RU2243602C1 - Operating process of nuclear reactor cooling circuit - Google Patents

Operating process of nuclear reactor cooling circuit Download PDF

Info

Publication number
RU2243602C1
RU2243602C1 RU2003108322/06A RU2003108322A RU2243602C1 RU 2243602 C1 RU2243602 C1 RU 2243602C1 RU 2003108322/06 A RU2003108322/06 A RU 2003108322/06A RU 2003108322 A RU2003108322 A RU 2003108322A RU 2243602 C1 RU2243602 C1 RU 2243602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
reactor
supply
cooling circuit
pipelines
Prior art date
Application number
RU2003108322/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003108322A (en
Inventor
П.М. Гаврилов (RU)
П.М. Гаврилов
ков В.Н. Мещер (RU)
В.Н. Мещеряков
В.В. Шидловский (RU)
В.В. Шидловский
А.А. Цыганов (RU)
А.А. Цыганов
В.И. Фатин (RU)
В.И. Фатин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Министерства Российской Федерации по атомной энергии
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Министерства Российской Федерации по атомной энергии filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Министерства Российской Федерации по атомной энергии
Priority to RU2003108322/06A priority Critical patent/RU2243602C1/en
Publication of RU2003108322A publication Critical patent/RU2003108322A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243602C1 publication Critical patent/RU2243602C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear power engineering; cooling nuclear reactors.
SUBSTANCE: operating process of nuclear reactor cooling circuit includes coolant supply to inlet conduit and its discharge from outlet conduit in even number of parallel flows over pipelines to steam generators and then to main circulating pumps, as well as compensation and makeup of coolant volume; cooling circuit operating process also includes coolant supply to reactor in even number of opposing parallel flows by means of supply conduit divided into two parts by means of closed dampers and communicating flows of outlet coolant by means of crossbars with normally open dampers; coolant volume compensation and makeup is provided to one of discharge coolant sections distant from reactor.
EFFECT: enhanced safety in emergency situations involving breakdown of one of independent primary-circuit coolant supply pipelines.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для охлаждения ядерных реакторов.The invention relates to nuclear energy and can be used to cool nuclear reactors.

Известен способ управления ядерным реактором [Патент США №4299657, G 21C 7/06, 1981 г.] с охлаждением водой, содержащий компоновку активной зоны реактора с размещенными в ней регулирующими стержнями, а также процесс регулирования поля энерговыделения путем изменения химического или физического состояния теплоносителя для достижения оптимального энерговыделения.A known method of controlling a nuclear reactor [US Patent No. 4299657, G 21C 7/06, 1981] with water cooling, comprising the arrangement of the reactor core with control rods located therein, as well as the process of controlling the energy release field by changing the chemical or physical state of the coolant to achieve optimal energy release.

Недостатком данного способа является то, что изменение химического состояния может привести к повреждению и разрушению контура охлаждения теплоносителя.The disadvantage of this method is that a change in the chemical state can lead to damage and destruction of the coolant coolant circuit.

Известен также способ эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора [Производственный реактор NPR в США. Журнал “Атомная техника за рубежом” №4, стр.19-23], взятый за прототип, включающий подачу теплоносителя в подводящую коммуникацию и отвод отходящего теплоносителя из отводящей коммуникации четным числом параллельных потоков по трубопроводам к парогенераторам и затем к главным циркуляционным насосам, а также компенсацию, подпитку объема теплоносителя.There is also known a method of operating a cooling circuit of a nuclear reactor [NPR Production Reactor in the USA. The journal “Nuclear Technology Abroad” No. 4, pp. 19-23], taken as a prototype, including the supply of the coolant to the supply line and the discharge of the waste coolant from the discharge line by an even number of parallel flows through the pipelines to the steam generators and then to the main circulation pumps, and also compensation, replenishment of the coolant volume.

