CN102798115A

CN102798115A - 一种核电站蒸汽发生器支承结构及蒸汽发生器

Info

Publication number: CN102798115A
Application number: CN2012102957032A
Authority: CN
Inventors: 谢洪虎; 毛庆; 周鹏; 任红兵; 刘勇; 秦加明; 吴应喜; 刘小华; 张庆红; 梁小龙; 卢智
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: CN102798115B

Abstract

本发明涉及一种核电站蒸汽发生器支承结构，该支撑结构包括至少两组相对设置的摆动拉杆（20）和至少两组相对设置的阻尼器（30），所述摆动拉杆（20）的延伸方向与阻尼器（30）的延伸方向相互垂直,摆动拉杆（20）和阻尼器（30）的一端分别连接于蒸汽发生器房间相互垂直的混凝土侧墙上，另一端分别连接于蒸汽发生器（100）上。本发明还涉及一种核电站蒸汽发生器，核电站蒸汽发生器支承结构。本发明通过摆动拉杆将支承结构直接连接到混凝土锚固墙上，消除了蒸汽发生器上部水平支承与混凝土墙之间的间隙，提高了反应堆冷却剂系统的抗震性能。

Description

一种核电站蒸汽发生器支承结构及蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种核电站蒸汽发生器支承结构及蒸汽发生器。

背景技术

在正常工况下，蒸汽发生器支承结构能够为蒸汽发生器提供支承，承受不同工况下的支承载荷；在反应堆冷却机系统正常运行、一回路主系统热膨胀工况下，蒸汽发生器支承结构能够保证蒸汽发生器实现不受约束的热膨胀和自由热位移；在地震和LOCA（破口）事故发生时，蒸汽发生器支承结构能够限制蒸汽发生器的瞬间位移，保证反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器及土建结构的稳定与安全。

如图1所示，现有技术的蒸汽发生器上部水平支承所采用的支承抱环、阻尼器和锚固基础板三者之间的支承结构示意图，现有技术的技术方案是：

蒸汽发生器100’上部水平支承采用支承抱环10’、阻尼器30’和锚固基础板50’的支承结构。其中，支承抱环10’由两个具有箱型结构的半抱环组成，两个半抱环通过拉杆连接到布置在与主管道热段轴线L’平行的阻尼器30’的一端，该阻尼器30’的另一端通过锚固拉杆锚固到混凝土墙壁上；与主管道热段轴线L’垂直方向上的两个支承抱环箱体60’与两侧的锚固基础板50’之间存在一定的间隙，间隙值分别为0～0.5（泵侧）、1.5～4.3（泵相反侧），间隙的存在可以保证蒸汽发生器因主系统的热胀冷缩而产生的自由热位移，以及蒸汽发生器本身产生的热膨胀，如图1所示。

由上述原蒸汽发生器上部水平支承结构介绍可知，在蒸汽发生器上部水平支承设计结构中，上部水平支承结构与混凝土锚固墙体之间存在一定的间隙。

支承间隙的存在使得支承结构与混凝土锚固墙体之间在与主管道热段轴线垂直的方向上的连接为不连续连接，支承结构与混凝土锚固墙体之间的不连续连接使得地震或者LOCA（破口）事故发生时在此方向上产生的作用力不能直接由该方向上的支承构件承担并传递到混凝土墙壁上而削弱，而是会引起蒸汽发生器产生沿与主管道热段轴线垂直方向上的振荡，造成蒸汽发生器及土建结构承受冲击载荷，降低设备及反应堆冷却剂系统的抗震性能。

由反应堆冷却剂系统相关部件力学计算报告可知，蒸汽发生器进出口接管焊缝处的力学计算值接近了材料的力学性能许用上限值，是抗震性能最薄弱的环节，其根本原因就在于上部水平支承结构与混凝土锚固墙体间存在间隙。

