open- 9 gaan betreft falende vacuümonderbrekertoestand zonder volledig verlies van het vermogen passieve hitte af te wijzen bij de passieve warmtewisselaars. De uitvinding belichaamt een ontwerpbenadering waardoor het optreden van een enkelvoudige kortsluitlekkage van enige omvang 5 tussen droge kamer en natte put kan worden toegelaten, dat wil zeggen zonder volledig verlies te veroorzaken van het passieve warmteafwijs-vermogen van het insluitvat van de vereenvoudigde kokend waterreactor.

Overeenkomstig een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm van de uitvinding is de luchtruimte van de natte put verdeeld in een veelvoud 10 van kamers door gebruik te maken van schotten die de luchtruimte van de natte put verdelen. De schotten strekken zich uit tot onder het waterniveau van de onderdrukkingspoel zodat het gas in één luchtruim-tekamer niet in verbinding kan treden met een andere luchtruimtekamer. Elke luchtruimtekamer van de natte put kan in stroomverbinding worden 15 geplaatst met de reactorkamer via een bijbehorende open vacuümonderbreker. Wanneer één vacuümonderbreker faalt in de open stand of wanneer kortsluitlekkage van stoom tussen natte put en droge kamer in een kamer plaatsvindt daalt het drukverschil tussen de kamerluchtruimte van de natte put en de droge kamer. Doordat de lekkende kamer echter 20 is geïsoleerd wordt het drukverschil tussen de droge kamer en de niet betrokken kamers niet beïnvloed. De passieve warmtewisselaars die behoren bij deze niet lekkende kamers kunnen dus voortgaan met effectief te werken, zelfs wanneer de passieve warmtewisselaar behorende bij de lekkende kamer niet effectief is gemaakt.

25

Korte .beachri .i ving van de tekeningen

Fig. 1 is een schematisch zijaanzicht in doorsnede van een kokend waterreactor met een passief koelsysteem van het insluitvat overeenkomstig een bekend ontwerp.

30 Fi-S· 2 is een schematische weergave van de configuratie van het insluitvat voor de in fig. 1 getoonde kokend waterreactor met volledig gesloten vacuümonderbrekers.

Fig. 3 is een schema van de configuratie van het insluitingsvat voor de in fig. 1 getoonde kokend waterreactor met één falende open / 35 vacuümonderbreker of kortsluitlekkage van stoom tussen natte put en droge kamer.

Fig. k is een schema van de configuratie van het insluitingsvat voor een kokend waterreactor die in overeenstemming met de onderhavige ^ 0 0 A 0 8 1 10 uitvinding is geconstrueerd.

Gedetailleerde beschrijving van de de voorkeur genietende uitvoeringsvormen 5 In fig. 4 omvat de onderhavige uitvinding een luchtruimte van de natte put die is verdeeld in een meervoud van kamers door gebruik te maken van schotten of equivalente constructies die de luchtruimte vein de natte put verdelen. Het aantal kamers dat resulteert uit het aanbrengen van luchtruimte verdelende schotten zou, bij een de voorkeur 10 genietende uitvoeringsvorm, één voor één in overeenstemming dienen te zijn met het aantal passieve warmtewisselaars voor de warmtewisselaars. Een meervoud van vacuümonderbrekers met enkelvoudige schijf van gebruikelijk ontwerp (of van ontwikkeld zeer betrouwbaar ontwerp) - in het algemeen gebruikmakend van minimaal één vacuümonderbreker per 15 kamer maar gebruikmakend van meer dan één per kamer wanneer dit economisch van voordeel is - zijn aangebracht om een drukontspannende weg te verschaffen tussen elke respectievelijke kamer en de (gebruikelijke) luchtruimte van de droge kamer, die niet in compartimenten is verdeeld. Ter vergemakkelijking van de discussie toont fig. U een 20 schot 78 dat de luchtruimte van de natte put verdeelt in twee kamers 26a en 26b die afzonderlijk kunnen communiceren met de droge kamer 20 via vacuümonderbrekers 36A en 36B. Het zal echter duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding het gebruik van één of meer schotten omvat ter vorming van twee of meer luchtruimtekamers in de natte put.

