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Grosse modulare Kugelhaufenreaktoren mit passiven Sicherheitseigenschaften als ein Beitrag zur katastrophenfreien Kerntechnik Flexibilitaet in Auslegung und Anwendung

By H. Eladly, Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Inst. fuer Sicherheitsforschung und Reaktortechnik and Technische Hochschule Aachen (Germany)

Abstract

Worldwide investigations are carried out for different reactor concepts, in order to realize nuclear energy production in modular power plants. In that concept several small or middle sized reactors are joined together in a modular way to form one power plant. The size of MODUL-reactors is designed in such a way, that exclusively inherent safety properties perform the control of accidents without active technical proceedings. In order to achieve this, the reactor should be relatively small. On the other hand, it should be relatively large for economic and competitive reasons. The range of possible development of the modular pebble-bed reactor for raising the power output are discussed in this study. Based on the MODUL 200 MW concept, the design of the 'Great-Modul-Medul' reactor (GMM) with a power output of 500 MWth is introduced, in which the loading modus MEDUL is applied with repeated circulation of the spheres through the core. A 'Great-Modul-OTTO' GMO with a power output of 400 MWth is designed with only one pass of the pebbles (OTTO). In comparison to the GMM, that has the advantage of being simpler in construction and in the method of operation. Furthermore, another simplification is studied consisting of the combination (PO) of 'Peu a Peu' and 'OTTO' loading modus. All designed cases show a favourable flexibility when changing the application of the reactor from steam cycle to gas turbine cycle or to seawater desalination. The study outlines, that the inherently determined limitation of the excess temperature in case of a loss coolant accident and the ability for controling the water ingress reactivity are maintained for all variants being considered. (orig.)Weltweit werden fuer die verschiedenen Reaktorkonzepte Untersuchungen durchgefuehrt, die nukleare Energieerzeugung in modularen Kraftwerken durchzufuehren. Hierbei werden mehrere Reaktoren kleiner bzw. mittlerer Groesse in modularer Weise zu einem Kraftwerk zusammengegliedert. Die Groesse der MODUL-Reaktoren ist so bemessen, dass inhaerente Sicherheitseigenschaften ausreichen, um Stoerfaelle ohne aktive technische Massnahmen zu beherrschen. Hierfuer muss der Reaktor moeglichst klein sein. Andererseits sollte er aus Gruenden der Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfaehigkeit moeglichst gross sein. In dieser Arbeit werden die Moeglichkeiten der Weiterentwicklung des modularen Kugelhaufenreaktors zu groesseren Leistungseinheiten besprochen. Aufbauend auf dem Konzept des Modul 200 MW wird die Auslegung eines 'Grosser-Modul-Medul'-Reaktors (GMM) mit einer Leistung von 500 MW_t_h vorgestellt, in dem die Kugelbeschickung im Mehrfachdurchlauf (MEDUL) vorgesehen ist. Mit einmaligem Durchlauf der Kugeln (OTTO) wird ein Grosser-Modul-OTTO (GMO) mit einer Leistungseinheit von 400 MW_t_h ausgelegt. Dieser besitzt den Vorteil einer hoeheren Einfachheit im Bau und in der Betriebsweise gegenueber dem GMM. Ferner wird eine weitere Vereinfachung in einer Kombination (PO) von 'Peu a Peu'-Beschickung und OTTO-Beschickung untersucht. Alle Auslegungsfaelle zeigen guenstige Flexibilitaet gegenueber veraenderten Betriebssituationen bei Anwendung eines Dampfturbinen-Gasturbinen-Zyklus und Meerwasserentsalzung. Die Studie weist nach, dass die naturgesetzlich bedingte Temperaturbegrenzung im Kuehlmittelverluststoerfall und die Beherrschbarkeit der Wassereinbruchreaktivitaet fuer alle besprochenen Varianten erhalten bleibt. (orig.)Available from TIB Hannover: RA 831(3179) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman

Topics: 10O - Nuclear power plants, PEBBLE BED REACTORS, HTGR TYPE REACTORS, REACTOR SAFETY, MODULAR STRUCTURES, REACTOR FUELING, LOSS OF COOLANT, SIMULATION, EFFICIENCY, MULTIPLICATION FACTORS, NUCLEAR POWER PLANTS, COMBINED-CYCLE POWER PLANTS, ECONOMICS, COMPARATIVE EVALUATIONS
Year: 1996
OAI identifier:
Provided by: OpenGrey Repository
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