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Title:
FILTER FOR COOLING WATER OF A PRIMARY CIRCUIT OF A NUCLEAR POWER STATION, AND A METHOD FOR FILTERING COOLING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/007220
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter (28) for a cooling water (12)-conducting primary circuit (14) of a nuclear power station (2) comprising a reactor container (4) with a discharge opening (20 a, b) for the cooling water (12) that opens into the interior (22) of the reactor container and that can be accessed when the nuclear power station (2) is brought to a stop for revision. Said filter comprises a base carrier (29) with an entrance (30), at least one filter cartridge (34) held on the base carrier (29) such that it can be interchanged and which is fluidically coupled to said entrance (30), and a fixing device (36) that can be fixed to the discharge end (20 a, b) such that the entrance (30) couples fluidically to the discharge opening (20, a b). In a method for filtering cooling water (12) during the revision stop: a filter (28) according to one of claims 1 to 7 is fixed, by means of its fixing device (36), with its entrance (30) in fluid connection with the discharge opening (20 a, b), the cooling water (12) is circulated through said discharge opening (20 a, b), and the filter (28) is removed from the discharge opening (20 a, b).

Inventors:
BROCKMOELLER-MEINERS ARNE (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/058818
Publication Date:
January 19, 2012
Filing Date:
May 30, 2011
Export Citation:
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Assignee:
AREVA NP GMBH (DE)
BROCKMOELLER-MEINERS ARNE (DE)
International Classes:
G21C19/30; B01D27/00; B01D35/00; G21C19/307; G21F9/04
Foreign References:
US5479461A1995-12-26
GB2061123A1981-05-13
DE3603951A11986-08-14
DE3603951C21994-12-15
Attorney, Agent or Firm:
MÖRTEL & HÖFNER (DE)
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Claims:
Ansprüche 1. Filter (28) für einen Kühlwasser (12) führenden Primärkreislauf (14) eines Kernkraftwerks (2) mit einem Reaktorbe¬ hälter (4) mit einer in das Innere (22) des Reaktorbehälters (4) mündenden, während eines Revisionsstillstands des Kern¬ kraftwerks (2) zugänglichen Austrittsöffnung (20a, b) für das Kühlwasser (12),

- mit einem einen Eingang (30) aufweisenden Grundträger (29),

- mit mindestens einer am Grundträger (29) austauschbar gehaltenen, fluidisch an den Eingang (30) gekoppelten Filterpatrone (34) ,

- mit einer Fixiereinrichtung (36) , die derart an der Austrittsöffnung (20a, b) befestigbar ist, dass der Eingang (30) fluidisch an die Austrittsöffnung (20a, b) ankoppelt.

2. Filter (28) nach Anspruch 1, bei dem der Reaktorbehälter (4) ein Siedewasserreaktor und die Austrittsöffnung (20a, b) dessen Speisewasserzuführung ist.

3. Filter (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Grundträger (29) einen an der Austrittsöffnung (20a, b) befestigbaren, den Eingang (30) aufweisenden Flansch (54) enthält .

4. Filter (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Filterpatrone (34) im Montagezustand so ausgerichtet ist, dass gesammeltes Filtergut (70) in dieser in Schwerkraft¬ richtung (9) einliegt.

5. Filter (28) nach Anspruch 4, bei dem die Filterpatrone (34) im Montagezustand so aus dem Grundträger (29) entnehmbar, ist dass das gesammelte Filtergut (70) in dieser in Schwerkraft¬ richtung (9) einliegt

6. Filter (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich der Eingang (30) im Montagezustand in Schwerkraft¬ richtung (9) an der Unterseite (41) des Filters (28) befindet, mit einem vom Eingang (30) zur Oberseite (43) führenden Steig- rohr (48), das von der Oberseite (43) her in die Filterpatrone (34) mündet.

7. Filter (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Filterpatrone (34) einen auf das gewünschte Filtergut (70) angepassten Filtereinsatz aufweist.