25 Elk schot 78 dat de luchtruimte van de natte put verdeelt, is ontworpen ter verschaffing van een lekdichte constructie (met eventueel uit staalplaat bestaande bekledingen) die zich radiaal uitstrekt over de gehele oorspronkelijke luchtruimte van de natte put van de kokend waterreactor en zich vanaf de membraanvloer uitstrekt tot ten 30 dele (de voorkeur genietende uitvoeringsvorm) of volledig (alternatieve uitvoeringsvorm) naar beneden in de onderdrukkingspoel 2k. De onderdompeling in de poel door het de luchtruimte verdeelde schot dient, minimaal, de onderdompeling te zijn ontworpen voor de passieve warmte-wisselaarafvoerbuizen 66A en 66B plus enige marge. Zoals uit fig. 4 / 35 kan worden gezien is de in compartimenten verdeelde luchtruimte van de natte ruimte daardoor in staat gebracht om weerstand te bieden aan het verlies van ΔΡ in enige enkelvoudige kamers - en daardoor het verlies van aandrijfdruk dat de stroming teweegbrengt door de respectievelijke 1004081 11 passieve warmtewisselaars - terwijl alle andere kamers en een bijbehorende passieve warmtewisselaars in staat blijven om passieve doorstroming voort te zetten zonder door de gebeurtenis nadelig te zijn beïnvloed, ongeacht of dit een enkelvoudig actieve wat openen betreft 5 falende vacuümonderbrekertoestand is of een hoge kortsluitlekomstan-digheid tussen reactorkamer en natte ruimte in de betreffende kamer.

Zoals uit fig. k blijkt zal een klein gedeelte van de inhoud van water in de betreffende kamer 26A worden verplaatst. Dit zal een bescheiden stijging in het niveau van de poel in elk van de andere ka-10 mers (bijvoorbeeld 26b) tot gevolg hebben. Dit zal een iets hogere werk ΔΡ over de passieve warmtewisselaar/afvoerbuiscombinatie teweegbrengen doordat de afvoerbuis een verhoogde onderdompeling heeft gekregen (bescheiden). Deze toestanden beïnvloeden echter niet in belangrijke wijze nadelig de werkingen van de passieve warmtewisselaar 15 5*»Β, aangezien de hogere ΔΡ wordt gecompenseerd door de iets langere waterkolom die nu wordt afgevoerd uit de afvoerbuizen 66B van de warmtewisselaar.

Niet condenseerbare gassen die oorspronkelijk in de betreffende luchtruimte van de kamer zijn zullen (langzaam) teruggaan naar de 20 luchtruimte van de droge kamer wanneer het falen van de vacuümonder-breker plaatsvindt. De niet condenseerbare gassen zullen dan worden opgezweept door de werkende warmtewisselaars en afgevoerd in hun bijbehorende verbonden kamers. Een naar verhouding hogere deeldruk voor niet condenseerbare gassen zal derhalve ontwikkelen in de niet foute 25 kamers. Terwijl de piekdruk (bij 72 uur na lekkage) in het inslui-tingsvat dus hoger zal zijn voor het geval dat één vacuiimonderbreker faalt kan de vatontwerper de mate van deze verder toenemende drukomstandigheid kleiner maken door hetzij gebruik te maken van de volgende middelen danwel beide: 30 (a) gebruik van meer dan drie passieve warmtewisselaars (hetgeen het aantal is van de gebruikelijke vereenvoudigde kokend water-reactor) en zodoende meer dan drie luchtruimtekamers van de natte put verkrijgend; en (b) gebruikmaking van afzonderlijke passieve warmtewisselaar-35 afvoerbuizen, één per ondertrommel van de warmtewisselaar (waarvan er meestal twee ondertrommels in elke gebruikelijke warmtewisselaar zijn), in plaats van het gebruiken van een gecombineerde afvoerbuis van de passieve warmtewisselaar (die zoals thans ont- 1 0 0 'i 0 0 ’ 12 worpen, niet condenseerbare gassen uit beide onderste trommels accepteert en verenigt), en het toevoegen van afzonderlijke lucht-ruimtekamers van de natte put aan elk van de afvoerbuizen van de passieve warmtewisselaar.

