Passive Residual Heat Removal System for the Wwer With Thermosiphon Heat Exchanging Equipment

Abstract

The paper describes the operation of an autonomous passive residual heat removal system (PRHRS) for the WWER-1000 reactor design. The basic feature of the PRHRS is the heat removal from the primary circuit through thermosiphon-based heat exchangers. The layout of the PRHRS and its composition are presented. The results of analytical modeling of the PRHRS with RELAP5/ Mod3.4 code are given. The analytical characteristics of the system operation with removal of the residual heat from the reactor's primary circuit proved the high effi ciency and reliability of the PRHRS in blackout transient. The functioning of the system for heat removal to the external air was compared with that to water. When external water is used as the heat repository, an antifreezing thermal protection is provided for low-temperature conditions. The calculations present the results of modeling the PRHRS emergency heat removal from a WWER-1000 reactor in the case of a small noncompensible LOCA coinciding with ECCS HA isolation failure. The infl uence of the ECCS HA isolation failure on the PRHRS effi ciency has been assessed, along with optimization of the PRHRS composition with the purpose of mitigation of the infl uence of the injection of noncondensing gases into the primary circuit. The operational conditions providing effi cient long-term removal of residual heat, which is indicated by the primary cooldown and depressurization along with fuel integrity, were examined.

The Estimated Duration of Effective Operation of the Autonomous PHRS, Comparing the Heat Sink to Cooling Water vs Ambient Air

“…Теплообменную поверхность ТОАР СПОТ Р и ТОАР СПР КД формируют сборки ДТС [7], осуществляющие теплоперенос от 1-го контура к промконтуру. Трубопроводы промконтура выво-дятся за пределы гермообъема РУ.…”

“…В частности, отечественными проектами СПОТ ПГ предусмотрено два варианта отвода те-плоты от ТК: к атмосферному воздуху -проекты Аналогичные варианты внешнего теплоотвода рассматриваются и в разработке автономной СПОТ Севастопольского государственного университета, основной отличительной особенностью которой является организация отвода остаточного тепло-выделения от 1-го контура, а не от 2-го [5]. Другой отличительной особенностью этой системы явля-ется применение теплообменного оборудования на основе испарительно-конденсационных устройств замкнутого типа -двухфазных термосифонов (ДТС), что существенно повышает надежность и безопасность аварийного теплоотвода.…”