CN1868611A - 使用高压水喷射方式的蒸汽发生器的清洗装置 - Google Patents

使用高压水喷射方式的蒸汽发生器的清洗装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽发生器的清洗装置，该装置通过具有多角度喷射方向的自动清洗装置喷射高压水，以除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣。其中，轨道导引件按照抵达固定汽缸两侧的方式设置在蒸汽发生器分隔板的两侧，通过轨道导引件使轨道深入到固定汽缸的两侧，通过钢丝张紧装置对架设在轨道导引件和轨道上的固定钢丝施加张力，使轨道导引件和轨道整体牢固地固定，然后，交替设置沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置以及沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置，以进行清洗作业。因此，可以更安全且更可靠地除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣。

Description

使用高压水喷射方式的蒸汽发生器的清洗装置
技术领域
本发明涉及一种使用高压水喷射方式清洗原子能发电厂的蒸汽发生器的装置；尤其涉及一种用于除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上的淤渣的蒸汽发生器的清洗装置。
背景技术
通常，原子能发电厂的一次系统由原子反应堆、蒸汽发生器、冷却剂循环泵、加压器等构成，由原子反应堆加热的冷却剂流入蒸汽发生器中，将热量传递给二次系统循环水。这样的话，由上述一次系统冷却剂传递给热量的上述二次系统循环水变换成蒸汽，涡轮通过变换成的高温高压蒸汽进行旋转。
然而，在上述蒸汽发生器的二次系统循环水中包含有由于配管的浸泡腐蚀而产生的金属性淤渣，淤渣沉积在电热管表面、电热管支承台的上部以及电热管支承板的上部等位置，由此导致各种各样的问题。
因此，有必要适当地除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面、电热管支承台的上部以及电热管支承板的上部等位置的淤渣，虽然由于这种必要性已经公开有一些清洗装置，但是实际上依然存在许多问题。
除去原子能发电厂的蒸汽发生器内部淤渣的方式有：化学清洗法、超声波清洗法、使用冲击波的清洗方法以及使用高压水喷射的清洗方法等。使用高压水的原子能发电厂蒸汽发生器的清洗装置大致分为清洗电热管支承台部分的设备和清洗电热管支承板部分的设备。
作为上述电热管支承台的清洗装置，有早期开发的美国专利第4,079,701号、第4,445,465号、第4,515,747号、第4,620,881号等，有最近开发的美国专利第5,069,172号、第5,341,406号、第5,036,871号、第5,813,370号等。
此外，虽然美国专利第6,145,583号公开了检查蒸汽发生器上部束的电热管支承板的设备，但是该美国专利第6,145,583号是对韩国专利申请第2003-64390号的改进，其中记载了通过蒸汽发生器的上部束移动检查设备头部的方法，特别是与以前专利公开的设备相比，通过增加一部分性能，同时使其小型化，从而更有利于设置在韩国标准型原子能蒸汽发生器中。
上述蒸汽发生器的清洗装置，分为轨道和自动清洗装置(ランシング·ロボット：自动喷枪装置)、控制电缆和控制台、以及淤渣处理设备等三个要素。但是在上述现有韩国专利申请第2003-64390号中没有对控制电缆和控制台、以及淤渣处理设备进行说明，而是重点说明了轨道和自动清洗装置。
上述韩国专利申请第2003-64390号公开的自动清洗装置按照以下方式实施，即各个喷嘴固定在30°方向上，并且上下旋转的同时进行清洗。
然而，韩国标准型原子能蒸汽发生器(System-80蒸汽发生器)的电热管为三角形结构，除30°方向以外，还有必要以多种不同的角度进行清洗作业。
此外，韩国专利申请第2003-64390号的自动清洗装置只可以清洗到蒸汽发生器的固定汽缸3的正前方，而不能深入固定汽缸3的两侧进行清洗。
不言而喻，虽然上述韩国专利申请第2003-64390号公开的轨道也具有可以弯曲的形态，但是其中没有记载可以将自动清洗装置引导至固定汽缸3两侧的结构和方法。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而提出的，其目的在于提供一种蒸汽发生器的清洗装置，在向原子能发电厂的蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板的上部喷射高压水除去沉积的淤渣时，该装置可以更安全并且更有效地除去淤渣。
即，本发明的目的在于提供一种蒸汽发生器的清洗装置，该装置具有：轨道导引件，其用于将引导自动清洗装置的轨道引导深入到固定汽缸的两侧；自动清洗装置，其可以通过上述轨道导引件沿轨道移动深入到固定汽缸的两侧，并以多种角度地喷射高压水进行清洗。该装置在向原子能发电厂的蒸汽发生器的电热管和下部支承板喷射高压水除去淤渣时，可以清洗沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣，并且使被洗下的淤渣安全可靠地排出蒸汽发生器的端部。
附图说明
图1所示的是在原子能发电厂一次系统构成要素之一的蒸汽发生器的一部分下部构造的内部设置有蒸汽发生器清洗装置的状态图，其中，蒸汽发生器的清洗装置中安装有本发明自动清洗装置；
图2是图1的局部放大图，其中，更详细地示出了本发明轨道导引件和自动清洗装置设置在蒸汽发生器内部的状态；
图3所示的是安装有本发明清洗装置的蒸汽发生器的内部的侧剖面图；
图4更详细地示出了本发明的轨道和轨道导引件；
图5所示的是本发明沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置；