8. Verfahren zum Filtern von Kühlwasser (12) eines Primärkreislaufs (14) eines Kernkraftwerks (2) mit einem Reaktorbe¬ hälter (4) mit einer in das Innere (22) des Reaktorbehälters (4) mündenden, während eines Revisionsstillstands des Kern¬ kraftwerks (2) zugänglichen Austrittsöffnung (20a, b) für das Kühlwasser (12), bei dem während des Revisionsstillstands:

- ein Filter (28) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 vermittels seiner Fixiereinrichtung (36) mit seinem Eingang (30) fluidisch an die Austrittsöffnung (20a, b) ankoppelnd befestigt wird,

- das Kühlwasser (12) durch die Austrittsöffnung (20a, b) zirkuliert wird,

- der Filter (28) von der Austrittsöffnung (20a, b) entfernt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die gesamte Menge des Kühlwassers (12) mehrfach durch den Filter (28) zirkuliert wird

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem:

- die Zirkulation des Kühlwassers (12) unterbrochen wird,

- eine mit Filtergut (70) gefüllte Filterpatrone (34) unter Kühlwasser (12) aus dem Filter (28) entnommen wird,

- im Austausch eine neue Filterpatrone (34) in den Filter (28) eingesetzt wird,

- die Zirkulation des Kühlwassers (12) fortgesetzt wird.

Description:
Beschreibung

Filter für Kühlwasser eines Primärkreislaufs eines Kernkraft- werks und Verfahren zum Filtern von Kühlwasser

Die Erfindung betrifft einen Filter für einen Primärkreislauf eines Kernkraftwerks. Der Primärkreislauf führt zu filterndes Kühlwasser. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Filtern des genannten Kühlwassers.

Das den Primärkreislauf eines Kernkraftwerks durchströmende Kühlwasser mündet an in der Regel mehreren Austrittsöffnungen in das Innere des Reaktorbehälters. Austrittsöffnungen sind zum Beispiel die sogenannten Cl-bis C4-Stutzen eines Siedewas ¬ serreaktors. Im Betrieb des Reaktors sind an den Austrittsöff ¬ nungen in der Regel Reaktoreinbauten angeflanscht, die z.B. das einströmende Kühlwasser verteilen. Beim o.g. Siedewasserreaktor ist dies ein Speisewasserverteiler. Beim Revisions- stillstand des Kraftwerks wird dieser Speisewasserverteiler von den Cl-4-Stutzen abmontiert, woraufhin diese bzw. deren Anschlussflansche frei zugänglich sind.

Während des Betriebs eines Kernkraftwerks kommt es immer wie- der zum Eintrag von Fremdkörpern in das Kühlwasser des Primärkreislaufs eines Kernkraftwerks. Fremdkörper sind zum Beispiel Kleinstteile, die sich im Reaktorbehälter während des Betriebs von Einbauten oder Brennelementen lösen. Zum Beispiel ist es bekannt, in einem Kernkraftwerk mit Siede ¬ wasserreaktor im Reaktorbehälter Gewebematten aus Metalldrähten zu verwenden. Die Matten werden aufgrund von Wärmeverlus- ten als Isolation des Reaktordruckbehälterdeckels verwendet. Die Metalldrähte weisen einen Durchmesser von 0,1ym auf. Die Matten werden in den Reaktorbehälter eingebracht und dort passend zurechtgeschnitten . Hierbei gelangen Schneidrückstände in Form von Drahtstücken ins primärseitige Kühlwasser. Derartige Kleinstteile befinden sich als Schwebeteile im Kühlwasser und verursachen z.B. Frettingschäden an Brennelementen bei Betrieb des Kraftwerks. Die Kleinstteile können aufgrund ihrer geringen Größe bzw. Vielzahl zum Beispiel nicht durch Manipu- latoren einzeln aus dem Kühlkreislauf entfernt werden, sondern nur durch eine entsprechende Filterung des Kühlwassers.