综上所述，现有的蒸汽发生器上部水平支承结构与混凝土锚固墙体之间存在一定的间隙，间隙的存在降低了反应堆冷却剂主系统的抗震性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中蒸汽发生器上部水平支承结构与混凝土锚固墙体之间存在一定的间隙，且间隙的存在降低了反应堆冷却剂主系统的抗震性能的缺陷，提供一种核电站蒸汽发生器支承结构。本发明要解决的另一技术问题在于，针对现有技术中蒸汽发生器上部水平支承结构与混凝土锚固墙体之间存在一定的间隙，且间隙的存在降低了反应堆冷却剂主系统的抗震性能的缺陷，提供一种核电站蒸汽发生器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站蒸汽发生器支承结构，该支撑结构包括至少两组相对设置的摆动拉杆和至少两组相对设置的阻尼器，所述摆动拉杆的延伸方向与阻尼器的延伸方向相互垂直,摆动拉杆和阻尼器的一端分别连接于蒸汽发生器房间相互垂直的混凝土侧墙上，另一端分别连接于蒸汽发生器上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述蒸汽发生器周侧环抱设置有支承抱环，该支承抱环设置有支耳，摆动拉杆和阻尼器分别通过所述支耳连接于蒸汽发生器。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述摆动拉杆与所述阻尼器在同一水平面上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述摆动拉杆的数量为两个，所述两个摆动拉杆轴线所在方向与主管道热段轴线L的方向近似垂直。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述两组阻尼器分别安装在所述支承抱环的两侧，每组为两个阻尼器，且每个阻尼器的轴线所在方向均与主管道热段轴线L方向平行。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述摆动拉杆两端的连接处均设有销轴和球铰轴承，所述摆动拉杆的一端通过销轴和球铰轴承的配合与所述支承抱环的连接支耳连接，所述摆动拉杆的另一端通过销轴和球铰轴承的配合与锚固在房间混凝土侧墙上的锚固支座连接。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述摆动拉杆与所述阻尼器不在同一水平面上，所述摆动拉杆的数量为两个，其分别设置于所述蒸汽发生器的上部且其两者为同向设置；

所述两个摆动拉杆轴线所在方向与主管道热段轴线L的方向近似垂直；

在所述两个摆动拉杆上方且沿着主管道热段轴线L方向上设置两个阻尼器，所述两个阻尼器分别安装在轴线与主管道热段轴线L平行的方向上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述摆动拉杆的一端通过球铰轴承、以及设置在所述蒸汽发生器上的凸耳轴连接到所述蒸汽发生器上，所述摆动拉杆的另一端通过销轴和球铰轴承连接到蒸汽发生器的房间混凝土墙上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，所述两个阻尼器的一端连接到设置在蒸汽发生器上的凸耳轴上，所述两个阻尼器的另一端通过销轴和球铰轴承连接到房间混凝土墙上的锚固支座上。

本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站蒸汽发生器，包括权利要求1至9中任一项所述的核电站蒸汽发生器支承结构，该支撑结构包括至少两组相对设置的摆动拉杆和至少两组相对设置的阻尼器，所述摆动拉杆的延伸方向与阻尼器的延伸方向相互垂直,摆动拉杆和阻尼器的一端分别连接于蒸汽发生器房间相互垂直的混凝土侧墙上，另一端分别连接于蒸汽发生器上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述蒸汽发生器周侧环抱设置有支承抱环，该支承抱环设置有支耳，摆动拉杆和阻尼器分别通过所述支耳连接于蒸汽发生器。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述摆动拉杆与所述阻尼器在同一水平面上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述摆动拉杆的数量为两个，所述两个摆动拉杆轴线所在方向与主管道热段轴线L的方向近似垂直。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述两组阻尼器分别安装在所述支承抱环的两侧，每组为两个阻尼器，且每个阻尼器的轴线所在方向均与主管道热段轴线L方向平行。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述摆动拉杆两端的连接处均设有销轴和球铰轴承，所述摆动拉杆的一端通过销轴和球铰轴承的配合与所述支承抱环的连接支耳连接，所述摆动拉杆的另一端通过销轴和球铰轴承的配合与锚固在房间混凝土侧墙上的锚固支座连接。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述摆动拉杆与所述阻尼器不在同一水平面上，所述摆动拉杆的数量为两个，其分别设置于所述蒸汽发生器的上部且其两者为同向设置；

