CS274217B1

CS274217B1 - Device for steam generators' optimized lye extracting

Info

Publication number: CS274217B1
Application number: CS637988A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Ing Csc Matal; Pavel Ing Klimes; Jindrich Gratza; Josef Straka; Zdenek Ing Tomas; Jiri Ing Csc Vilim; Jiri Ing Cervinka
Original assignee: Matal Oldrich; Pavel Ing Klimes; Jindrich Gratza; Josef Straka; Tomas Zdenek; Jiri Ing Csc Vilim; Cervinka Jiri
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1988-09-27
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS637988A1; HUT54914A

Abstract

The vessel of the steam generator (8) is equipped with the lixivium nozzle (11) in its lower part. The device consists of the extraction probe (1) in the shape of the letter U, which is situated in the horizontal plane in the area between the pipe bundle (6) and vessel bottom (5) of the steam generator in the height of 0.7 to 0.4 of diameters of the vessel of the steam generator (8) from the lower vessel of the steam generator (8) and which is oriented by its top towards the vessel bottom (5), which is formed by a pipe (2). The pipe (2) is closed at the faces by the lids (3) and it is equipped with at least one hole (4). The axis of the hole (4) is situated in the same plane as the extraction probe (1), which connects with the collecting pipe (9), which opens into the collector with the outer cone (10) being inserted in the lixivium nozzle (11). The collector is protected by the connecting element, which passes through the axis of the lixivium nozzle (11) and it is anchored in the ribbed collar of the pipe intermediate piece, which is welded to the lixivium nozzle (11) from the outer side of the vessel of the steam generator (8).<IMAGE>

Description

Vynález se týká zařízení pro optimalizované odluhování parních generátorů s nátrubky odluhů provedenými ve spodní části jeho nádoby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for optimized dehumidification of steam generators with blast nozzles provided at the bottom of its vessel.

K udržování obsahu příměsí v kotlové vodě u parních kotlů s bubnem a u parních generátorů typu VVER se využívají v podstatě dva postupy, odkalování a odluhování. Odkalováním se odstraňují kaly, které představují bahno, tvořené převážně suspendovanými sloučeninami železa, jako Fe-jO^, se spodků nádob, z trub apod. Odkalování se provádí periodicky. Odluhováním, které se provádí trvale za provozu se udržují především koncentrace chloridů a solí v kotlové vodě v předepsaných mezích. V parních generátorech typu VVER ústí dosavadní odluhovací potrubí do vnitřního prostoru ležaté tlakové nádoby tak, že ústí je situováno na její pomyslné dolní podélné površce. Ústí odluhových trubek je provedeno v nejnižším místě ležaté nádoby, pod svazkem teplosměnných trubek. K odluhu se odebírá kotlová voda z míst, kde se neuskutečňuje přestup tepla z primární do sekundární vody, tedy z míst s minimální generací vodní páry a z míst s minimálním zahuštěním kotlové vody s nežádoucími příměsemi.Basically, two processes are used to maintain the impurities content in the boiler water for drum-type steam boilers and for VVER steam generators, blowdown and blowdown. The sludge removes sludge, which is represented by mud, consisting predominantly of suspended iron compounds, such as Fe-10O, from the bottom of vessels, from pipes, etc. The sludge is carried out periodically. In particular, the concentration of chlorides and salts in the boiler water is kept within the prescribed limits by means of dewatering, which is carried out continuously during operation. In VVER-type steam generators, the existing blowdown pipe opens into the interior of the horizontal pressure vessel so that the mouth is situated on its imaginary lower longitudinal surface. The mouth of the blow-off tubes is made at the lowest point of the lying vessel, below the bundle of heat-exchange tubes. Boiler water is taken from the places where there is no heat transfer from primary to secondary water, ie from places with minimal generation of steam and from places with minimal concentration of boiler water with undesirable admixtures.