Denkbar wäre es, in Rohrleitungen des sich außerhalb des Reaktorbehälters befindlichen Primärkühlkreislaufs Filter einzu ¬ bauen. Dies ist jedoch ein aufwändiger Prozess, da das Kühlsystem des Reaktors verändert wird. Hierzu sind teure und aufwändige behördliche Genehmigungsverfahren notwendig. Außer ¬ dem ist das auszufilternde Filtergut, welches sich dann außer ¬ halb des Reaktorbehälters im Filter des Rohrleitungssystems sammelt, in der Regel hochradioaktiv. Im Bereich des Filters wird damit außerhalb des Reaktorbehälters eine Strahlungsquel ¬ le geschaffen, die unter Umständen eine nicht unerhebliche Dosisleistung abgibt. Aufwändige, nicht unproblematische und teure Strahlenschutzmaßnahmen, insbesondere bei einem Filterwechsel, sind zu ergreifen.

Aus der DE 36 03 951 C2 ist es bekannt, eine Filtriervorrich ¬ tung an Stelle eines Brennelements in die untere Kernträger ¬ platte einzusetzen, um zirkulierendes Wasser des Primärkreis- laufes zu filtern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Filter und ein verbessertes Verfahren zum Filtern des oben genannten Kühlwassers anzugeben. Hinsichtlich des Filters wird die Aufgabe gelöst durch einen Filter gemäß Patentanspruch 1. Die Erfindung ist für solche Kernkraftwerke geeignet, deren in das Innere des Reaktors mündende Austrittsöffnung für Kühlwasser während eines Revisionsstillstands des Kraftwerks in dem Sinne zugänglich ist, dass dort der Filter anbringbar ist. Mit anderen Worten muss an der Austrittsöffnung zumindest während des Revisionsstill ¬ stands eine Filtermontage möglich sein. Der Filter befindet sich dann im montierten Zustand im Inneren des Reaktorbehälters unter Wasser, also im Kühlwasser.

Der erfindungsgemäße Filter weist einen Grundträger auf, der wiederum einen Eingang für zu filterndes Kühlwasser aufweist. Der Filter enthält außerdem mindestens eine im Grundträger austauschbar gehaltene Filterpatrone, welche fluidisch an den Eingang gekoppelt ist. Erfindungsgemäß weist der Filter eine

Fixiereinrichtung auf die an der Austrittsöffnung des Reaktorbehälters befestigbar ist. Die Befestigung geschieht derart, dass der Eingang fluidisch an die Austrittsöffnung ankoppelt. Das aus der Austrittsöffnung strömende Kühlwasser fließt also über den Eingang zur Filterpatrone und durchströmt diese, wobei das Wasser gefiltert wird. Das gefilterte Wasser tritt entweder an einem sich fluidisch an die Filterpatrone anschließenden Ausgang des Grundträgers oder direkt an der Fil- terpatrone wieder aus. Im letzteren Fall entartet mit anderen Worten der Ausgang zu einer Ausströmöffnung der Filterpatrone. Da sich der Filter im Reaktorinneren befindet, gelangt das austretende Wasser direkt in das Reaktorinnere.

Ist also mit anderen Worten der Filter an der Austrittsöffnung fixiert, muss durch die Austrittsöffnung strömendes Kühlwasser zunächst vollständig auf seinem Weg durch Eingang und Filter ¬ patrone den Filter passieren, bevor es vom Ausgang des Filters aus in das Innere des Reaktorbehälters gelangt. Sämtliches, durch die Austrittsöffnung strömendes Kühlwasser wird also zunächst gefiltert und gelangt nur vollständig gefiltert in den Reaktorbehälter. Erst dann setzt es seinen weiteren Weg im Kühlkreislauf fort.

Grundidee der Erfindung ist es, an die frei zugänglichen Aus- trittsöffnungen während des Revisionsstillstands einen Filter anzuschließen und den Kühlkreislauf auch im Revisionsstill ¬ stand zu betreiben, um das Kühlwasser während des Revisions ¬ stillstands durch den Filter zu leiten und zu filtern. Bei dem o.g. Siedewasserreaktor sind zum Beispiel während des Revisi- onsbetriebs Durchströmungen von ca. 5001/s pro Anschlussstut ¬ zen möglich. Eine projektierte Filterleistung bei angeschlos ¬ senem Filter liegt bei ca. 1001/s pro Stutzen. Bei einem der ¬ artigen Betrieb ist beim bekannten Reaktor rein rechnerisch nach ca. 6 Stunden Laufzeit das gesamte Kühlwasser einmal getauscht, das heißt durch die vier Filter an den Cl- bis C4- Stutzen geströmt. Durch eine Umwälzzeit im Primärkreislauf über die gesamte Dauer eines Revisionsstillstandes von z.B. drei Monaten können so durch die vielfache Umwälzung des Kühlwassers durch die Filter nahezu sämtliche Kleinschwebeteile aus dem Primärkreislauf entfernt werden. Ein vergleichbares

