CN1292869A - 蒸汽发生器内部压力的测定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于消除包括多个探头的测定装置可能发生的堵塞现象的方法和装置,其中探头利用一块消力板封闭住。它主要包括一块消力板(21),消力板(21)优选为球形,带有一块分离隔板(33)以便通过测量通道(20)中的侧孔(32)进行测定并通过与挡板(37)连通的端孔(35)返回冷凝的蒸汽,这些冷凝的蒸汽将通过通往蒸汽发生器(1)的埋头孔(23)排出。外部测量孔分布于消力板(21)的子午面上。本发明适用于各种类型的蒸汽发生器。

Description

蒸汽发生器内部压力的测定方法及装置

发明领域

本发明涉及发电所用的核设施中用到的蒸汽发生器内部压力的测定。更确切地说，它涉及蒸汽发生器的次级电路中的水位的控制。

现有技术及存在问题

在蒸汽发生器中，次级电路中的水位的测定通过若干探头或压力测定装置来实现从而完成压差的测定。参看图1，所示的两个探头2S和2I位于蒸汽发生器1的外壁上，但所处的高度不同。下方的探头2I刚好位于发生器旋风器的上方，上方的探头2S位于下方的探头2I的垂直上方几米处。这种用于测定压差的装置由每个测量通道上的门7、上方的探头2S下游的，位于通风孔6下方的冷凝管5、稳定接口8和测定设备9构成。

图2示出了图1中所示的下方探头2I高度处的蒸汽发生器的剖面图。实际上要使用多个下方探头2I。它们都通向蒸汽发生器内部。它们顶端由球形的增稳装置11所覆盖或者包围住。在图2中，还示出了检查孔4和次级电路的出口3。

图3以剖面图的形式更加精确地示出了由增稳装置所覆盖的探头。实际的探头主要由安装于蒸汽发生器1的内壁1I上的探测管10构成，其通向蒸汽发生器1内的端部被球形的增稳装置11所包围。探测管10的端部封闭，但带有多个用于检测蒸汽发生器1内部压力的测量侧孔12。此外，增稳装置11的球面上具有多个开口13，从而使蒸汽流能进入增稳装置内部以便使其能够到达探测管10。

因此，若干个探头或者压力测定装置被放入蒸汽发生器内部从而使得它们可以用于控制发生器内部的压力以便达到其最佳性能。

然而，在蒸汽发生器的某些特定运行功率下，特别是在35％和100％时，热水力学现象会使得用于测定压差的设备的下方压为探头2I发生堵塞，特别是当它们具有图3中标号为10的那种增稳装置时更会如此。这种堵塞的主要原因在于在次级电路中形成并由蒸汽所携带的磁石的沉积。这使得增稳装置11的开口13发生堵塞，并且还可能使探测管10的侧孔发生堵塞。这种堵塞使得图1中的冷凝管填堵塞住，因为它阻止了从测定设备流回的来自冷凝管的回流水的排放。因此，如此形成于测定设备中的水柱的重量就可从压差传感器的低压管线的水柱中得到。因此，蒸汽发生器内部水位的整个测定结果就会失真。这对蒸汽发生器的运行安全性和核装置的正确工作带来严重的影响。

应当指出，这些增稳装置堵塞现象在离其中蒸汽流动速度矢量方向不同的旋风器最远的增稳装置中会特别明显。

这种堵塞现象一般是由因蒸汽冷凝而引起的冷凝管中的压力下降所导致的升高的水柱的势能与蒸汽的动能之间存在的平衡所引起的。经测定，在图3中球形增稳装置13的下方存在过压，而在其上方则发生压力下降。这是由沿上面安装着测定设备的壁所发生的强流引起的因此增稳装置11的孔或开口13就可能太小从而发生局部堵塞。由于球形增稳装置13内部的汽流比较慢，因此可能会导致探测管10堵塞。