Первым недостатком данного способа является то, что подача теплоносителя в реактор осуществляется по трубопроводам подвода через замкнутую подающую коммуникацию, соединяющую между собой потоки теплоносителя, который затем распределяется по групповым коллекторам раздачи теплоносителя. При аварийном разрыве одного из трубопроводов подвода теплоноситель устремляется в разрыв с двух сторон: со стороны направления подачи теплоносителя по трубопроводу, который получил разрыв, и с противоположной стороны из неаварийного трубопровода через замкнутую подающую коммуникацию в разрыв.The first disadvantage of this method is that the coolant is supplied to the reactor through supply pipelines through a closed supply communication connecting the coolant flows, which is then distributed to the group distributors of the coolant. In the event of an emergency rupture of one of the supply pipelines, the coolant rushes into the gap from two sides: from the direction of the coolant supply direction through the pipeline that has received a break, and from the opposite side from the non-emergency pipeline through the closed supply communication to the gap.

Вторым недостатком прототипа является то, что при разрыве одного из подающих независимых трубопроводов подача воды из аварийного запаса осуществляется в замкнутую подающую коммуникацию и затем в разрыв, не достигая активной зоны реактора, что ухудшает теплоотвод от тепловыделяющих элементов и может привести к их более высокому повреждению.The second disadvantage of the prototype is that when one of the independent supply pipes ruptures, the water from the emergency reserve is supplied to the closed supply communication and then to the gap, not reaching the reactor core, which impairs heat dissipation from the fuel elements and can lead to their higher damage.

Третьим недостатком прототипа является то, что компенсаторы давления врезаны непосредственно в замкнутую коммуникацию отвода теплоносителя, расположенную непосредственно на выходе из реактора. Поэтому при аварии с разрывом одного из подающих трубопроводов волна разрежения проходит быстро через подающие коммуникации, через технологические каналы реактора и далее спад давления сдерживается работой компенсаторов давления, что препятствует подаче воды аварийного запаса в технологические каналы и ухудшает теплоотвод от твэлов.The third disadvantage of the prototype is that the pressure compensators are embedded directly into the closed communication of the heat transfer fluid, located directly at the outlet of the reactor. Therefore, in an accident with a rupture of one of the supply pipelines, a rarefaction wave passes quickly through the supply lines, through the reactor’s technological channels and then the pressure drop is constrained by the operation of pressure compensators, which prevents the emergency stock water from flowing into the technological channels and impairs the heat removal from the fuel elements.

Задачей изобретения является обеспечение более безопасной эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора в аварийной ситуации с разрывом одного из независимых трубопроводов подвода теплоносителя первого контура циркуляции.The objective of the invention is to provide safer operation of the cooling circuit of a nuclear reactor in an emergency with a rupture of one of the independent pipelines for supplying the coolant of the first circulation circuit.

Поставленная задача решается тем, что в способе эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора, включающем подачу теплоносителя в подводящую коммуникацию и отвод отходящего теплоносителя из отводящей коммуникации четным числом параллельных потоков по трубопроводам к парогенераторам и затем к главным циркуляционным насосам, а также компенсацию, подпитку объема теплоносителя, эксплуатацию контура охлаждения осуществляют в режиме подачи теплоносителя в реактор четным числом встречных параллельных потоков посредством разделенной на две части закрытыми задвижками подводящей коммуникации и сообщающихся потоков отходящего теплоносителя посредством перемычек с нормально открытыми задвижками, при этом компенсация и подпитка объема теплоносителя предусмотрена в удаленный от реактора участок одного из потоков отходящего теплоносителя.The problem is solved in that in the method of operating the cooling circuit of a nuclear reactor, which includes supplying the coolant to the inlet communication and the outlet of the outgoing coolant from the outgoing communication with an even number of parallel flows through the pipelines to the steam generators and then to the main circulation pumps, as well as compensation, replenishment of the coolant volume, operation of the cooling circuit is carried out in the mode of supply of the coolant to the reactor with an even number of countercurrent parallel flows by means of a divided into two parts by closed valves of the inlet communication and communicating flows of the waste coolant by means of jumpers with normally open shutters, while compensation and replenishment of the volume of coolant is provided in a section of one of the flows of the coolant remote from the reactor.