Konzept, das Wasser des Primärkreislaufs lediglich während des Revisionsstillstandes zu filtern, ist nicht bekannt. Da der Filter nur während der Revision benutzt wird und nicht während des Betriebs des Kernkraftwerks und außerdem nicht fest, also während des Betriebs, in der Anlage installiert wird, ist keine Behördenzulassung notwendig. Die Montage des Filters ist einfach und unaufwändig gegenüber der Montage in einer außerhalb des Reaktors gelegenen Rohrleitung. Da sich der Filter innerhalb des Reaktorkerns befindet, wo ohnehin radioaktives Material vorhanden ist und sich der Filter außer- dem unter Wasser, nämlich innerhalb des Kühlwassers befindet, ergeben sich strahlungstechnische Vorteile. Während des Fil- terns verbleibt gesammeltes Filtergut in der Filterpatrone unter Wasser, so dass hier keine zusätzliche Dosisbelastung im Kernkraftwerk entsteht. Filterein- und -ausbau finden unter Wasser, also strahlengeschützt statt. Auch ein Wechsel der Filterpatronen bei montiertem Filter ist vollständig unter Wasser und damit ohne Entstehung von Strahlenbelastung möglich. Der Filter ermöglicht es, in den Reaktorbehälter beziehungsweise den Primärkreislauf eingetragene Fremdkörper auszufil- tern, zum Beispiel die oben genannten Kleinstdrähte. Da der Filter während der gesamten Revisionszeit im Einsatz bleiben kann beziehungsweise durch durchströmt werden kann, ergibt sich eine sehr hohe Filtrierleistung durch permanentes Durchströmen des Filters. Indirekt ergibt sich durch die Filterung des Wassers eine verbesserte Vermeidung von Brennelementschä ¬ den, zum Beispiel in Form des o.g., von Schwebeteilchen verursachten Frettings.

Durch die Anordnung des Filters im Reaktorinneren unter Wasser kann dieser auch nach Abschluss des Filtervorgangs wie jedwe- des radioaktives Material aus dem Reaktorinneren unter Wasser, z.B. durch die Transportschleuse ins Brennelementlagerbecken verbracht und von dort strahlensicher entsorgt werden. Dies gilt für den Filter und die unter Umständen auszutauschenden Filterpatronen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Filter für die Speisewasserzuführung eines Siedewasserreaktors vorgesehen. Mit anderen Worten ist also der Reaktorbehälter ein Siedewasserreaktor und die Austrittsöffnung dessen Speisewasserzuführung, wie oben bereits erläutert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Grundträger einen Flansch auf, der an der Austrittsöffnung

