168245. lajstromszámú szabadalom • Hőkapcsolási elrendezés atomerőművek csökkentett teljesítményű üzemmódra történő átállítására

7 168245 8 szabályozóberendezés segítségével az alacsony hőfokon üzemelő 8 fűtőreaktor 2 hűtőkörébe a 15 hőkicserélőt, majd a 22 hőfokszabályozóberendezés segítségével a 21 hőhasznosítót kapcsoljuk be, miáltal az atomerőmű csökkentett teljesítményű üzemmódra történő átállításához szükséges melegmennyiséget elvezetjük. A 15 hőkicserélő bekapcsolása következtében az alacsony hőfokon üzemelő 8 fűtőreaktor be- és kimenetén levő hűtőközeg hőmérséklete lényegesen lecsökken, ugyanakkor a fűtőreaktor hőteljesítménye növekszik. A 8 fűtőreaktoron keresztüláramló hűtőközeg mennyiségét ezen idő alatt állandó értéken tartjuk. A 2. ábra szerinti kiviteli példának megfelelő elrendezésben a hűtőközeget a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor kimenetétől, az atomreaktornak csökkentett teljesítményű üzemmódra történő átállítása alkalmával a 6 szabályozóberendezés és a 24 hőfokszabályozó segítségével járulékosan oly módon osztjuk el, hogy a hűtőközeg egy részét - amely a turbinát hajtó gőznek előre megállapított értékre történő túlhevítéséhez szükséges — a 7 túlhevítőbe lehessen vezetni. A maradék hűtőközeget a rekuperációs 23 hőkicserélőbe vezetjük, ahol a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor hűtőközegének egy része az alacsony hőfokon üzemelő 8 fűtőreaktor kimenetén megjelenő hűtőközeghez adódik hozzá, majd az így felmelegedett hűtőközeget a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor bemenetére vezetjük vissza. A fentiekben jelzett műveletekhez szükséges átkapcsolások következtébe» olyan folyamatok zajlanak le, amelyeket a 6. ábrán látható TQ-diagrammon grafikusan is ábrázoltunk (lásd a 31—35. görbéket). A 3. ábrán bemutatott atomerőmű kapcsolási elrendezése révén a nagy hőmérsékleten üzemelő 5 magreaktor hűtőközegének egy részét az 1. ábrán bemutatott elrendezéshez hasonlóan a magreaktor kimenetétől járulékos fűtőanyagként a rekuperációs 23 hőkicserélőhöz vezetjük el, majd miután hőtartalmát a kisegítő hőkicserélőben leadta, a 9 gőzfejlesztőberendezés 25 segédszakaszához vezetjük, s innen a hűtőközeg egy része a turbinát meghajtó gőznek annyi meleget ad át, hogy hőmérséklete a nagy hőmérsékleten üzemelő 5 magreaktor bemeneti oldalán uralkodó hőfokra süllyed. Ezután a hűtőközegnek azt a részét, a 26, 27, 28 hőfokszabályozó segítségével a 25 segédszakasz azon pontjáról, amely a hűtőközeg hőfokát már elérte, — a magas hőfokon üzemelő 5 magreaktor bemenetéhez vezetjük, a hűtőközeg áramlási irányával egyező útszakaszon. A 4. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezésnek megfelelően a hűtőközeget a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor kimenetétől (lásd még az 1. ábrát) a 6 szabályozóberendezés és a 24 hőfok szabályozóberendezés segítségével úgy osztjuk el, hogy a hűtőközeg egy részét - mely ahhoz szükséges, hogy a részben mái csökkentett teljesítménnyel üzemelő 17 turbinát meghajtó gőz túlhevítéséhez elegeftdő legyen - a 7 túlhevítőbe vezetjük. A hűtőközeg visszamaradó részét a keverőtípusü 23' hőkicserélőbe vezetjük, ahol az alacsony hőfokon üzemelő 8 fűtőreaktor kimenetéről érkező hűtőközeggel keveredik. A keveredés következtében az alacsony hőfokon üzemelő fűtőreaktor hűtőközegének hőmérséklete emelkedik. A keverés 5 után a hűtőközeg teljes áramló mennyiségét a 9 gőzfejlesztőberendezésbe vezetjük, ahol a turbinát meghajtó gőzzel közölt hőmennyiség függvényében lehűl. Ezután a 9 gőzfejlesztőberendezés hőátadó felületének a hűtőközeg áramlási irányába eső azon 10 pontjától, ahol' a hűtőközeg teljes áramló mennyiségének hőmérséklete a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor bemeneti oldalán uralkodó hőmérséklettel megegyezik, a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor bemenetére vezetjük. Ez a hőmérséklet 15 megfelel az atomerőmű meghatározott, csökkentett teljesítményt leadó üzemmódjának. A hűtőközeg teljes áramló mennyiségéhez természetesen a 26. 27, 28 hőfokszabályozó útján előzőleg már a kellő hőmennyiséget hozzáadtuk., 20 Az 5. ábra szerinti kapcsolási elrendezés segítségével az 1. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezéshez képest úgy járunk el, hogy a hűtőközeg egy részét a nagy hőfokon üzemelő 5 magreaktor 25 kimenetétől a 9 gőzfejlesztőberendezés nagy hőmérsékletű 29 hőátadó-felületének bemenetére vezetjük, majd innen a hűtőközeg hőtartalmának egy részét a turbinát meghajtó gőznek adjuk át olyan mértékben, hogy a hűtőközeg hőfoka a nagy 30 hőmérsékleten üzemelő 5 magreaktor bemeneti oldalán uralkodó hőmérsékletre süllyed. Ezután a 26, 27, 28 hőfokszabályozó segítségével, a nagy hőmérsékletű 29 hőátadó-felület azon pontjáról, ahol azt a hőfokot érjük el, mely a nagy hőfokon 35 üzemelő 5 magreaktor bemeneti oldalán uralkodó hőmérsékletnek felel meg, és amely elégséges ahhoz, hogy az atomerőmű egy meghatározott, részlegesen csökkentett teljesítményt adjon le, továbbá az atomerőműnek csökkentett teljesítményű 40 üzemmódra történő átállításához szükséges, és a hűtőközeg egy részét elvezetjük a nagy hőmérsékleten üzemelő 5 magreaktor bemeneti oldalához. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárás foganatosítása alkalmával, amelyet például 45 egy 3000 MW névleges teljesítményű, két reaktorból álló atomerőmű esetében alkalmazunk (a két reaktor közül az egyik egy nagy hőfokon üzemelő, nátriumot felhasználó neutronreaktor, amelyet oxigénnel vegyülő tüzelőanyaggal fűtünk, a 50 másik pedig egy szintén nátriumot felhasználó gyorsreaktor, mely alacsony hőmérsékleten fém-alapanyagú tüzelőanyag fűtéssel üzemel, és amelyben a hőteljesítmények viszonya megközelitően 0,3/0,7, ami egyezik a túlhevítő és az elgőzölög-55 tető, valamint hulladékhőhasznosító hőtartalmának részarányával) a hűtőközegnek a hőkicserélő utáni szakaszban elért hőmérséklete 15-100 C°. A gőz paraméterei a turbina előtt T = 505 C°, P= 130 atm. Az új hasadó anyagok kinyerési százaléka az új 60 üzemmódra való áttérés alkalmával 30-40%-kal emelkedik, s ugyanakkor az atomerőmű hőkörfolyamában a teljesítmény 50%-kal csökken. Az alacsony hőmérsékletű reaktor kettőzési ideje körülbelül 20%-kal csökken, 3,7 évtől 3,0 évig 65 terjedő időtartam alatt. 4