CN1028930C - 蒸汽锅炉二次循环回路中徙动体的捕集装置 - Google Patents

Abstract

本发明的捕集装置可以捕集核设备蒸汽锅炉或二次循环回路中的徙动体。该捕集装置主要由一些格栅(6)安置在蒸汽锅炉管束外套(8)与耐压外壳(7)之间构成。格栅的网格，其大小取得使易卡在管束各管道与一次循环回路之间的物体不能通过其中。本捕集装置可用于压水核反应堆的蒸汽锅炉中。

Description

本发明涉及核发电设备特别是采用一个或多个压水堆的核发电设备中使用的蒸汽锅沪。本发明特别涉及安置在蒸汽锅炉二次循环回路中的一种装置。

在供电装置由压水核反应堆组成的核电站中，一次循环回路是用来清除反应堆所产生的能量的。压水封装在所述一次循环回路中。用诸如蒸汽锅炉之类的热交换器可以通过该一次循环回路利用从核反应堆提取的热能。

图1示出了这种蒸汽锅炉。1是一次循环回路的入口，2是该回路的出口。这两个孔位于蒸汽锅炉的下端。在一次循环回路中流通的压水在蒸汽锅炉内流经管束3。该管束3位于蒸汽锅炉的下部分。

二次循环回路的水入口4横向配置，位于蒸汽锅炉的上部分。该二次循环锅炉的出口5位于蒸汽锅炉的顶部。水从二次循环回路入口4进入二次循环回路之后，由供水环6加以分配，用管子在蒸汽锅炉的耐压外壳7与该管束3的外套8之间输送。这时，水沿管束3的外套8上升，与外套8接触而蒸发成蒸汽。水到达管束3上端9时，由外壳7的上部分10和配备有离心式汽水分离器的排水管12加以收集。蒸汽通过一个或多个干燥器13之后从出口5排出，这样就完成了水从蒸汽的分离过程。

如此从蒸汽中分离出来处于饱和状态的水叫做再循环水，这些水经 一根或多根管15输送，然后与来自供水环6的水混合。

考虑到二次循环回路横贯蒸汽锅炉的那一部分的结构，不难看出，封闭在二次循环回路内的较小物体可能会沿蒸汽锅炉内该回路的通路流动，从而卡在或嵌入狭窄的通道中。这些狭窄的通道由将管束3的各管道分隔开的空间组成。

形状、大小和形式不同，对蒸汽锅炉来说是外来的通常叫做徙动体的物体，会经由二次供水系统或在检修过程中偶然进入蒸汽锅炉内。在蒸汽锅炉运行期间，二次流体会带动这些物体运动并将它们带走，然后固定在蒸汽锅炉各个不同的地方，例如管板31上，或进入管束3的各管道中。这些物体会冲击或摩擦着各管道的管壁，使管壁损坏。

本发明的目的就是要减少上述那些来自蒸汽锅炉的二次供水系统和上部分且易到达管板并损害管束的徙动体的大小和数量。

为达到上述目的，本发明的主要目标是一种徙动体捕集装置，用以捕集核发电设备蒸汽锅炉二次循环回路内的徙动体，该捕集装置由多个格栅或等效的机械过滤系统组成，为达到最理想的捕集效率，这些格栅或过滤系统占据着二次循环回路的整个环形截面、二次循环回路各供水管道的下游和一次循环回路管束进水管道的上游。

管束的各管道彼此间隔一定的间距时，若格栅的网格的最大宽度小于所述间距，从而使易卡在各管道之间的物体不能通过其中，则可提高本发明捕集装置的效率。

在本发明捕集装置的主要结构中，格栅之类的部分是由一些环形段固定在两个毗邻环形段公用的两个辐射支架上并焊接到管束外套上构成的。在此情况下，各格栅最好用螺钉固定支架上，以便可以拆卸。

在本发明捕集装置的较佳实施例中，格栅的宽度比二次循环回路装有格栅的环形截面宽度稍为小一些，以留出几个毫米的间隙，使格栅可以在蒸汽锅炉的耐压外壳与管束之间有膨胀的余地。

在此情况下，可以在蒸汽锅炉耐压外壳环形截面的内壁上安置一些第一外板条，以填补各格栅与耐压外壳之间的环形外间隙。固定在各格栅外周边的第二圆板条可以防止捕集在各格栅上的物体再进入耐压外壳与管束外套之间的间隙。同样，在各格栅与管束外套之间也可以设置内板条。