befestigbar ist, wobei der Flansch den Eingang aufweist. Da im Betrieb des Reaktors in der Regel an der Austrittsöffnung ein Einbauten des Kernreaktors angeschlossen ist, zum Beispiel der oben genannte Speisewasserverteiler angeflanscht ist, stehen bei Demontage der entsprechenden Einbauten im Revisionsstillstand diverse, zu dieser Zeit nicht benötigte Flansche o.ä. an den Austrittsöffnungen zur Verfügung. Mit anderen Worten braucht der Filter also nur einen auf den entsprechenden Flansch des Reaktors abgestimmten Flansch bzw. Gegenflansch enthalten. Der Filter wird dann ähnlich dem im Betrieb montierten Einbauten mit seinem Flansch an der Austrittsöffnung beziehungsweise deren Flansch befestigt. So ist ein be ¬ sonders sicherer und zuverlässiger Halt gewährleistet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Filter- patrone im Montagezustand des Filters, wenn dieser also im Reaktorbehälter an der Austrittsöffnung befestigt ist, so ausgerichtet, dass gesammeltes Filtergut in dieser in Schwer- kraftrichtung einliegt. Mit anderen Worten ist dadurch die Filterpatrone so ausgestaltet, dass bei Abschalten des Kühl ¬ kreislaufs Filtergut weder aus dem Filter noch zurück in den Primärkreislauf gelangen kann. Eine zusätzliche Rückhaltevor- richtung für gesammeltes Filtergut in der Filterpatrone ist damit überflüssig. Ist die Filterpatrone zum Beispiel hohlzy- linderförmig und sacklochartig ausgebildet, mit einer Ein ¬ trittsöffnung am einen Längsende, so ist der Filter beziehungsweise die Patrone so konstruiert, dass die Eintrittsöff- nung in Schwerkraftrichtung stets nach oben weist, also den höchsten Punkt der Filterpatrone bildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Filter bzw. die Filterpatrone so gestaltet, dass im Montagezustand des Filters an der Austrittsöffnung diese so aus dem Grundkörper entnehmbar ist, dass das gesammelte Filtergut während des Austauschs in der Patrone in Schwerkraftrichtung einliegt. Mit anderen Worten ist der Filter derart konstruiert, dass die Filterpatrone beim Entnehmen nicht derart gegen die Schwer- kraftrichtung verkippt werden muss, dass Filtergut

herausgelangen könnte. Zum Beispiel ist eine oben genannte zylinderförmige Patrone mit nach oben gerichteter Eintritts ¬ öffnung auch senkrecht nach oben aus dem Filter entnehmbar. So muss diese hierbei nicht verkippt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Einlass im Montagezustand des Filters an der Unterseite des Filters angeordnet. Dies ist zum Beispiel notwendig, wenn die Aus ¬ trittsöffnung nach oben, also entgegen der Schwerkraftrichtung weist und daher der Filter auf diese aufzusetzen ist. Der

Filter enthält dann ein vom Einlass zur Oberseite des Filters führendes Steigrohr, welches wiederum von der Oberseite her in die Filterpatrone mündet. So ist ein unterseitiger Einlass des Filters mit den oben genannten Vorteilen kombinierbar, das Filtergut sich in Schwerkraftrichtung in der Filterpatrone sammelt beziehungsweise der Filter immer in Schwerkraftrich- tung durchströmt wird und sich so Filtergut in Schwerkraft ¬ richtung ansammeln kann. Im Filter sind dann beispielsweise die Filterpatronen auf Höhe der Steigrohre angeordnet und im Falle mehrerer Filterpatronen ein vom Steigrohr zu den Filterpatronen führender Verteiler oben auf den Filter aufgesetzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Filterpatrone einen auf das gewünschte Filtergut angepassten Filtereinsatz auf. Beispielsweise besteht in einem Kernkraftwerk die spezi ¬ elle Aufgabe, die oben genannten Drahtbruchstücke eines Drah- tes von 3ym Durchmesser auszufiltern . Es kann dann z.B. ein Filter eingesetzt werden, der sämtliche Teile größer lym aus dem Kühlwasser herausfiltert. Die zu verwendenden Filter sind variabel . Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8. Während des Revisionsstill ¬ standes des Kraftwerks wird demnach ein oben erläuterter erfindungsgemäßer Filter vermittels seiner Fixiereinrichtung mit seinem Eingang an die Austrittsöffnung ankoppelnd befestigt. Das Kühlwasser wird dann durch die Austrittsöffnung zirkuliert. Nach erfolgtem Filtervorgang wird vor Beendigung des Revisionsstillstandes der Filter wieder von der Austrittsöff ¬ nung und aus dem Reaktorbehälter entfernt. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde zusammen mit seinen Vor ¬ teilen bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filter erläutert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Kühlwassermenge mehrfach durch den Filter zirkuliert.