Koncentrace nežádoucích příměsí v kotlové vodě není stejná v celém objemu vodní náplně na sekundární straně parního generátoru. V oblasti klenutých den ležaté nádoby je koncentrace nežádoucích příměsí podstatně vyšší než ve spodní části nádoby, v oblasti ústí dosavadních odluhových potrubí. 2 toho plynou vážné nedostatky současného pohledu a řešení odluhování. KvaMta kotlové vody a tím i dodržování provozních předpisů je hodnocena z výsledků rozboru vzorků vody, odebíraných z odluhových potrubí ústících ze spodní části parního generátoru, tedy z míst s nízkým a pro skutečný stav málo typickým zahuštěním kotlové vody. Parní generátor je potom provozován s lokálními koncentracemi příměsí v kotlové vodě trvale vyššími než podle naměřených vzorků z dosavadního potrubí odluhů, což má zásadní vliv na jeho dlouhodobou projektovanou životnost. Dalším známým řešením odluhování parních generátorů typu VVER je vertikální trubka, která je na horním konci opatřena separátorem páry, v jehož dolní části je vytvořen alespoň jeden otvor pro vstup odluhované vody. Otvor pro vstup odluhované vody je umístěn ve výšce od 35 do 95 % projektované výšky hladiny vody v tělese parního generátoru. Nevýhodou uspořádání je, že při zvolené výšce 35 až 95 % nelze zavést více než jednu vertikální trubku, přičemž u parního generátoru typu VVER 440 jde vždy o dva prostorově oddělené objemy tvořené přibližně symetrickými trubkovými svazky, z nichž musí být současně a zároveň nezávisle odebírána odluhovaná voda. Druhou vertikální trubku při současném uspořádání parních generátorů typu VVER lze zavést nejvíce dc 30 % 'projektované výšky hladiny vody, ale tam tato vertikální trubka Odebírá pouze do parního generátoru přiváděnou napájecí vodu. Tím se v žádném případě neumožňuje účinná optimalizace vodního režimu parního generátoru odběrem odluhované vody z míst, kde je největší koncentrace solí ve vodě. Mimo to sdružením ústí obou vertikálních trubek do jednoho potrubí dochází k přetlačování odluhu z první vertikální trubky čistou napájecí vodou do parního generátoru, čímž se prakticky parní generátor v některých pracovních režimech neodluhuje. Další nevýhodou je, že vertikální trubky lze zavést do parního generátoru jen v délce, odpovídající vzdálenosti mezi ohyby vnitrních trubek svazku na jedně a druhé straně, což je nejvíce 2/3 celkové délky parního generátoru. V praxi délka vertikálních trubek musí být ještě menší. Vertikální trubky nelze zavést do oblastí den parního generátoru, kde byla experimentálně prokázána místa největšího zahuštění nežádoucích příměsí ve vodě za provozu. A dále vzhledem ke stávajícím konstrukcím parních generátorů typu VVER nelze především z prostorových důvodů na vertikální trubky zabudovat technicky reálný separátor.The concentration of undesirable impurities in the boiler water is not the same throughout the volume of water charge on the secondary side of the steam generator. In the area of the arched bottoms of the lying vessel, the concentration of undesirable impurities is substantially higher than in the lower part of the vessel, in the area of the mouth of the existing blow-off pipes. This results in serious shortcomings in the current view and solution of leaching. Boiler water quality and thus adherence to the operating regulations are evaluated from the results of water samples taken from the blow-off pipes leading from the lower part of the steam generator, ie from places with a low and rarely typical boiler water thickening. The steam generator is then operated with local admixture concentrations in boiler water consistently higher than according to the measured samples from the existing leaching pipeline, which has a major impact on its long-term projected service life. Another known solution for the dehumidification of steam generators of the VVER type is a vertical pipe which is provided at its upper end with a steam separator, at the bottom of which at least one opening is provided for the inlet of the dewatered water. The aperture for inlet of the leached water is located at a height of 35 to 95% of the projected water level in the steam generator body. The disadvantage of the arrangement is that at a height of 35 to 95%, more than one vertical pipe cannot be inserted, whereas the VVER 440 steam generator is always two spatially separated volumes consisting of approximately symmetrical tube bundles, from which the blown-off must be simultaneously and independently removed. water. The second vertical pipe, with the VVER type steam generators being arranged at the same time, can accommodate at most dc 30% of the design water level, but there the vertical pipe only draws the feed water supplied to the steam generator. This does not in any way permit efficient optimization of the water mode of the steam generator by withdrawing the leached water from the places with the highest concentration of salts in the water. In addition, by combining the mouths of the two vertical pipes into one pipe, blowing off the first vertical pipe with clean feed water is forced into the steam generator, whereby the steam generator is virtually not leached in some operating modes. Another disadvantage is that the vertical tubes can be introduced into the steam generator only in a length corresponding to the distance between the bends of the inner tubes of the bundle on one side and the other side, which is at most 2/3 of the total length of the steam generator. In practice, the length of the vertical pipes must be even smaller. Vertical pipes cannot be introduced into the steam generator bottom areas where the highest concentration of undesirable admixtures in water during operation has been demonstrated experimentally. Furthermore, due to the existing designs of VVER steam generators, it is not possible to install a technically realistic separator on vertical pipes, especially for spatial reasons.