Сущность способа эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора поясняется чертежом.The essence of the method of operating the cooling circuit of a nuclear reactor is illustrated in the drawing.

В режиме нормальной эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора подача воды в реактор под давлением осуществляется по независимым трубопроводам подвода 1 четным числом встречных параллельных потоков посредством разделенной на две части закрытыми задвижками 18 подающей коммуникации 2, затем в групповые коллектора раздачи 3 по технологическим каналам 4 ядерного реактора с тепловыделяющими элементами, где теплоноситель нагревается. Затем из технологических каналов теплоноситель поступает в групповые коллектора 5 сбора теплоносителя, затем осуществляют отвод отходящего теплоносителя из отводящей коммуникации 6 четным числом параллельных сообщающихся потоков отходящего теплоносителя посредством перемычек с нормально открытыми задвижками 19 по трубопроводам отвода теплоносителя 7 из реактора. Для компенсации изменений объема теплоносителя в контуре циркуляции, вызванных изменением температуры теплоносителя из-за изменений мощности реактора, используют емкости компенсации 8 объема теплоносителя контура циркуляции, частично заполненные водой под давлением газа, которое удерживается компрессорами 9. Для подпитки теплоносителя в контур циркуляции используются подпиточные насосы 10. Циркуляция теплоносителя в контуре обеспечивается работой главных циркуляционных насосов 11L и 11R. Для выполнения ремонта контура циркуляции на остановленном реакторе используют задвижки 12, 18, 19. Задвижки, изображенные затемненными, закрыты и, соответственно, незатемненные задвижки открыты. В контуре циркуляции также установлены обратные клапаны 13, а также обратные клапаны-задвижки 13R и 13L, которые при необходимости выполняют функции задвижек и обратных клапанов. Для отвода тепла от теплоносителя, нагретого в реакторе, используются парогенераторы 14. Емкости для хранения аварийного запаса воды 15 соединены трубопроводами 16 с контуром циркуляции на входе в главные циркуляционные насосы 11L и 11R теплоносителя и имеют систему подпитки водой 17.During normal operation of the cooling circuit of a nuclear reactor, water is supplied to the reactor under pressure through independent supply pipelines 1 by an even number of countercurrent flows in parallel, through a feed communication 2 divided into two parts by closed valves 18, then to group distribution manifolds 3 through the technological channels 4 of the nuclear reactor with fuel elements, where the heat carrier is heated. Then, the coolant flows from the technological channels to the group collectors 5 for collecting the coolant, then the outgoing coolant is discharged from the outgoing communication 6 with an even number of parallel communicating outflows of the outgoing coolant through jumpers with normally open valves 19 through the outlets of the coolant 7 from the reactor. To compensate for changes in the volume of the coolant in the circulation circuit caused by changes in the temperature of the coolant due to changes in reactor power, compensation tanks 8 of the volume of the coolant in the circulation circuit are used, partially filled with water under gas pressure, which is held by the compressors 9. Recharge pumps are used to feed the coolant into the circulation circuit 10. The circulation of the coolant in the circuit is ensured by the operation of the main circulation pumps 11L and 11R. To perform the repair of the circulation circuit at a stopped reactor, valves 12, 18, 19 are used. The valves shown darkened are closed and, accordingly, the darkened valves are open. The check valves 13, as well as check valves 13R and 13L, which, if necessary, act as gate valves and check valves, are also installed in the circulation circuit. To remove heat from the coolant heated in the reactor, steam generators are used 14. Tanks for storing emergency water supply 15 are connected by pipelines 16 to the circulation circuit at the inlet to the main coolant circulation pumps 11L and 11R and have a water recharge system 17.