Hierbei wird insbesondere das gesamte Kühlwasser mehrfach gefiltert, wenn an allen Austrittsöffnungen, welche in das Reaktorinnere münden, jeweils ein Filter angebracht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird die Kühlwasserzirkulation unterbrochen, eine mit Filtergut gefüllte Filter- patrone unter Wasser aus dem Filter entnommen und entsorgt. Im Austausch wird eine neue Filterpatrone in den Filter einge ¬ setzt und die Kühlwasserzirkulation wieder aufgenommen. So können z.B. kleinere Filterpatronen eingesetzt werden, die eine kleinere Kapazität für Filtergut aufweisen. Der Filter weist dadurch einen kleineren Bauraum auf.

Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:

Fig.l einen Ausschnitt aus einem Kernkraftwerk im Revisionsstillstand mit erfindungsgemäßem Filter im Schnitt, Fig.2 einen alternativen Filter gemäß der Erfindung in räumlicher Darstellung,

Fig.3 das Unterteil des Filters aus Fig.2 in einer Darstellung gemäß Fig. 2,

Fig.4 das Oberteil des Filters aus Fig.2 in einer Darstellung gemäß Fig. 2,

Fig.5 eine in den Filter aus Fig.2 eingesetzte Filterpatrone im Schnitt.

Fig.l zeigt einen Ausschnitt aus einem Kernkraftwerk 2, nämlich dessen Reaktorbehälter 4 und ein an diesen anschließendes Brennelementlagerbecken 6. Das Kernkraftwerk 2 befindet sich im Revisionsstillstand, weshalb von der oberen Öffnung 8 des Reaktorbehälters 4 - in einer Schwerkraftrichtung 9 gesehen - der Reaktorbehälterdeckel 10 entfernt und im Brennelementla- gerbecken 6 zwischengelagert wurde.

Der Reaktorbehälter 4 weist einen Primärkreislauf 14 auf, durch welchen im Betrieb oder auch während des gezeigten Revisionsstillstandes Kühlwasser 12 zirkuliert. Aufgrund des Revi- sionsstilltandes ist der gesamte dargestellte Teil des Kern ¬ kraftwerks 2 mit Kühlwasser 12 geflutet. Zum Primärkreislauf 14 gehören am Reaktorbehälter 4 angebrachte Speisewasserlei ¬ tungen 16a, b sowie Frischdampfleitungen 18a, b. Die Strömungs ¬ richtungen des Kühlwassers 12 durch den Primärkreislauf 14 sind in Fig. 1 durch Pfeile 15 dargestellt. Beim Betrieb des Primärkreislaufs tritt Kühlwasser 12 durch die Austrittsöff ¬ nungen 20a, b der Speisewasserleitungen 16a, b in das Innere 22 des Reaktorbehälters 4 ein. Von den je vier in Umfangsrichtung des Reaktorbehälters 4 verteilten Öffnungen sind in Fig.l nur jeweils zwei dargestellt.

Die Austrittsöffnungen 20a, b befinden sich an der Innenwand 23 des Reaktorbehälters 4 und weisen jeweils einen Flansch 24a, b auf, an welchem beim Betrieb des Kernkraftwerks 2 ein Kernbau- teil 26 in Form eines Speisewasserverteilers angeschlossen ist, in welches das gesamte durch die Speisewasserleitungen 16a, b zugeführte Kühlwasser 12 strömt. Während des Revisions ¬ stilltandes wird das Kernbauteil 26 entfernt, weshalb es in Fig.l nur gestrichelt dargestellt ist.

Gemäß der Erfindung ist während des Revisionsstillstandes an jeder der Austrittsöffnungen 20a, b (in Fig.l nur für die Aus- trittsöffnung 20b dargestellt) ein Filter 28 angebracht. Der Filter 28 weist einen Grundträger 29 auf. An diesem sind ein Eingang 30 und ein Ausgang 32 vorgesehen. Fluidisch zwischen Eingang 30 und Ausgang 32 ist eine Filterpatrone 34 geschal- tet, die austauschbar im Grundträger 29 gehalten ist. Außerdem besitzt der Filter 28 bzw. der Grundträger 29 eine Fixiereinrichtung 36, mit welcher er an der Austrittsöffnung 20b befestigt ist. Der Filter 28 bzw. dessen Befestigung ist derart gestaltet, dass das gesamte durch die Austrittsöffnung 20b in den Reaktorbehälter 4 einströmende Kühlwasser 12 zunächst durch den Eingang 30 und die Filterpatrone 34 strömt und erst durch den Ausgang 32 in das Innere 22 des Reaktorbehälters 4 gelangt. Mit anderen Worten wird das gesamte durch die Aus ¬ trittsöffnung 20b einströmende Kühlwasser 12 durch den Filter 28 gefiltert.