为使各格栅能经得起徙动体可能有的冲击和各种液压应力，并承受得起操作人员的重量，格栅的厚度达数厘米，使其具有足够的机械强度。

阅读下面就各附图所作的说明可以更好地理解本发明及其技术特点。

图1，上面已经介绍过，示出了装有本发明的徙动体捕集装置的蒸汽锅炉的剖视图。

图2示出了本发明装设在蒸汽锅炉的捕集装置的放大示意图。

图3、4和5示出了本发明捕集装置格栅网格的三个实例。

图6示出了将本发明的捕集装置固定在蒸汽锅炉中的一个实例。

图2示出了图1蒸汽锅炉的中间部分。可以看到管束外套8的上部分10围绕着管束3的上部分9。可以看出，耐压外壳7在这一高度上的宽度扩大了，即它呈圆锥形。这样，在耐压外壳7与外套8的外部之间就留出一个空间14，这通常叫做回水通道。正是在这个空间，供水环所分配的与再循环水混合的水用管子输送入蒸汽锅炉的下部分，也正是这个空间可以安置本发明的捕集装置。

图2示出了格栅16的各环形段安置在管束外套8上部分10的外表面17上，并通过回水通道14延伸，以便与耐压外壳7的内表面齐平。从图中可以看到，格栅16处于水平位置，但这仅仅是举例而已。格栅16在安装位置方面的作用是为了使自身达到最佳的捕集效率，因此它们实质上必须占据该回水通道的整个横截面。

格栅16最好用支架19安置在所述回水通道14中，支架19则最好固定到管束外套8，上部分10的外表面17上。

由于格栅16的宽度L在此位置比回水通道14的宽度S稍为大一点点，因而在格栅16与耐压外壳7内表面18之间留有间隙20。这个间隙20的作用是使耐外壳7、管束外套8、格栅16与支架19相互之间因温度不同有膨胀的余地。

从图2中也可以看到固定在格栅16外周边的外板条21，这些板条的作用是防止二次循环水把捕集在格栅16上的物体重新带入格栅16与耐压外壳7之间。

内板条22水平安置在格栅16与管束外套8上部分10的外表面17之间。这样就填补了所述格栅16与外壳8之间留出的间隙，该间隙可以是锥形的、圆柱形的等等。同样，固定到耐压外壳7内表面上的外板条30填补了格栅16与耐压外壳7之间留出的间隙。

假设管束3的各管道（图1）之间间隔一定的间距D，格栅16的网格尺寸取得使易卡在或嵌入管束3两管道之间的徙动体或物质不能通过其中。换句说，格栅16的网格必须使大小超过各管道间距D的物体不能通过。因此，格栅16的网格的最大宽度M应小于该间距D。

从图中可以看出，格栅16具有一定的厚度E，就是说，有一定的高度。考虑到这些格栅16可以由金属制成，因而它们的机械强度足以承受各种应力，特别是顶部至底部的垂直应力。因此，格栅16首先必须能承受正常和事故运行时下冲到耐压外壳7与管束外套8之间的供水环的水与再循环水混合起来所施加的水压应力。另外，在安装蒸汽锅炉期间，所述格栅16可承载一个或多个操作人员，因而方便了各种不同的蒸汽锅炉零部件的安装连同各项检修作业。在此情况下，格栅16成了一种环绕管束外套8上部分10的环形通道。格栅16还必须能经得起徙动体的冲击，不致损坏，即断裂或变形。

参看图3，格栅16的网格的第一种形状是方的。虽然图中的各网格没有按比例画出，但须要指出的是，各网格方形的对角线必须小于管束各管道之间的间距D。这是本发明捕集装置的格栅网格应有的大小标准，使其大小不致让易卡在或嵌入管束各管道之间的物体通过该网格。

这种方形网格可以借助于一系列平行的第一金属板23制成，使这些板在各情况下形成同一列或一行的网格的两个相对边，再在第一金属板23上装上一系列第二金属板24，它与第一金属板23垂直，形成相应各网格的另两个相对边。装配时可以在各板23和24相交年开一个深度等于各系列金属板高度的一半的切口29进行。

