Effect of Coolant Inventories and Parallel Loop Interconnections on the Natural Circulation in Various Heat Transport Systems of a Nuclear Power Plant during Station Blackout
Creators
- 1. Bhabha Atomic Research Centre
Description
Provision of passive means to reactor core decay heat removal enhances the nuclear power plant (NPP) safety and availability. In the earlier Indian pressurised heavy water reactors (IPHWRs), like the 220 MWe and the 540 MWe, crash cooldown from the steam generators (SGs) is resorted to mitigate consequences of station blackout (SBO). In the 700 MWe PHWR currently being designed an additional passive decay heat removal (PDHR) system is also incorporated to condense the steam generated in the boilers during a SBO. The sustainability of natural circulation in the various heat transport systems (i.e., primary heat transport (PHT), SGs, and PDHRs) under station blackout depends on the corresponding system's coolant inventories and the coolant circuit configurations (i.e., parallel paths and interconnections). On the primary side, the interconnection between the two primary loops plays an important role to sustain the natural circulation heat removal. On the secondary side, the steam lines interconnections and the initial inventory in the SGs prior to cooldown, that is, hooking up of the PDHRs are very important. This paper attempts to open up discussions on the concept and the core issues associated with passive systems which can provide continued heat sink during such accident scenarios. The discussions would include the criteria for design, and performance of such concepts already implemented and proposes schemes to be implemented in the proposed 700 MWe IPHWR. The designer feedbacks generated, and critical examination of performance analysis results for the added passive system to the existing generation II & III reactors will help ascertaining that these safety systems/inventories in fact perform in sustaining decay heat removal and augmenting safety.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
إن توفير الوسائل السلبية لإزالة حرارة اضمحلال قلب المفاعل يعزز سلامة وتوافر محطة الطاقة النووية. في مفاعلات الماء الثقيل الهندية المضغوطة السابقة (IPHWRs)، مثل 220 ميجاوات و 540 ميجاوات، يتم اللجوء إلى تهدئة التصادم من مولدات البخار (SGs) للتخفيف من عواقب تعتيم المحطة (SBO). في 700 ميجاوات يتم تصميم PHWR حاليًا، يتم أيضًا دمج نظام إضافي لإزالة حرارة الاضمحلال السلبي (PDHR) لتكثيف البخار المتولد في الغلايات أثناء SBO. تعتمد استدامة الدوران الطبيعي في أنظمة النقل الحراري المختلفة (أي النقل الحراري الأولي (PHT) و SGs و PDHRs) تحت تعتيم المحطة على مخزونات سائل التبريد للنظام المقابل وتكوينات دائرة سائل التبريد (أي المسارات المتوازية والوصلات البينية). على الجانب الأساسي، يلعب الترابط بين الحلقتين الأساسيتين دورًا مهمًا في الحفاظ على إزالة حرارة الدوران الطبيعي. على الجانب الثانوي، تعد الوصلات البينية لخطوط البخار والمخزون الأولي في مولدات البخار قبل التهدئة، أي ربط PDHRs مهمة جدًا. تحاول هذه الورقة فتح مناقشات حول المفهوم والقضايا الأساسية المرتبطة بالأنظمة السلبية التي يمكن أن توفر بالوعة حرارة مستمرة خلال سيناريوهات الحوادث هذه. ستشمل المناقشات معايير التصميم وأداء هذه المفاهيم التي تم تنفيذها بالفعل وتقترح مخططات ليتم تنفيذها في المشروع المقترح الذي تبلغ قدرته 700 ميجاوات. ستساعد ملاحظات المصمم التي تم إنشاؤها والفحص النقدي لنتائج تحليل الأداء للنظام السلبي المضاف إلى مفاعلات الجيل الثاني والثالث الحالية في التأكد من أن أنظمة/مخزونات السلامة هذه تعمل في الواقع في الحفاظ على إزالة الحرارة المتحللة وزيادة السلامة.Translated Description (French)
La fourniture de moyens passifs pour éliminer la chaleur de désintégration du cœur du réacteur améliore la sûreté et la disponibilité de la centrale nucléaire. Dans les réacteurs à eau lourde sous pression (IPHWR) indiens antérieurs, comme le 220 MWe et le 540 MWe, le refroidissement par écrasement des générateurs de vapeur (SG) est utilisé pour atténuer les conséquences de la panne de la station (SBO). Dans le PHWR de 700 MWe actuellement en cours de conception, un système supplémentaire d'élimination de la chaleur par désintégration passive (PDHR) est également incorporé pour condenser la vapeur générée dans les chaudières pendant un SBO. La durabilité de la circulation naturelle dans les différents systèmes de transport de chaleur (c.-à-d., transport de chaleur primaire (PHT), SG et PDHR) en cas de panne de la station dépend des inventaires de liquide de refroidissement du système correspondant et des configurations du circuit de liquide de refroidissement (c.