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述摆动拉杆的一端通过球铰轴承、以及设置在所述蒸汽发生器上的凸耳轴连接到所述蒸汽发生器上，所述摆动拉杆的另一端通过销轴和球铰轴承连接到蒸汽发生器的房间混凝土墙上。

在本发明所述的一种核电站蒸汽发生器中，所述两个阻尼器的一端连接到设置在蒸汽发生器上的凸耳轴上，所述两个阻尼器的另一端通过销轴和球铰轴承连接到房间混凝土墙上的锚固支座上。

实施本发明的一种核电站蒸汽发生器支承结构及蒸汽发生器，具有以下有益效果：本发明很好地消除了蒸汽发生器上部水平支承与混凝土墙之间的间隙，通过摆动拉杆将支承结构直接连接到混凝土锚固墙上。更重要的是，这种新的支承方案提高了反应堆冷却剂系统的抗震性能，改进后的支承方案使得反应堆冷却剂主系统的抗震性能从原来的0.2g提高到了0.3g。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的蒸汽发生器上部水平支承所采用的支承抱环、阻尼器和锚固基础板三者之间的支承结构示意图；

图2是本发明第一实施例的核电站蒸汽发生器支承结构的整体结构示意图；

图3是本发明第一实施例的核电站蒸汽发生器支承结构的局部放大示意图；

图4是本发明第二实施例的核电站蒸汽发生器支承结构的分层结构整体示意图；

图5是图4中沿B-B方向的结构示意图；

图6是图4中沿A-A方向的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图2、图3所示，在本发明的一种核电站蒸汽发生器支承结构中，包括摆动拉杆20、阻尼器30、以及环抱于蒸汽发生器100周围的支承抱环10，在所述支承抱环10上设有连接支耳11，所述摆动拉杆20的一端与所述支承抱环10上的连接支耳11连接，所述摆动拉杆20的另一端与蒸汽发生器的房间混凝土侧墙连接。

进一步地，所述摆动拉杆20的数量为两个，其分别安装于所述支承抱环10的右上、左下部位并且其两者为相对设置，所述两个摆动拉杆20轴线所在方向与主管道热段轴线L的方向近似垂直。

进一步地，所述摆动拉杆20的另一端连接到房间混凝土侧墙上的锚固支座50上。

进一步地，所述阻尼器30的数量为4个，所述4个阻尼器30分别安装在所述支承抱环10的两侧，每侧各设有两个阻尼器30，且每个阻尼器30的轴线所在方向均与主管道热段轴线L方向平行，所述摆动拉杆20与阻尼器30均在同一水平面上。

进一步地，所述阻尼器30的一端分别与所述支承抱环箱体60连接并且其两者为相对设置，所述阻尼器30的另一端分别固定于所述蒸汽发生器100的房间混凝土墙上。

具体地，本实施例中的蒸汽发生器100上部水平支承方案采用四台额定载荷较小的阻尼器30，安装在支承抱环10两侧（主泵侧和主泵相反侧各安装两台）且与主管道热段轴线L平行的方向上。为了给新增加的拉杆留出安装、维护空间，将远离主泵侧的两台阻尼器30布置在SG（SG是指蒸汽发生器）房间混凝土环墙上，而另外两台阻尼器30布置在靠近堆心一侧，这种布置方式与原蒸汽发生器上部水平支承阻尼器布置方式不同，但阻尼器轴线是一致的，主要考虑当地震或LOCA（破口）事故发生时，限制蒸汽发生器沿着主管道热段轴线方向上的瞬间位移，从而减轻蒸汽发生器和土建结构的破坏。

进一步地，所述摆动拉杆20两端的连接处均设有销轴和球铰轴承，所述摆动拉杆20的一端通过销轴和球铰轴承的配合与所述支承抱环10的连接支耳11连接，所述摆动拉杆20的另一端通过销轴和球铰轴承的配合与房间混凝土侧墙上的锚固支座50连接。

具体地，所述两个摆动拉杆20安装在与主管道热段轴线L垂直的方向上，摆动拉杆20的一端连接到焊接在支承抱环10的连接支耳11上，另一端连接到混凝土侧墙上的锚固支座50上，所述摆动拉杆20的两端连接处分别安装了销轴、球座轴承等零部件，球座轴承的安装保证了蒸汽发生器因主系统的热胀冷缩的作用而产生的自由热位移。