Для устранения первых двух недостатков прототипа в контуре циркуляции на трубопроводах, соединяющих между собой трубопроводы подачи теплоносителя, и на замкнутой подающей коммуникации установлены задвижки 18, которые закрыты при работе реактора на мощности, что при разрыве трубопровода подачи теплоносителя в сечении А-А обеспечивает поступление воды в реактор по второму неаварийному трубопроводу подачи воды для отвода тепла твэлов. При этом вода из аварийного запаса компенсирует потерю воды в разрыв и обеспечивает подачу требуемого количества воды для исключения превышения допустимого предела повреждения твэлов, для этого подача аварийного запаса воды осуществляется в каждый трубопровод подвода теплоносителя через обратные клапаны 13С. Для уменьшения потери теплоносителя из контура циркуляции в разрыв А-А главные циркуляционные насосы 11R, которые подают теплоноситель в реактор по аварийному трубопроводу, отключают и отсекают задвижками. Для ремонта реактор останавливают, ремонтируемые трубопроводы и оборудование контура циркуляции отсекают закрытием задвижек 12R, 19, закрытием клапанов-задвижек 13R и затем опорожняют через дренажи, при этом проток теплоносителя через реактор и охлаждение твэлов осуществляют по другим независимым трубопроводам подвода и отвода теплоносителя.To eliminate the first two drawbacks of the prototype in the circulation circuit on the pipelines connecting the coolant supply pipelines to each other, and on the closed supply communication, valves 18 are installed that are closed during operation of the reactor at power, which, when the coolant supply pipe breaks in section A-A, provides water to the reactor via the second non-emergency water supply pipe to remove heat from the fuel rods. At the same time, water from the emergency reserve compensates for the loss of water in the gap and ensures the supply of the required amount of water to avoid exceeding the allowable limit of damage to the fuel rods; for this, the emergency supply of water is supplied to each coolant supply pipe through check valves 13C. To reduce the loss of coolant from the circulation circuit to the gap A-A, the main circulation pumps 11R, which supply the coolant to the reactor through the emergency pipeline, are turned off and cut off with valves. For repairs, the reactor is stopped, the repaired pipelines and the equipment of the circulation circuit are cut off by closing the gate valves 12R, 19, closing the gate valves 13R and then empty through the drains, while the coolant flow through the reactor and the fuel elements are cooled through other independent coolant supply and removal pipelines.

Для устранения третьего недостатка прототипа задвижки 19, соединяющие между собой трубопроводы отвода теплоносителя из реактора, открыты, при этом компенсация и подпитка объема теплоносителя осуществляются в один из отводящих трубопроводов 7. В отличие от прототипа, компенсация и подпитка объема теплоносителя лишь частично сдерживают снижение давления в первом контуре после разрыва и не препятствуют подаче воды в реактор из неаварийного трубопровода. Кроме того, ввиду большой протяженности трубопроводов расположение врезки в трубопровод компенсации и подпитки объема теплоносителя вдали от реактора позволяет дольше, чем в прототипе, продвигаться по контуру волне разрежения, что обеспечивает беспрепятственную подачу воды в реактор из неаварийного трубопровода.To eliminate the third drawback of the prototype valves 19, connecting the pipelines for the removal of coolant from the reactor, are open, while the compensation and replenishment of the volume of the coolant is carried out in one of the outlet pipelines 7. In contrast to the prototype, compensation and recharge of the volume of the coolant only partially inhibit the pressure drop in the primary circuit after rupture and do not interfere with the supply of water to the reactor from a non-emergency pipeline. In addition, due to the large length of the pipelines, the location of the insert in the compensation pipe and replenishing the coolant volume far from the reactor allows longer than in the prototype to move along the contour of the rarefaction wave, which ensures unhindered water supply to the reactor from the non-emergency pipeline.

Таким образом, обеспечивается расхолаживание и эксплуатация контура охлаждения ядерного реактора в аварийной ситуации.Thus, the cooling and operation of the cooling circuit of a nuclear reactor in an emergency is ensured.