应当指出这个问题从1979年就已存在。

因此，本发明的目的是通过提出一种设计用于测定蒸汽发生器内部存在的压差的新型压力测定装置来克服这些缺点。

发明概述

为此，本发明的第一主要目的是一种用于测定蒸汽发生器内部压力的方法，这主要包括：

-通过一个封闭端部通向蒸汽发生器内但带有侧孔的探测管；

-包围着探测管的端部以防探测管的侧孔受到周围的蒸汽流的有害动态效应影响的增稳装置；以及

-位于探测管上的冷凝管。

这种方法包括通过探测管将冷凝物返回这一步骤。

根据本发明，这种方法中，将由探测管的侧孔所进行的压力测定过程与通过带有为此目的而钻的端孔的探测管的端部返回冷凝物的过程分开。

在本发明的方法的实施方案中，优选地，利用增稳装置中的偏转器来构成一个与这些端孔相对、不受动压力影响的腔室以便有助于排空冷凝物。

优选地，探测管稍稍向蒸汽发生器的内部倾斜以便有助于排放冷凝物。

本发明的第二主要目的是一种用于测定蒸汽发生器内部压力的装置，它包括：

-通过一个封闭端部通向蒸汽发生器内但带有侧孔的探测管；

-包围着探测管的封闭端部并且带有开口的增稳装置，用于防止探测管的侧孔受到探测管附近区域的蒸汽流的有害动态效应的影响；以及

-位于探测管上的冷凝管，

其特征在于在增稳装置中，提供了分离装置来限定一个起始端位于探测管的侧孔处的测量通道和一个起始端位于探测管的封闭端部中的至少一个端孔处的排空通道。

优选地，分离装置由球形增稳装置内部的分离隔板构成，从而通过一个排空腔室限定了一个排空通道并且通过一个测量腔室限定了一个测量通道。

在本发明的装置的优选实施方案中，测量通道通过与测量通道相对应的增稳装置部分的中央水平面中的测量孔通向蒸汽发生器内。

优选地，有利的是利用增稳装置中的偏转器来构成一个不受增稳装置中的动压力影响的腔室，其中偏转器的位置与探测管端部中的至少一个端孔相对。

另外，优选地，在分离隔板的下部中钻有通孔以便有助于将冷凝物排入排空通道中。

另外，有利的是，为便于从冷凝管中排空冷凝物，探测管在蒸汽发生器中稍稍向下倾斜。

为了比较方便地对这种装置进行维修，增稳装置中所带的至少一个测量孔位置与探测管的一个侧孔相对。

排空通道通过与排空通道相对应的增稳装置的部分中的条板制造的开口所构成的孔与发生器内部连通。

另外还采取了措施以便使得将这种装置安装于蒸汽发生器内壁上的固定装置由至少一个磁性部分构成从而部分截留在这种装置附近流动的废物。

附图说明

本发明及其技术特征在参照几个附图阅读了以下描述之后将得到更清楚的理解，附图中分别示出：

-图1，蒸汽发生器内部的压差测定原理；

-图2，将压力测定装置安装于蒸汽发生器中的蒸汽发生器的部分的剖视图；

-图3，位于蒸汽发生器内部的现有技术的压力测定装置的剖视图；

-图4，示出了本发明的测定装置的一个实视方案的视图；

-图5，一个剖视图，示出了本发明的测定装置的主实施方案。

本发明的一个优选实施方案详述

参看图4，本发明的压力测定装置也主要由探测管20和增稳装置21构成。它通过固定装置安装于蒸汽发生器1的内壁1I上，固定装置可由带有凹槽27的探测管20的外壁上的螺纹部分25构成，它可螺旋入蒸汽发生器1的内表面1I中所切的螺纹孔26内部。为沿转动方向将本发明的测定装置锁定于其最佳工作位置，固定螺母28和法兰盘29被旋在螺纹部分25上。带翼的垫圈30和定位销31使固定装置得以完整并使这些构件沿转动方向定位。带翼的垫圈30被锁定于凹槽27中而定位销31插入蒸汽发生器1的内壁1S上的定位孔32中。应当指出，优选地，一个固定零件，如固定螺母28，由磁性材料构成，以便它将会截留蒸汽所带的废物，特别是磁石。

在图4中将会看到探测管20在增稳装置21一侧稍稍向下倾斜。这有助于来自位于蒸汽发生器1的外侧的冷凝管的蒸汽冷凝物的流出，蒸汽冷凝物将通过增稳装置21的孔23排出。探测管20的这个端部的倾斜角优选为7°，这一倾斜角形成了从探测管20排放如流出冷凝物的最大输出倾斜角。

开口23为位于构成增稳装置21的球体前部上的条板制造的孔。

测量孔24位于增稳装置21中，沿其水平中央平面。这样，就可以不需考虑增稳装置21上方和下方存在的无论多大的压差，而相反地，只需考虑这两端之间存在的平均压力即可。

需要说明的是，形式为条板制造的开口23的开口由于这些开口23具有较大表面积和纵长形状，因而可以防止发生任何型式的堵塞，而不管增稳装置21附近流动的蒸汽流速如何。

图5更加清楚、详细地示出了本发明的压力测定装置的不同技术特征。在图5中，又示出了固定装置，即探测管20上的螺纹部分25、固定螺母28、带翼的垫圈30、固定法兰盘29和定位销31。

在增稳装置21内部，可以看到在探测管20的壁上的侧孔32。它们通向构成增稳装置21的球体的内部。分离隔板33安装于增稳装置21内以便使这些侧孔32所通向的部分不同于增稳装置21上形式为条板制造的开口的开口23所在的部分。这样，侧孔和探测管20构成了第一部分的测量通道，并通过由分离隔板33所限定的测量腔室34继续延伸。该测量通道的末端位于在构成增稳装置21的球体中的并通向蒸汽发生器1的图4中标号为24的测量孔。