图6更详细地示出了图5的沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置的内部构成要素；
图7所示的是本发明沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置；
图8(a)和图8(b)更详细地示出了图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置的内部构成要素；
图9所示的是通过图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置沿30°方向喷射高压水的姿态；
图10所示的是通过图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置沿90°方向喷射高压水的姿态。
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明提供一种蒸汽发生器的清洗装置，该装置通过具有多角度喷射方向的自动清洗装置喷射高压水，以除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣。其中，通过所述蒸汽发生器的手工作业口，在分隔板与电热管之间多余空间的两侧将轨道导引件按照进入到固定汽缸两侧的方式设置。通过所述轨道导引件使所述轨道深入到所述固定汽缸的两侧。在所述轨道通过所述轨道导引件的引导进入到所希望的作业位置时，通过钢丝张紧装置对架设在轨道导引件和轨道上的固定钢丝施加张力，使所述轨道导引件和所述轨道的整体牢固地固定。在所述轨道导引件和所述轨道牢固地固定在蒸汽发生器的内部以后，交替设置：沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置，其具有可沿45°方向清洗的喷嘴；以及沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置，其具有可沿30°和90°方向清洗的喷嘴，以进行清洗作业。
因此，根据上述构成的本发明，可以更安全并且可靠地除去沉积在原子能发电厂的蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣。
实施例
通常，在蒸汽发生器的二次系统循环水中包含有由于配管的浸泡腐蚀而产生的金属性淤渣。因此，淤渣会沉积在图1所示的蒸汽发生器1的电热管6表面和电热管的下部支承板8的上部，由此会导致各种各样的问题，所以，有必要适当地除去沉积在蒸汽发生器的电热管6表面和电热管下部支承板8的上部等位置的淤渣。
为此，本发明开发了一种自动清洗装置，该装置可以被引导深入到如图1所示的固定汽缸3的两侧进行清洗，并且可以沿30°和90°方向同时进行清洗作业，也可以沿45°方向进行清洗作业。
如图1所示，轨道112通过手工作业口7沿盖板11上方没有电热管6的路径设置。轨道112的端部被分成多个部分以使轨道能够弯曲。轨道导引件111使轨道112弯成45°。由于现有清洗装置的轨道与蒸汽发生器1的轨道互相干扰，因此，在本发明中制作了比现有轨道更薄更新的清洗装置用的轨道112。轨道112的横截面宽度为28mm、高度为60mm(现有轨道的横截面宽度为29mm、高度为70mm)。所以，与盖板11互不干扰。
此外，与现有清洗装置具有三个自动清洗装置不同，本发明的清洗装置仅仅包括两个自动清洗装置。本发明清洗装置的自动清洗装置具有喷射方向的角度不同的多个喷嘴，其可以向沉积在蒸汽发生器的电热管6表面和电热管下部支承板8上的淤渣喷射高压水，与现有清洗装置中的自动清洗装置不同，本发明只需要两个自动清洗装置就可以除去蒸汽发生器1中心、固定汽缸3周围沉积的淤渣，使作业过程更简化，比现有清洗装置更有效。
此外，设置在本发明自动清洗装置上的伺服电动机使用正齿轮和齿条驱动喷嘴上下移动。另外，操作者可以通过视频观察器观察由喷嘴喷射的高压水怎样清洗电热管和电热管支承板。
另一方面，沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200根据轨道112的喷射角设定为30°和90°。特别地，为了使朝90°方向的喷嘴组件喷射更多的高压水，在沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200中采用快速连接器227。沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200具有视频观察器的侧面镜头。沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200的横截面宽度减为23.5mm、高度减为43.0mm(现有清洗装置的自动清洗装置横截面宽度为24.5mm、高度为44mm)。
另外，沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100具有设定为45°的喷嘴组件的喷射角，操作者可以通过视频观察器119观察喷射情况。沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100的横截面具有比现有装置更小的宽度(例如22.5mm)和高度(例如40.0mm)。
以下，将参照附图对本发明自动清洗装置的清洗作业过程进行详细说明。
另外，由于在韩国专利申请第2003-64390号中对于利用自动清洗装置的驱动部进行的自动清洗装置的移动和动作过程已进行了详细说明，所以在本说明书中对此不再详细说明。
图1所示的是原子能发电厂一次系统构成要素之一的蒸汽发生器的一部分下部构造，其中示出了在该蒸汽发生器的内部设置有安装了本发明自动清洗装置的蒸汽发生器的清洗装置的状态。
首先，如图1所示，通过韩国标准型原子能蒸汽发生器1的手工作业口7，将轨道导引件111设置在分隔板2和电热管6之间空余空间的两侧，从而进入到固定汽缸3的两侧。
上述轨道导引件111可以起到将轨道112引导深入到蒸汽发生器1的固定汽缸3的两侧的作用。
