CN106246250B - 用于核电厂的蒸汽倾卸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明总地涉及一种核电厂，并且更具体地说，涉及一种用于核电厂的蒸汽倾卸装置(100,200)。根据本发明的蒸汽倾卸装置(100,200)在正确引导蒸汽进入冷凝器(2)方面提供了最佳效率，并且避免了冷凝器颈部由于振动和/或热膨胀而造成的损坏。

Description

用于核电厂的蒸汽倾卸装置
技术领域
本发明总地涉及一种核电厂，并且更具体地涉及一种用于核电厂的蒸汽倾卸装置和冷凝器。
背景技术
众所周知，在发电厂中，蒸汽倾卸装置典型地定位在旁路管线的下游，旁路管线设置在锅炉和冷凝器之间。例如，在其中蒸汽具有高含量的水的电厂的起动或停机操作期间需要这种旁路管线，高含量的水可能损伤涡轮叶片。
涡轮旁路系统因此允许起动和快速的涡轮减负，其包括涡轮跳脱，而不造成反应堆跳脱或减压阀操作。倾卸蒸汽扩散器的功能是分级降低倾卸蒸汽的压力，并在其进入冷凝器之前使倾卸蒸汽减热。
为了这个目的，蒸汽倾卸装置允许通过减少其温度和压力值而将蒸汽引入到冷凝器中。
通常，蒸汽倾卸装置包括容器，其包括用于减少蒸汽的压力和温度并有效地引导蒸汽进入冷凝器的装置。
参照图1，专利出版物US6189871公开了蒸汽倾卸装置1的部分外部装置，其设置在旁路管线上，旁路管线将锅炉连接到冷凝器9上。具体地说，蒸汽倾卸装置1包括第一穿孔隔板3、冷却室4和第二穿孔隔板8。
冷却室4的第二穿孔隔板8突出到冷凝器9的冷凝器颈部7中。
参照图2，专利出版物JP61285386讲授了一种部分外部安装的蒸汽倾卸装置，其由一种包括设于该装置的壁表面上的喷嘴的双结构形式组成。
最后，专利出版物JP57049004公开了一种蒸汽倾卸装置，如图3中所示，其具有致力于防止由于旁路蒸汽的内流而造成冷凝器的桶体内部保护的形态，其中冷却装置设置在涡轮旁路入口管道中，作为一种双管道结构，其位于涡轮旁路管道的冷凝器的开口端处。
然而，上面所示的方案仍然没有在正确引导蒸汽进入冷凝器从而避免由于振动和/或热膨胀以及核电厂的大流量而造成的冷凝器颈部的损坏方面提供最佳效率。
发明内容
本发明的一个目的是通过根据独立权利要求1所基本限定的蒸汽倾卸装置来解决前述技术问题。
此外，本发明的又一目的是提供根据从属权利要求9所限定的冷凝器。
根据本发明的一个方面，这个目的通过一种用于核电厂的蒸汽倾卸装置来实现，其配置为用于安装在从锅炉通向冷凝器的旁路管线中，并包括：伸长的集管容器，其包括用于接收蒸汽的装置，其中伸长的容器水平地延伸并包括顶部穿孔隔板和与之相反的底部穿孔隔板，顶部和底部穿孔隔板设置在容器壁上的相应的部分上；外部挡板组件，其部分地封闭了集管容器，并包括顶板和底板，挡板组件限定了侧面蒸汽开口。
根据本发明的一个优选方面，顶部穿孔隔板具有比底部穿孔隔板更大的面积。
根据本发明的一个优选方面，在顶部隔板对底部隔板的面积之间的比值包括在1(彼此相等的面积)至1.4(顶部面积比底部面积大40%)的范围内。
更优选地，该比值基本上等于1.2。
根据本发明的一个优选的方面，其中集管容器包括沿着容器侧壁的顶部部分而设置的一对连续且间隔开的顶部穿孔隔板，以及沿着壁的底部部分而设置的一对连续且间隔开的底部穿孔隔板。
根据本发明的一个优选的方面，集管容器包括位于两端处的椭圆形的端子头。
根据本发明的一个优选的方面，用于接收蒸汽的装置包括一个或多个蒸汽入口，其设置在一个向上的椭圆形头处，并且配置为用于连接在蒸汽管道上，蒸汽入口包括多孔的半球形头。
根据本发明的一个优选的方面，蒸汽倾卸装置还包括沿着挡板组件而设置的喷嘴。
根据本发明的一个优选的方面，蒸汽倾卸装置包括滑动支脚，其配置为容许容器在支撑结构上的纵向运动。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于核电厂的冷凝器，其包括一个或多个根据本发明的蒸汽倾卸装置，各个蒸汽倾卸装置定位在冷凝器的内部。
附图说明
当参照附图阅读仅仅出于举例说明的目的而给出的优选实施例的以下非限制性的描述时，本发明的目的、优势和其它特征将变得更为清晰，在附图中，相似的标号可用于表示相似的元件，并且其中：
图1-3显示了根据现有技术的不同蒸汽倾卸装置布置；