这样，分离隔板33还限定了由探测管20构成的排空通道，其中探测管20的端部具有至少一个端孔35，使其与增稳装置21内部由分离隔板33所限定的排空腔室36连通。因此排空通道的末端位于增稳装置21上的条板制造的孔形成的开口23。

在增稳装置21的排空腔室36中，与一个或者两个端孔35相对，增稳装置21具有一个偏转器37，它能显著地阻碍通过开口23在增稳装置21中垂直流动的蒸汽流。因此，增稳装置21上方和下方存在的压差只会对探测管20中的压力产生很小的影响，因为该偏转器37实际上形成了一个位置与端孔35相对的不受动压力38影响的腔室。

分离隔板33中的通孔39还允许部分排空部分冷凝物，它们将倾向于通过侧孔32离开探测管20然后进入测量腔室34。这样，通孔39使得这些冷凝物能进入排空腔室36并通过开口23排入蒸汽发生器。

参看图4和图5，优选的是要采取措施以使增稳装置21上的某些测量孔24位置与探测管20上的侧孔32相对，以便可以从测量装置外部利用清洁工具进行维护工作。特别是要记得可以轻松地将一根铁棒插入测量孔24和侧孔32中。

这种压力测定装置的材料可以为铬钢和镍钢，如22CN17-22钢。

应当指出，在法国的法国电流板的核设施中，在压差测定探头上构成增稳装置的球体的堵塞会使负载下降；直到能够在不同探头之间恢复相干性为止。另外应当指出，这一问题存在于所有热或核装置中的所有蒸汽发生器中，更普通而言存在于所有装有水位测定装置的蒸汽发生器中。

Claims (12)

1．用于通过一种装置测定蒸汽发生器内部压力的方法，这种装置包括：

-通过一个带有侧孔(32)的封闭端部通向蒸汽发生器(1)的探测管(20)；

-包围着探测管(20)的端部以防侧孔(32)受到因测定装置附近的蒸汽流而产生的有害动态效应影响的增稳装置(21)；以及

-与探测管(20)相连的冷凝管。

这种方法包括通过探测管(20)将由冷凝管产生的冷凝物返回这一步骤，其特征在于它还包括将通过侧孔(32)进行的压力测定过程与通过带有为此目的而钻的端孔(35)的探测管(20)的端部返回冷凝物的过程分开。

2．权利要求1的方法，其特征在于它包括利用偏转器(37)来构成一个位置与端孔(35)相对、不受动压力(38)影响的腔室，以便排空冷凝物。

3．权利要求1或2的方法，其特征在于它包括使探测管(20)稍稍向蒸汽发生器(1)内部倾斜以便有助于排放冷凝物。

4．用于测定蒸汽发生器(1)内部压力的装置，包括：

-通过一个带有侧孔(32)的端部通向蒸汽发生器(1)的探测管(20)；

-包围着探测管(20)的端部及其侧孔(32)并且带有开口(23)以防探测管(20)的侧孔(32)受到测定装置附近蒸汽流的有害动态效应影响的增稳装置(21)；以及

-与探测管(20)相连的冷凝管；

其特征在于在增稳装置(21)中，它包括分离装置以限定一个起始端位于探测管(20)的侧孔(32)处的测量通道和一个起始端位于探测管(20)的端部中的至少一个端孔(35)处的排空通道。

5．权利要求4的装置，其特征在于分离装置由位于增稳装置(21)内部、形状为球形的分离隔板(33)构成，从而通过一个排空腔室(36)限定了一个排空通道并且通过一个测量空间(34)限定了一个测量通道(34)。

6．权利要求4的装置，其特征在于测量通道通过与测量通道相对应的增稳装置(21)的该部分的水平中央平面中的测量孔(24)通向蒸汽发生器(1)内。

7．权利要求4的装置，其特征在于它包括一个位于增稳装置(21)内部并且位置与探测管(20)的端部中的至少一个端孔(35)相对的偏转器(37)，以便构成一个不受增稳装置(21)中的动压力(38)影响的腔室。

8．权利要求4的装置，其特征在于为便于通过排空通道排放冷凝物，在分离隔板(33)的下部包括通孔(39)。

9．权利要求4的装置，其特征在于为便于排空由冷凝管产生的冷凝物，探测管(20)在蒸汽发生器(1)中稍稍向下倾斜。

10．权利要求4的装置，其特征在于为了比较方便地对这种装置进行维修，增稳装置(21)中的至少一个测量孔(24)位置与探测管(20)的一个侧孔(32)相对。

11．权利要求4的装置，其特征在于排空通道通过与排空通道相对应的增稳装置(21)的该部分中的由条板制造的开口所构成的开口(23)与蒸汽发生器(1)的内部连通。

12．权利要求4的装置，其特征在于它包括位于蒸汽发生器(1)的内壁(12)上的固定装置，该固定装置由至少一个磁性部分构成以便部分截留在测定装置附近流动的废物。

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