Der Primärkreislauf 14 ist derart gestaltet, dass dieser das gesamte im Kernkraftwerk 2 vorhandene Kühlwasser 12 des Primärkreislaufs 14 umwälzt. Erfindungsgemäß ist an jeder der vier Austrittsöffnungen 20a, b je ein Filter 28 angeschlossen. Bei Umwälzung des Kühlwassers 12 wird somit das gesamte Kühl ¬ wasser 12 des Primärkreislaufs 14 gefiltert.

Fig.2 zeigt den Reaktorbehälter 4 aus Fig. 1 beziehungsweise dessen Innenwand 23 mit einer alternativ gestalteten Speisewasserleitung 16a. Diese ist im Inneren 22 des Reaktorbehäl ¬ ters 4 nach oben hin, das heißt entgegen der Schwerkraftrichtung 9 gekröpft, so dass sich die Austrittsöffnung 20a am horizontal verlaufenden oberen Ende des hohlen und in seinem Inneren Kühlwasser 12 führenden Flansches 24a befindet. Der

Filter 28 weist wieder einen an die Austrittsöffnung 20a angekoppelten Eingang 30 auf. Im Grundträger 29 sind hier acht Filterpatronen 34 - gestrichelt dargestellt - gehalten. Der Filter 28 beziehungsweise Grundträger 29 weist in dieser Aus ¬ führungsform an seiner Unterseite 41 ein den Eingang 30 aufweisendes Unterteil 42 sowie an seiner Oberseite 43 ein Ober- teil 44 auf. In dieser Ausführungsform sind die Filterpatronen 34 in hohlzylindrischen Filterführungen 45 gehalten, die zwischen Unterteil 42 und Oberteil 44 angebracht sind.

Kühlwasser 12 strömt bei Betrieb des Primärkreislaufes 14 durch den Flansch 24a und in Richtung der Pfeile 46 durch die Austrittsöffnung 20a und den Eingang 30, durch das Unterteil 42 in zwei endseitig am Filter 28 angebrachte Steigrohre 48 zum Oberteil 44. Letzteres leitet das Kühlwasser 12 in die acht Filterpatronen 34, die daher in Schwerkraftrichtung 9 durchströmt werden. Die Steigrohre 48 und Filterführungen sind mit Oberteil 44 und Unterteil 42 verschweißt und bilden mit diesen den Grundträger 29 als stabile Einheit.

Das Kühlwasser 12 durchströmt die Filterpatronen 34 und ver- lässt den Filter 28 am Zylindermantel der Filterführungen 45. Im vorliegenden Fall ist also kein gegenständlicher Ausgang im eigentlichen Sinne vorhanden, durch den das Kühlwasser 12 den Filter 28 verlässt. Der Ausgang 32 wird eher durch flächenhaft über den Zylindermantel verteilte Ausströmöffnungen der Filterführungen 45 gebildet. Da sich der Filter 28 im Inneren 22 des Reaktorbehälters 4 befindet, gelangt das austretende Was ¬ ser dennoch direkt in das Reaktorinnere. Die Pfeile 46 sind nur für vier der acht Filterpatronen 34 dargestellt. Fig.3 zeigt das Unterteil 42 im Detail, nämlich dass dieses aus einem Aufsatz 50 und einer unteren Platte 52 aufgebaut ist. Der Aufsatz 50 weist zunächst einen Flansch 54 als Fi- xiereinrichtung 36 auf, welcher als Gegenflansch auf den