5 Zoals duidelijk zou moeten zijn uit de voorgaande beschrijving verschaft de onderhavige uitvinding een omsluitingssysteemontwerp voor installaties van het vereenvoudigde kokend waterreactortype gekenmerkt door hun gebruik van passieve warmtevervalafwijssystemen die kunnen beantwoorden aan doeleinden van ontwerp voor licenseerbaarheid hetzij 10 met de consequentie van een vacuümonderbreker in de falende open toestand of de consequentie van een sterke kortsluitlekkage tussen droge kamer en natte put. De hiervoor beschreven de voorkeur genietende uitvoeringsvorm met ten minste één schot dat de luchtruimte van de natte put verdeelt is een voorbeeld van een configuratie van het in-15 sluitingsvat dat dit doel verwezenlijkt. Andere variaties en wijzigingen zullen duidelijk zijn voor deskundigen op het gebied van het ontwerp en van passieve druksystemen voor kokend waterreactoren. Al deze variaties en wijzigingen worden geacht door de hierna te vermelden conclusies te worden omvat.

/

Claims (2)

1. Een kokend waterreactor omvattende een insluitingsvat (18), een reactordrukvat (10) dat door genoemd insluitingsvat is omgeven met een tussengelegen droge kamer (20), een natte put (22) binnen in genoemd 5 insluitingsvat en gedeeltelijk gevuld met water ter vorming van een onderdrukkingspoel (24) van water en een luchtruimte (26) van de natte put met gas boven het water in genoemde onderdrukkingspoel, een con-densorpoel (52) van water geplaatst boven genoemde droge kamer, eerste en tweede condensatoren (5^A, 5^B) in warmte overbrengend verband met 10 het water in genoemde condensorpoel, eerste en tweede condensorinlaat-stroombanen (60A, 60B) om stoom uit genoemde droge kamer te brengen in genoemde eerste respectievelijk tweede condensors, eerste en tweede uitlaatstroombanen (68A, 68b) van de condensor voor het verbinden van gas uit genoemde eerste respectievelijk tweede condensors in genoemde 15 onderdrukkingspoel, en eerste en tweede vacuiimonderbrekers (36A, 36B) voor het afvoeren van gas uit genoemde luchtruimte van de natte put naar genoemde droge kamer, met het kenmerk, dat genoemde luchtruimte van de natte put verdeeld is in eerste en tweede met gas gevulde kamers (26A, 26b) door een schot (78) dat zodanig is aangebracht dat gas 20 dat treedt uit genoemde eerste en tweede condensoruitlaatstroombanen opstijgt in genoemde eerste respectievelijk tweede met gas gevulde kamers, genoemde eerste met gas gevulde kamer in verbinding is met en genoemde tweede met gas gevulde kamer niet in verbinding is met genoemde droge kamer via de genoemde eerste vacuümonderbreker wanneer 25 genoemde eerste vacuümonderbreker open is en genoemde tweede vacuümonderbreker gesloten is, en genoemde tweede met gas gevulde kamer in verbinding is met en genoemde eerste met gas gevulde kamer niet in verbinding is met genoemde droge kamer via de genoemde tweede vacuümonderbreker wanneer de genoemde eerste vacuümonderbreker gesloten is 30 en genoemde tweede vacuümonderbreker open is.

2. Kokend waterreactor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemd schot bestaat uit een verticale wand met een ondergrens die in genoemde onderdrukkingspoel over de gehele lengte van de genoemde verticale wand is ondergedompeld. , 35 1 'j j i ï