本实施例还提供了一种核电站蒸汽发生器，包括本实施例中提到核电站蒸汽发生器支承结构，具体支承结构已在本实施例中加以阐述，在此不再具体说明。

实施例2

与实施例1所不同的是，如图4至图6所示，将上述蒸汽发生器支承结构采用分层结构，将蒸汽发生器上部水平支承结构进行拆分，并分别布置在两个标高位置处。在蒸汽发生器100上部水平支承标高位置处沿着与主管道热段轴线L垂直方向上设置两个摆动拉杆20。

进一步地，所述摆动拉杆20的数量为两个，其分别设置于所述蒸汽发生器100的上部且其两者为同向设置；所述两个摆动拉杆20轴线所在方向均与主管道热段轴线L的方向近似垂直；在所述两个摆动拉杆20上方且沿着主管道热段轴线L方向上设置两个阻尼器30，此种结构可以用来更好的提高抗震性能。

进一步地，如图5所示，所述摆动拉杆20的一端通过球铰轴承、以及设置在所述蒸汽发生器100上的凸耳轴23连接到所述蒸汽发生器100上，所述摆动拉杆20的另一端通过销轴和球铰轴承连接到蒸汽发生器100的房间混凝土侧墙上，由于摆动拉杆20的两端都安装有球铰轴承，此摆动拉杆20的设置除满足此方向上的支承功能外，还能够保证蒸汽发生器100沿着主管道热段轴线L方向上的自由热位移。

进一步地，如图6所示，所述两个阻尼器30的一端连接到设置在蒸汽发生器100上的凸耳轴23上，所述两个阻尼器30的另一端通过销轴和球铰轴承连接到房间混凝土墙上的锚固支座50上，摆动拉杆20与阻尼器30不在同一水平面上。

具体地，在摆动拉杆20标高层上方一定位置处，沿着主管道热段轴线L方向上设置了两台阻尼器30，阻尼器30的一端连接到设置在蒸汽发生器100上的凸耳轴23上，另一端通过销轴、球铰轴承连接到锚固在混凝土墙上的锚固支座50上，阻尼器30的存在允许蒸汽发生器100在电站正常运行期间实现不受约束的热膨胀和自由热位移，而在地震和LOCA（破口）事故发生时，安装的两台阻尼器能够限制蒸汽发生器沿着主管道热段轴线方向上的瞬间位移，保证反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器及土建结构的稳定与安全。

通过以上实施例可以看出本发明的一种核电站蒸汽发生器支承结构及蒸汽发生器，本发明通过摆动拉杆将支承结构直接连接到混凝土锚固墙上，很好地消除了蒸汽发生器上部水平支承与混凝土墙之间的间隙，更重要的是，这种新的支承方案提高了反应堆冷却剂系统的抗震性能，改进后的支承方案使得反应堆冷却剂主系统的抗震性能从原来的0.2g提高到了0.3g。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，该支撑结构包括至少两组相对设置的摆动拉杆（20）和至少两组相对设置的阻尼器（30），所述摆动拉杆（20）的延伸方向与阻尼器（30）的延伸方向相互垂直,摆动拉杆（20）和阻尼器（30）的一端分别连接于蒸汽发生器房间相互垂直的混凝土侧墙上，另一端分别连接于蒸汽发生器（100）上。

2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器支撑结构，其特征在于，所述蒸汽发生器（100）周侧环抱设置有支承抱环（10），该支承抱环（10）设置有支耳（11），摆动拉杆（20）和阻尼器（30）分别通过所述支耳（11）连接于蒸汽发生器（100）。

3.根据权利要求2所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述摆动拉杆（20）与所述阻尼器（30）在同一水平面上。

4.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述摆动拉杆（20）的数量为两个，所述两个摆动拉杆（20）轴线所在方向与主管道热段轴线（L）的方向近似垂直。

5.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述两组阻尼器（30）分别安装在所述支承抱环（10）的两侧，每组为两个阻尼器（30），且每个阻尼器（30）的轴线所在方向均与主管道热段轴线（L）方向平行。

