Concept of a reactor (300 MW) of high inherent safety for district heating supply
Description
The objective of this work is the description of a suitable nuclear district heating reactor concept, the focus being on the physico-technical design of the heating reactor presented, taking into consideration the high level of safety requirements to be met due to the fact that the safety of such district heating provision becomes particularly important in the stage of projecting, including the following: uncomplicated passive safety systems, quick-reacting automatic reactor control, no active coolant recirculation, low power density (passive behaviour under accident conditions), use of low pressure systems, integrated primary loop, redundant and diversified afterheat dissipation systems, taking into consideration minimization of cost by: use of structural components proved in conventional nuclear reactors, simple pressure vessels with low operational parameters, small size, no fuel element replacement. On the basis of functional and safety considerations, a thermohydraulic and neutron-physics investigation was performed for each of the heating reactor components. This included consideration of control behaviour in the various power levels. As a result, without active control of the reactor at no-load, a quasistatical average primary coolant temperature of 1800C is to be expected. As a special feature, there is a recently developed shutdown system design to ensure a totally passive shutdown of the reactor in the event of inadmissible operational parameters. For the support of the thermohydraulic design, a test bench was built and tested. Results obtained from it confirm the procedure of natural circulation design and show particularities in the startup of such a system. (orig.)
Abstract (German)
Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Darstellung eines geeigneten nuklearen Heizreaktorkonzeptes. Schwerpunkt der Untersuchungen bildet die physikalisch-technische Auslegung des vorgestellten Heizreaktors unter besonderer Beruecksichtigung von hohen Sicherheitsanforderungen, da die Sicherheit einer derartigen Fernwaermebereitstellung bei der Konzeptionierung eine besondere Bedeutung gewinnt. So wurden z.B. unkomplizierte, passive Sicherheitssysteme, kurzfristig selbsttaetige Reaktorregelung, keine aktive Kuehlmittelumwaelzung, niedrige Leistungsdichte (traeges Stoerfallverhalten), Verwendung von Niederdrucksystemen, integrierter Primaerkreislauf, redundante und diversitaere Nachwaermeabfuhrsysteme, unter Beruecksichtigung einer Kostenminimierung durch: Verwendung der bei herkoemmlichen Kernreaktoren bewaehrten Konstruktionselemente, einfaches Druckgefaess mit niedrigen Betriebsparametern, kleine Baugroesse und kein Brennelementwechsel, vorgesehen. Aufbauend auf einer Funktions- und Sicherheitsbetrachtung erfolgte die thermohydraulische und neutronenphysikalische Untersuchung der einzelnen Komponenten des Heizreaktors. Dabei wurde auch das Regelverhalten bei verschiedenen Leistungszustaenden betrachtet. Es zeigte sich, dass, ohne eine aktive Regelung des Reaktors bei Nullast, kurzfristig eine quasistationaere Primaerkuehlmitteltemperatur von ca. 1800C zu erwarten ist. Eine Besonderheit stellt ein entwickeltes Abschaltsystem dar, das voellig passiv eine Abschaltung des Reaktors bei unzulaessigen Betriebsparametern sicherstellen soll. Zur Unterstuetzung der thermohydraulischen Auslegung wurde ein Versuchsstand errichtet und untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse bestaetigen die Vorgehensweise bei der Auslegung des Naturumlaufes und zeigten Besonderheiten beim Anfahren eines derartigen Systems. (orig./GL)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Konzeption eines Kernreaktors (300 MW) hoher inhaerenter Sicherheit zur ausschliesslichen Fernwaermebereitstellung
Publishing Information
- Publisher
- Girardet.
- Imprint Place
- Essen (Germany, F.R.)
- ISBN
- 3-7736-0112-3
- Imprint Pagination
- 176 p.
- Series
- Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung. Schriftenreihe zur Energieforschung.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 18019691
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- AFTER-HEAT REMOVAL; COMPARATIVE EVALUATIONS; COST; DISTRICT HEATING; ECCS; ECONOMICS; FEASIBILITY STUDIES; HYDRAULICS; LEAKS; MEASURING METHODS; NATURAL CONVECTION; PROCESS HEAT REACTORS; REACTIVITY; REACTOR CONTROL SYSTEMS; REACTOR CORES; REACTOR SAFETY; THERMODYNAMICS; THERMOS REACTOR
- Descriptors DEC
- CONTROL SYSTEMS; CONVECTION; ENERGY TRANSFER; EVALUATION; HEAT TRANSFER; HEATING; POWER REACTORS; REACTOR COMPONENTS; REACTOR PROTECTION SYSTEMS; REACTORS; SAFETY; TANK TYPE REACTORS; THERMAL REACTORS