Claims (1)

Способ эксплуатации контура охлаждения ядерного реактора, включающий подачу теплоносителя в подводящую коммуникацию и отвод отходящего теплоносителя из отводящей коммуникации четным числом параллельных потоков по трубопроводам к парогенераторам и затем к главным циркуляционным насосам, а также компенсацию, подпитку объема теплоносителя, отличающийся тем, что эксплуатацию контура охлаждения осуществляют в режиме подачи теплоносителя в реактор четным числом встречных параллельных потоков посредством разделенной на две части закрытыми задвижками подводящей коммуникации и сообщающихся потоков отходящего теплоносителя посредством перемычек с нормально открытыми задвижками, при этом компенсация и подпитка объема теплоносителя предусмотрена в удаленный от реактора участок одного из потоков отходящего теплоносителя.A method of operating a cooling circuit of a nuclear reactor, comprising supplying a coolant to the inlet communication and withdrawing the outgoing coolant from the outgoing communication with an even number of parallel flows through the pipelines to the steam generators and then to the main circulation pumps, as well as compensation, replenishment of the coolant volume, characterized in that the operation of the cooling circuit carried out in the mode of supply of the coolant to the reactor with an even number of counter parallel flows by means of a closed in two parts inlet valves bubbled communication and communicating exhaust coolant flows through the jumper with normally open valves, and the volume compensation and makeup coolant is provided in the portion remote from the reactor of one of the exhaust coolant flows.
RU2003108322/06A 2003-03-26 2003-03-26 Operating process of nuclear reactor cooling circuit RU2243602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108322/06A RU2243602C1 (en) 2003-03-26 2003-03-26 Operating process of nuclear reactor cooling circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108322/06A RU2243602C1 (en) 2003-03-26 2003-03-26 Operating process of nuclear reactor cooling circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003108322A RU2003108322A (en) 2004-10-20
RU2243602C1 true RU2243602C1 (en) 2004-12-27

Family

ID=34387780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003108322/06A RU2243602C1 (en) 2003-03-26 2003-03-26 Operating process of nuclear reactor cooling circuit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243602C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Производственный реактор NPR в US, Атомная техника за рубежом, №4, 1969, с. 19-23. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2153201C2 (en) Nuclear reactor with stand-by cooling system and its cooling process
WO2019004854A1 (en) Flow mixing t-unit of reactor volume control system
KR101594440B1 (en) Shutdown cooling facility and nuclear power plant having the same
KR20200011480A (en) Cylindrical Manifold Equipment with Bypass
EP3466226B1 (en) Liquid cooling system and method
KR102051573B1 (en) Integrated component cooling system and method for cooling thereof
RU2243602C1 (en) Operating process of nuclear reactor cooling circuit
JP2012207917A (en) Cooling device
KR102527023B1 (en) Double circuit reactor steam generator with blowdown and drain system
CN113775489A (en) Cooling system and wind generating set
CN103730171A (en) Auxiliary heating system of liquid heavy metal cooling natural circulating pool-type reactor
CN103165200B (en) A kind of decay heat removal system of reactor
KR100397291B1 (en) Design Improvement of Shutdown Cooling System
KR100448876B1 (en) Emergency feed water system in nuclear power plant
RU2102800C1 (en) Power plant
RU107386U1 (en) INTEGRATED WATER SUPPLY SYSTEM OF THE NUCLEAR CHANNEL REACTOR
RU2231144C2 (en) Nuclear reactor emergency cooling device
CN217602723U (en) Cooling system for boiler feed pump
CN216384146U (en) High-pressure water supply system for gas generator set
CN110972448B (en) Heat exchange system
CN114420321B (en) Passive residual heat discharging device of heat pipe reactor and heat pipe reactor
CN108766600B (en) Primary loop water injection system
CN219474365U (en) Regenerated catalyst cooling system
CN113864020B (en) Boiler continuous blowdown waste heat and residual pressure comprehensive utilization system and control method thereof
RU2037216C1 (en) Nuclear reactor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080327