Flansch 24a des Reaktorbehälters 4 abgestimmt ist, um auf diesem montiert zu werden. Der Aufsatz 50 beinhaltet außerdem den Eingang 30 in Form zweier Durchbrechungen. Die untere Platte 52 wird bei der Montage des Filters 28 auf den Aufsatz 50 eingelegt, sodass unterhalb derer ein Strömungskanal für Kühlwasser 12 entsteht, der vom Eingang 30 zu den beiden end- seitig an der unteren Platte 52 angeordneten Durchbrechungen 56 führt. Auf den Durchbrechungen 56 sind die Steigrohre 48 angebracht. Auf acht Vertiefungen 58, welche jedoch keinen Durchgang durch die untere Platte 52 bilden, sind die acht Filterführungen 45 angebracht, in welche die Filterpatronen 34 eingesetzt werden. Fig.4 zeigt den Aufbau des Oberteils 44. Dieses setzt sich zusammen aus einer oberen Platte 62, einem Verteiler 64 und einem Deckblech 66. Im Gegensatz zur unteren Platte 52 weist die obere Platte 62 sowohl an den Befestigungsorten für die Steigrohre 48 als auch an den Positionen für die Filterführun- gen 45 Durchbrechungen 56 auf. Aufsatz 50, unterer Platte 52 Steigrohre 48, Filterführungen 45 und obere Platte 62 sind miteinander verschweißt und bilden den Grundträger 29. Der Verteiler 64 ist auf den Grundträger 29 lösbar aufzusetzen. Dies ermöglicht es, in die acht innen liegenden Durchbrechun- gen 56 der oberen Platte 62 die acht Filterpatronen 34 einsetzen zu können. Anschließend wird der Verteiler 64 aufgesetzt und mit Hilfe eines Mittelhalters 68 gehalten. Der Verteiler 64 schließt hierbei sowohl an die Steigrohre 48 als auch die acht Filterpatronen 34 dichtend an, um das Kühlwasser 14 zu führen. Anschließend wird noch das Deckblech 66 aufgesetzt und damit der Filter 28 komplettiert. Der Verteiler 64 dient also dazu, das endseitig in Richtung der Pfeile 46 einströmende Kühlwas ¬ ser 14 aus den Steigrohren 48 auf die acht Filterführungen 45 beziehungsweise Filterpatronen 34 zu verteilen.

Fig.5 zeigt eine Filterführung 45 mit einliegender Filterpat ¬ rone 34 im Detail bzw. Schnitt im montierten Zustand des Fil ¬ ters 28 im Reaktorbehälter 4. Während des Filtervorgangs sam- melt sich Filtergut 70 in der Filterpatrone 34. Diese ist so orientiert, dass auch bei abgeschaltetem Primärkreislauf 14 das Filtergut 70 in Schwerkraftrichtung 9 in der Filterpatrone 34 einliegt und somit aus dieser nicht mehr entweichen kann. Das Filtergut kann so nicht in den Primärkreislauf 14 zurück- gelangen.

Ein Wechsel von Filterpatronen 34 erfolgt, während der gesamte Filter 28 am Flansch 24a befestigt ist. Zum Wechsel der Fil ¬ terpatrone 34 wird das Deckblech 66 entfernt und der Verteiler 64 aus dem Mittelhalter 68 gelöst und entfernt. Die Filterpat ¬ rone 34 kann dann entgegen der Schwerkraftrichtung 9 senkrecht nach oben aus der Filterführung 45 entnommen werden und muss hierbei nicht gegen die Schwerkraftrichtung 9 verkippt werden. So ist auch verhindert, dass beim Wechsel der Filterpatronen 34 Filtergut 70 durch die Eingangsöffnung 72 austreten und in das Innere 22 des Reaktorbehälters 4 gelangen könnte.

Nach Einsetzen neuer Filterpatronen 34 wird der Filter 28 durch Anbau des Verteilers 64 und des Deckblechs 66 wieder komplettiert. Der gesamte Wechsel der Filterpatronen 34 ge ¬ schieht unter Wasser, das heißt innerhalb des Kühlwassers 12. Die mit dem teilweise hochradioaktiven Filtergut 70 gefüllten Filterpatronen 34 können beispielsweise ins Brennelementlagerbecken 6 überführt werden und von dort aus entsorgt werden. All dies kann komplett unter Wasser geschehen, um eine Strahlenbelastung im Kraftwerk 2 zu vermeiden.