如图4所示，上述轨道112由各个轨条113组成。从图4可知，按照比轨道导引件111的末端轨条更短的方式制作各个轨条113。轨道112的多个轨条113可以弯曲且缓和地贴近蒸汽发生器1的固定汽缸3的两侧。
其次，如果轨道112通过轨道导引件111的引导进入所希望的作业位置，则通过钢丝张紧装置114对架设在轨道导引件111和轨道112上的固定钢丝(图中未示出)施加张力，使轨道导引件111和轨道112整体固定，形成不能移动的牢固状态。
接下来，如上所述，在轨道导引件111和轨道112牢固地固定在蒸汽发生器1内部以后，虽然可以通过自动清洗装置进行清洗作业，但是还应该交替设置如图5所示的沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100以及如图7所示的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200，以进行清洗作业(为了便于理解，在图1和图2中设置有全部的自动清洗装置)。
首先，如果一台自动清洗装置设置在如图4所示的轨道引导槽115上，则通过自动清洗装置的驱动部10的直流(DC)伺服电动机(图中未示出)的驱动，将驱动力传递给与自动清洗装置连接的同步皮带120、220(参照图5和图7)，通过该驱动力，自动清洗装置100沿轨道槽115移动深入到蒸汽发生器1的固定汽缸3的两侧，同时，沿30°、45°、90°方向对蒸汽发生器1的电热管6的表面和电热管下部支承板8进行清洗。
以下将参照图5至图10，对沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100以及沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200的各种清洗作业进行说明。
首先，以下是图5和图6所示的沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100的清洗作业。
图5所示的是本发明沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置；图6更详细地示出了图5的沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置的内部构成要素。
如图6所示，如果沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100的直流(DC)伺服电动机122动作，使作为传动轴的轴129旋转，则与作为传动轴的轴129联动的第一倾斜齿条124-1和第二倾斜齿条124-2动作。
通过上述第一倾斜齿条124-1和第二倾斜齿条124-2的动作，设置有第一倾斜导向装置125-1和第二倾斜导向装置125-2的第一45°喷嘴117-1和第二45°喷嘴117-2上下旋转运动，同时喷射通过高压软管121流入沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100中的高压水，清洗电热管6的表面和电热管的下部支承板8。
另一方面，上述第一倾斜导向装置125-1和第二倾斜导向装置125-2为了消除自由度的约束采用聚氨脂材料，以使上述第一45°喷嘴117-1和第二45°喷嘴117-2上下自如地旋转。上述第一倾斜导向装置125-1和第二倾斜导向装置125-2根据需要还可以切除一部分与第一倾斜齿条124-1和第二倾斜齿条124-2的连接部位，以消除对自由度的约束。
此外，通过图5所示的视频观察器119，可以检查蒸汽发生器1的内部，同时可以监视正在进行的清洗作业。
如果上述当前作业位置的清洗作业结束，则沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100通过同步皮带120沿轨道112以一定间隔移动，将上述作业过程在下一作业位置上重复进行。
以下，将对图7至图10所示的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200的清洗作业进行说明。
图7所示的是本发明沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200；图8(a)和图8(b)更详细地示出了图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置的内部构成要素。
此外，图9所示的是图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200沿30°方向喷射高压水的姿态；图10所示的是图7的沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200沿90°方向喷射高压水的姿态。
如图8所示，如果沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200的直流(DC)伺服电动机222动作，使作为传动轴的轴229旋转，则与作为传动轴的轴229联动的倾斜齿条224动作。
通过上述倾斜齿条224的动作，设置有倾斜导向装置225的30°方向喷嘴201上下旋转运动，同时喷射通过高压软管221流入沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200中的高压水，清洗电热管6的表面和电热管的下部支承板8。
另一方面，通过正齿轮，将驱动力传递给90°方向喷嘴202-1、202-2，沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200朝90°方向的清洗可以与30°方向喷嘴201同时进行。
与上述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置100相同，沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200的倾斜导向装置225也为了消除自由度的约束采用聚氨脂材料，以使上述30°方向喷嘴201上下地自如地旋转。