6.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述摆动拉杆（20）两端的连接处均设有销轴和球铰轴承，所述摆动拉杆（20）的一端通过销轴和球铰轴承的配合与所述支承抱环（10）的连接支耳（11）连接，所述摆动拉杆（20）的另一端通过销轴和球铰轴承的配合与锚固在房间混凝土侧墙上的锚固支座（50）连接。

7.根据权利要求2所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述摆动拉杆（20）与所述阻尼器（30）不在同一水平面上，所述摆动拉杆（20）的数量为两个，其分别设置于所述蒸汽发生器（100）的上部且其两者为同向设置；

所述两个摆动拉杆（20）轴线所在方向与主管道热段轴线（L）的方向近似垂直；

在所述两个摆动拉杆（20）上方且沿着主管道热段轴线（L）方向上设置两个阻尼器（30），所述两个阻尼器（30）分别安装在轴线与主管道热段轴线（L）平行的方向上。

8.根据权利要求7所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述摆动拉杆（20）的一端通过球铰轴承、以及设置在所述蒸汽发生器（100）上的凸耳轴（23）连接到所述蒸汽发生器（100）上，所述摆动拉杆（20）的另一端通过销轴和球铰轴承连接到蒸汽发生器（100）的房间混凝土墙上。

9.根据权利要求8所述的核电站蒸汽发生器支承结构，其特征在于，所述两个阻尼器（30）的一端连接到设置在蒸汽发生器（100）上的凸耳轴（23）上，所述两个阻尼器（30）的另一端通过销轴和球铰轴承连接到房间混凝土墙上的锚固支座（50）上。

10.一种核电站蒸汽发生器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的核电站蒸汽发生器支承结构，该支撑结构包括至少两组相对设置的摆动拉杆（20）和至少两组相对设置的阻尼器（30），所述摆动拉杆（20）的延伸方向与阻尼器（30）的延伸方向相互垂直,摆动拉杆（20）和阻尼器（30）的一端分别连接于蒸汽发生器房间相互垂直的混凝土侧墙上，另一端分别连接于蒸汽发生器（100）上。

11.根据权利要求10所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽发生器（100）周侧环抱设置有支承抱环（10），该支承抱环（10）设置有支耳（11），摆动拉杆（20）和阻尼器（30）分别通过所述支耳（11）连接于蒸汽发生器（100）。

12.根据权利要求11所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述摆动拉杆（20）与所述阻尼器（30）在同一水平面上。

13.根据权利要求12所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述摆动拉杆（20）的数量为两个，所述两个摆动拉杆（20）轴线所在方向与主管道热段轴线（L）的方向近似垂直。

14.根据权利要求12所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述两组阻尼器（30）分别安装在所述支承抱环（10）的两侧，每组为两个阻尼器（30），且每个阻尼器（30）的轴线所在方向均与主管道热段轴线（L）方向平行。

15.根据权利要求11所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述摆动拉杆（20）两端的连接处均设有销轴和球铰轴承，所述摆动拉杆（20）的一端通过销轴和球铰轴承的配合与所述支承抱环（10）的连接支耳（11）连接，所述摆动拉杆（20）的另一端通过销轴和球铰轴承的配合与锚固在房间混凝土侧墙上的锚固支座（50）连接。

16.根据权利要求11所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述摆动拉杆（20）与所述阻尼器（30）不在同一水平面上，所述摆动拉杆（20）的数量为两个，其分别设置于所述蒸汽发生器（100）的上部且其两者为同向设置；

17.根据权利要求15所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述摆动拉杆（20）的一端通过球铰轴承、以及设置在所述蒸汽发生器（100）上的凸耳轴（23）连接到所述蒸汽发生器（100）上，所述摆动拉杆（20）的另一端通过销轴和球铰轴承连接到蒸汽发生器（100）的房间混凝土墙上。

18.根据权利要求16所述的核电站蒸汽发生器，其特征在于，所述两个阻尼器（30）的一端连接到设置在蒸汽发生器（100）上的凸耳轴（23）上，所述两个阻尼器（30）的另一端通过销轴和球铰轴承连接到房间混凝土墙上的锚固支座（50）上。