图4显示了集管容器的侧视图，其形成了根据本发明的蒸汽倾卸装置的一部分；
图5显示了图4的集管容器的顶视图和底视图；
图6显示了挡板组件的透视图，其封闭了图4和图5的集管容器；
图7和图8分别描绘了根据本发明的冷凝器的侧视图和透视图。
现在将参照上面所指图纸详细地描述优选且非限制性的实施例。
具体实施方式
参照图4，显示了集管容器3的侧视图，其形成了根据本发明的蒸汽倾卸装置(图中未显示)的一部分。集管容器3配置为用于沿着从锅炉通向冷凝器的旁路管线(未显示)进行安装，并被特别设计为用于冷却从锅炉转向冷凝器而不进展至涡轮中以产生有用功的蒸汽。如上面提到的那样，这种旁路管线可用于电厂起动或停机期间，或者用于正常操作期间涡轮可能发生将需要蒸汽绕过涡轮级的问题的情形。
更具体地说，集管容器3呈现伸长的形状，其在支撑结构(未显示)中水平地延伸。优选地，集管容器3具有基本圆柱形的形状，其在其两端处具有椭圆形的端子头31,32。优选采用蒸汽入口14形式的用于接收蒸汽的装置14定位在向上的端子椭圆形头31上。在这里公开的优选且非限制性的实施例中，集管容器包括四个蒸汽入口14(在图4的视图中只有两个可见)，但应该懂得入口14的数量可能只有一个或多个。各个蒸汽入口14适合于连接在旁路管线的蒸汽管道(未显示)上。到达集管容器3的热蒸汽穿过具有收敛形外壁的第一室60，然后到达具有壁8的第二室70。冷却室70包括顶部穿孔隔板41和与之相反的底部穿孔隔板51，它们设置在壁8的相应的顶部和底部部分6,7上。优选地，集管容器3包括另一顶部穿孔隔板42，其设置在壁8的顶部部分6上，顶部穿孔隔板42位于穿孔隔板41之后并与之间隔开。类似地，集管容器3包括另一底部穿孔隔板52，其设置在壁8的底部部分7上，底部穿孔隔板52位于穿孔隔板51之后并与之间隔开。顶部和底部穿孔隔板42和52按照与穿孔隔板41和51相似的方式定位在彼此相反的位置。
到达第二室70的蒸汽通过穿孔隔板从容器3中排出，因此沿着箭头F所指示的竖直方向。
现在参照下一图5，其显示了集管容器3的顶视图(上面)和其底视图(下面)。
在顶视图中，顶部穿孔隔板41和42是可见的，其定位在集管容器3的壁8的顶部部分6上。
在底视图中，底部穿孔隔板51和52是可见的，其定位在集管容器3的壁8的底部部分7上。
具体地说，已经发现当顶部隔板41和42具有比相应底部穿孔隔板51和52更大的面积时，可以实现蒸汽冷却过程中的非常高的效率。具体地说，已经发现在相反的顶部和底部穿孔隔板41,51和42,52的面积之间的比值为1.2的条件下可达到最大效率，比值为1.2意味着顶部隔板具有比底部隔板基本上大20%的面积。然而，借助于包含在1至1.4区间的比值仍将达到重大有利的效果。
穿孔隔板可由板组成，其具有钻孔，其中蒸汽压力可在离开容器3时通过钻孔下降。
仍然参照图5的底视图，各个蒸汽入口14包括多孔的半球形头16，蒸汽在进入第一冷却室60时被引导通过其中。
第一室60中的多孔的半球形头16可被认为是容器的初级孔，而设置在第二室70的壁8上的穿孔隔板41,42,51,52可被认为是容器的次级孔。
参照下一图6，其描绘了形成了根据本发明的蒸汽倾卸装置的一部分(其整体未显示)的外部挡板组件9，其部分地封闭了前图4-5中所示的集管容器。
挡板组件9包括顶板10、底板11和相反的闭合板80，并限定了侧面蒸汽开口12。容器定位在挡板组件中，并且蒸汽在穿过顶部和底部穿孔隔板之后到达挡板组件9的顶板和底板10,11。之后其通过挡板组件转向侧面，并通过侧面蒸汽开口12到达冷凝器。另外，为了进一步改善冷却过程，喷嘴可沿着顶部和底部挡板10和11进行设置。更具体地说，根据一个优选且非限制性的实施例，四个管道(未显示)设置在顶部和底板10,11中，两个位于顶部挡板10中，并且两个位于底部挡板11中。用螺栓连接的盲法兰封闭了其末端。喷嘴沿着各个管道以规则的间隔定位，以便将冷凝物注入到来自集管容器的次级孔的主蒸汽中。
参照图7和图8，其分别在侧视图和透视图中显示了冷凝器2，更具体地说其内部结构，冷凝器2包括初级蒸汽倾卸装置100和次级蒸汽倾卸装置200。具体地说，初级蒸汽倾卸装置100可用于发电厂的正常操作期间任何需要绕过涡轮级的情形，而次级蒸汽倾卸装置200可用于机器起动或和/或停机期间。然而，应该懂得初级和次级蒸汽倾卸装置是彼此相等的，除了前者相对于后者可接收和产生更大的蒸汽流量。还应该懂得，冷凝器2还可仅仅设有一个根据本发明的蒸汽倾卸装置。初级和次级蒸汽倾卸装置100和200定位在冷凝器2的内部。