图4示出了具有三角形网格的格栅。这样就可以在两个平板的一面上焊上一系列弯折或起伏的金属板，制成厚的格栅。三角形的最大边必须小于管束各管道之间的间距D。

图5示出了格栅的第三实施例，该格栅在实心板26上形成，板上开有许多孔27，按例如交错的方式排列。孔27的直径显然必须小于管束各管道之间的间距D。

图3、4和5中所述的各网格的实施例决不是对形成格栅16的各网格在结构和形状方面的限制。

图6详细示出了将格栅16固定到其支架19上的方法，支架19的断面呈T字形。支架19相对于蒸汽锅炉管束外套径向延伸，且可以焊接到该外套上。

格栅16可以用螺钉（例如螺栓28）固定到支架19上，这样格栅16就有可以卸下来。格栅16也可以焊接到支架19上。这样就可以在各支架19上固定两个毗邻的格栅16，两格栅之间可以留或不留出间隙。支架的T字形断面特别是T字形断面的上部分使各格栅16之间留出的任何径向间隙得以封闭。

因此，格栅16可以捕集或过滤来自蒸汽锅炉上部内回路、二次循环 回路的供水系统或那些仅在蒸汽锅炉内循环的徙动体。

本发明的并不局限于上述诸实施例。任何格栅的等效系统或能起相同作用的任何系统都可以采用。支撑和工序也可以有所不同，可以通过焊接焊到其它部件上，或者采用其它方式（例如，用螺钉固定）。

捕集装置在蒸汽锅炉中在高度方向上的位置可以取二次供水环与管板之间的任意高度。

格栅给蒸汽循环的安置带来了方便，其装设可以在蒸汽锅炉制造过程中在制造厂中进行。这种格栅方便了有关人员进出、维修和检查蒸汽锅炉，同时仍然可以经回水通道接触管板31的辅助表面。最后，有了这些格栅，从压降的角度考虑，其对蒸汽锅炉性能特性的影响是极其有限的。

本捕集器可以捕集所有易损坏蒸汽锅炉在管板31上方的内部部件的徙动体，同样也可以捕集来自供水环和来自蒸汽锅炉上部分的外来物体。

Claims (8)

1、一种徙动体捕集装置，包括一过滤系统，用以捕集核发电设备蒸汽涡炉二次循环回路中的徙动体，其特征在于：

(1)所述过滤系统安装在所述二次循环回路的环形截面处、二次循回路各进水管(4)的下游和一次循环回路管束(3)的进水口的上游，

(2)所述一次循环回路管束(3)的各管道彼此间隔一定距离(D)，

(3)所述过滤系统由一些格栅(16)组成，格栅(16)的网格最大宽度(M)小于管束(3)各管道之间的间距(D)，从而只让不易卡在各管道之间的徙动体通过。

2、根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于，格栅（16）由许多环形段组成，这些环形段装在两个毗邻环形段共用的两个辐射形支架（19）上，且焊接到管束外套（8）上。

3、根据权利要求2所述的捕集装置，其特征在于，格栅（16）用螺钉固定到支架（19）上，因而可以拆卸。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，格栅（16）的宽度（L）略小于二次循环回路在安置格栅（16）处的环形截面的宽度（S），以便留出数毫米的间隙（20）使格栅（16）在蒸汽锅炉耐压外壳（7）与管束外套（8）之间有膨胀的余地。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，它包括安置在格栅（16）外周边的一些第一外板条（21），以防止二次循环水把捕集在格栅（16）上的徒动体再进入格栅（16）与耐压外壳（7）之间的环形外间隙（20）中。

6、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，它包括一个安置在格栅（16）与管束外套（8）外表面（17）之间的内板条（22）。

7、根据权利要求4所述的捕集装置，其特征在于，它包括固定到蒸汽锅炉耐压外壳（7）在环形截面（14）中的内表面上的第二外板条（30），用以填补格栅（16）与耐压外壳（7）之间的外环形间隙（20）。

8、根据权利要求1至7的任一权利要求所述的捕集装置，其特征在于，格栅（16）的厚度（E）达数厘米，以便使所述格栅（16）的机械强度足以承受诸如操作人员的体重、正常和事故运行下的液压应力之类的应力，并足以承受徒动体的局部冲击而不致变形或断裂。

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