-à-d., chemins parallèles et interconnexions). Du côté primaire, l'interconnexion entre les deux boucles primaires joue un rôle important pour soutenir l'élimination de la chaleur de la circulation naturelle. Du côté secondaire, les interconnexions des conduites de vapeur et l'inventaire initial dans les SG avant le refroidissement, c'est-à-dire le raccordement des PDHR, sont très importants. Cet article tente d'ouvrir des discussions sur le concept et les questions fondamentales associées aux systèmes passifs qui peuvent fournir un dissipateur de chaleur continu pendant de tels scénarios d'accident. Les discussions incluraient les critères de conception et de performance de ces concepts déjà mis en œuvre et proposeraient des systèmes à mettre en œuvre dans l'IPHWR de 700 MWe proposé. Les commentaires du concepteur générés et l'examen critique des résultats de l'analyse des performances pour le système passif ajouté aux réacteurs de génération II et III existants aideront à vérifier que ces systèmes/inventaires de sécurité fonctionnent en fait pour maintenir l'élimination de la chaleur de désintégration et augmenter la sécurité.Translated Description (Spanish)
La provisión de medios pasivos para la eliminación del calor de desintegración del núcleo del reactor mejora la seguridad y disponibilidad de la planta de energía nuclear (NPP). En los anteriores reactores indios de agua pesada presurizada (IPHWR), como el 220 MWe y el 540 MWe, se recurre al enfriamiento de choque de los generadores de vapor (SG) para mitigar las consecuencias del apagón de la estación (SBO). En el PHWR de 700 MWe que se está diseñando actualmente también se incorpora un sistema adicional de eliminación de calor por desintegración pasiva (PDHR) para condensar el vapor generado en las calderas durante un SBO. La sostenibilidad de la circulación natural en los diversos sistemas de transporte de calor (es decir, transporte de calor primario (PHT), SG y PDHR) bajo el apagón de la estación depende de los inventarios de refrigerante del sistema correspondiente y las configuraciones del circuito de refrigerante (es decir, rutas paralelas e interconexiones). En el lado primario, la interconexión entre los dos bucles primarios juega un papel importante para mantener la eliminación natural del calor de circulación. En el lado secundario, son muy importantes las interconexiones de las líneas de vapor y el inventario inicial en los SG previo al enfriamiento, es decir, la conexión de los PDHR. Este documento intenta abrir discusiones sobre el concepto y los problemas centrales asociados con los sistemas pasivos que pueden proporcionar un disipador de calor continuo durante tales escenarios de accidente. Las discusiones incluirían los criterios para el diseño y el rendimiento de dichos conceptos ya implementados y propone esquemas que se implementarán en el IPHWR propuesto de 700 MWe. Los comentarios generados por los diseñadores y el examen crítico de los resultados del análisis de rendimiento para el sistema pasivo agregado a los reactores de generación II y III existentes ayudarán a determinar que estos sistemas/inventarios de seguridad de hecho funcionan para mantener la eliminación del calor de descomposición y aumentar la seguridad.Files
458316.pdf.pdf
Files
(4.5 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:870f6ee2d3efeb0dc8f3b531aaa0b873
|
4.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير مخزونات سائل التبريد والوصلات البينية للحلقة المتوازية على الدوران الطبيعي في أنظمة النقل الحراري المختلفة لمحطة الطاقة النووية أثناء تعتيم المحطة
- Translated title (French)
- Effet des stocks de liquide de refroidissement et des interconnexions en boucle parallèle sur la circulation naturelle dans divers systèmes de transport de chaleur d'une centrale nucléaire pendant la panne de la centrale
- Translated title (Spanish)
- Efecto de los inventarios de refrigerante y las interconexiones de bucle paralelo en la circulación natural en varios sistemas de transporte de calor de una central nuclear durante el apagón de la central
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2081020302
- DOI
- 10.1155/2008/458316
References
- https://openalex.org/W1971173127
- https://openalex.org/W1982750520
- https://openalex.org/W2030873986
- https://openalex.org/W2032670224
- https://openalex.org/W2048946020
- https://openalex.org/W2076977314
- https://openalex.org/W2094474279
- https://openalex.org/W2100616548
- https://openalex.org/W2137139765
- https://openalex.org/W2167580880