现在将参考初级蒸汽倾卸装置100，但应该懂得相同的发明公开可加以必要的变更而适用于次级蒸汽倾卸装置200。
蒸汽通过入口管道15到达蒸汽倾卸装置100，入口管道15穿过冷凝器壁，并进入集管容器3中，之后通过封闭集管容器3的挡板组件9所限定的侧面开口而被排出在冷凝器中。
此外，蒸汽倾卸装置有利地包括滑动支脚20，其配置为容许集管容器3在支撑结构17上的纵向运动(由于热膨胀和收缩)，同时阻挡竖直运动。优选地，在集管容器的侧面将检查盖用螺栓连接在检修孔上。
虽然已经结合仅仅有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应该懂得，本发明并不局限于这种公开的实施例。相反，可修改本发明以包含至此还未描述过的但与本发明的精神和范围相称的许多变体、改型、替代装置或等效装置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应该懂得本发明的某些方面可只包括某些所述实施例。因此，本发明不应被视为局限于前面的细节描述，而只是受到附属权利要求的范围的限制。

Claims (9)

1.一种用于核电厂的蒸汽倾卸装置(100,200)，其配置为用于安装在从锅炉通向冷凝器(2)的旁路管线中，所述蒸汽倾卸装置(100,200)包括：
- 伸长的集管容器(3)，其包括用于接收蒸汽的装置(14)，所述伸长的容器(3)水平地延伸并包括顶部穿孔隔板(41)和与之相反的底部穿孔隔板(51)，所述顶部和底部穿孔隔板(41,51)设置在所述集管容器(3)的壁(8)的相应的顶部和底部部分(6,7)上；
- 外部挡板组件(9)，其部分地封闭了所述集管容器(3)并包括顶板(10)和底板(11)，所述挡板组件(9)限定了侧面蒸汽开口(12)，
其中所述顶部穿孔隔板(41)具有比所述底部穿孔隔板(51)更大的面积。
2.根据权利要求1所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，在所述顶部穿孔隔板(41)和所述底部穿孔隔板(51)的面积之间的比值大于1且小于等于1.4。
3.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，所述比值基本上等于1.2。
4.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，包括沿着所述壁(8)的顶部部分(6)而设置的一对连续且间隔开的顶部穿孔隔板(41,42)，以及沿着所述壁(8)的底部部分(7)而设置的一对连续且间隔开的底部穿孔隔板(51,52)。
5.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，所述集管容器(3)在两端包括椭圆形的端子头(31,32)。
6.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，所述用于接收蒸汽的装置(14)包括蒸汽入口(14)，其设置在一个椭圆形的端子头(31)上，并配置为用于连接在蒸汽管道(15)上，所述入口(14)包括多孔的半球形隔板(16)。
7.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，还包括沿着所述挡板(9)而设置的喷嘴。
8.根据权利要求1或2所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，其特征在于，还包括滑动支脚(20)，其配置为容许所述集管容器(3)在支撑结构(17)上的纵向运动。
9.一种核电厂的冷凝器(2)，其特征在于，其包括一个或多个根据权利要求1至8中的任一项所述的蒸汽倾卸装置(100,200)，各个蒸汽倾卸装置(100,200)定位在所述冷凝器(2)的内部。
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