而且，本发明自动清洗装置具有使用弯成90°的摄影机镜头可以监视自动清洗装置侧面的结构。
如上所述，通过沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置200对电热管表面和电热管的下部支承板的上部进行的清洗是沿着设置在蒸汽发生器1内部的轨道而反复进行的。
所以，通过如上所述的各个自动清洗装置反复进行清洗作业，清洗沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣，并且安全可靠地将其推到蒸汽发生器的端部，通过另外的吸入装置(图中未示出)将通过所述自动清洗装置移动到蒸汽发生器端部的淤渣送到蒸汽发生器的外部，通过有效除去包含在淤渣中的固体成分来结束作业。
综上所述，根据本发明，通过轨道导引件沿着可以将自动清洗装置引导到固定汽缸两侧的轨道移动自动清洗装置，同时以多种角度喷射高压水，用以清洗沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣，并将其推至蒸汽发生器的端部，通过另外的吸入装置将该淤渣送到蒸汽发生器的外部，从而可以有效除去包含在淤渣中的固体成分。

Claims (8)

1.一种蒸汽发生器的清洗装置，通过具有多角度喷射方向的自动清洗装置喷射高压水，以除去沉积在蒸汽发生器的电热管表面和电热管下部支承板上部的淤渣，其特征在于，
通过所述蒸汽发生器(1)的手工作业口(7)，在分隔板(2)与电热管(6)之间多余空间的两侧设置有进入到固定汽缸(3)两侧的轨道导引件(111)；
通过所述轨道导引件(111)，使轨道(112)深入到所述固定汽缸(3)的两侧；
在所述轨道(112)通过所述轨道导引件(111)的引导进入到所希望的作业位置时，通过钢丝张紧装置(114)对架设在轨道导引件(111)和轨道(112)上的固定钢丝施加张力，使所述轨道导引件(111)和所述轨道(112)整体固定；
所述轨道导引件(111)和所述轨道(112)固定在蒸汽发生器(1)的内部以后，交替设置：沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置，其具有沿45°方向清洗的喷嘴；以及沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置，其具有沿30°和90°方向清洗的喷嘴，以进行清洗作业。
2.如权利要求1所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，在所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)以及所述沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置(200)之一设置在轨道引导槽(115)上时，通过直流伺服电动机的驱动，使驱动力传递给与所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)或者沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置(200)连接的同步皮带(120、220)，通过所述驱动力，所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)或者沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置(200)沿所述轨道(112)的槽移动至蒸汽发生器(1)的固定汽缸(3)的两侧，同时沿45°、30°和90°方向对蒸汽发生器(1)的电热管(6)的表面和电热管下部支承板(8)进行清洗。
3.如权利要求1所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，所述轨道(112)由轨条(113)组成，各个所述轨条(113)比所述轨道导引件(111)的末端轨条短，所述轨道(112)的多个轨条(113)弯曲，同时缓和地贴近所述蒸汽发生器(1)的固定汽缸(3)的两侧。
4.如权利要求1或2所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)具有第一倾斜导向装置(125-1)和第二倾斜导向装置(125-2)，其为了消除自由度的约束由聚氨脂材料制成，且可以使第一45°喷嘴(117-1)和第二45°喷嘴(117-2)上下自如地旋转。
5.如权利要求1或2所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)具有视频观察器(119)，通过所述视频观察器(119)操作者可以监视正在进行的清洗作业。
6.如权利要求1或2所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，在当前作业位置的清洗作业结束时，所述沿45°方向喷射高压水的自动清洗装置(100)通过同步皮带(120)沿所述轨道(112)以一定的间隔移动，以继续进行下一作业位置的清洗作业。
7.如权利要求1或2所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，所述沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置(200)通过正齿轮将驱动力传递给90°方向喷嘴(202-1、202-2)而进行朝90°方向的清洗，并可与30°方向喷嘴(201)同时进行清洗。
8.如权利要求1或2所述的蒸汽发生器的清洗装置，其特征在于，所述沿30°和90°方向喷射高压水的自动清洗装置(200)具有倾斜导向装置(225)，其为了消除自由度的约束由聚氨脂材料制成，并且可以使所述30°方向喷嘴(201)上下自如地旋转。
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