Uvedené nevýhody známých provedení odluhování parních generátorů typu VVER řeší zařízení pro optimalizované odluhování z parních generátorů podle vynálezu, jehož podstatou je, že se skládá z odběrové sondy tvaru otevřeného písmene U, ležící ve vodorovné rovině v prostoru mezi trubkovým svazkem a dnem nádoby parního generátoru ve výšce od spodní podélné površky nádoby parního generátoru 0,7 až 0,4 průměru nádoby parního generátoru a orientovaného vrcholem ke dnu nádoby, tvořené trubkou na čelech zaslepenou víčky a opatře*1Said disadvantages of the known embodiments of the VVER steam generator desulphurisation are solved by an optimized steam generator desulphurisation apparatus according to the invention, which consists of a U-shaped sampling probe lying in a horizontal plane in the space between the tube bundle and the bottom of the steam generator vessel. height from the bottom longitudinal surface of the steam generator container 0.7 to 0.4 of the diameter of the steam generator container and oriented vertically to the bottom of the container, formed by a tube on the ends of the lids blinded and provided with * 1

CS 274 217 Bl 2 né alespoň jednou dírou, jejíž osa leží v téže rovině jako odběrová sonda, k níž je napojeno sběrné potrubí ústící do sběrače s vnějším kuželem zasunutým do nátrubku odluhu a pojištěného spojovacím elementem procházejícím osou nátrubku odluhu a ukotvenou v žebrované objímce potrubního mezikusu navařeného z vnější strany nádoby parního generátoru na nátrubek odluhu.CS 274 217 B1 2 with at least one hole, the axis of which lies in the same plane as the sampling probe, to which the manifold leading into the collector is connected with an outer cone inserted into the blow-off sleeve and secured by a connecting element an intermediate piece welded from the outside of the steam generator vessel to the blow-off sleeve.

Další podstatou je, že sběrné potrubí leží první částí v prostoru vymezeném bočně nádobou parního generátoru a výškově vodorovnou rovinou ve výšce deseti průměrů trubek svazku nad horní řadou trubek a vodorovnou rovinou ve výšce deseti průměrů trubek svazku pod horní řadou trubek a druhé části potrubí v prostoru mezi vnitřním obvodem nádoby parního generátoru a svazkem trubek, avšak směrově v rovině pomyslného radiálního řezu nádobou parního generátoru obsahujícího osu obsahujícího osu nátrubku odluhu.Another principle is that the manifold lies with the first part in the space delimited laterally by the steam generator vessel and a horizontal plane at the height of ten tube diameters above the top row of tubes and a horizontal plane at the height of ten tube diameters below the upper row of tubes and between the inner periphery of the steam generator vessel and the tube bundle, but directionally in the plane of an imaginary radial section of the steam generator vessel comprising an axis comprising an axis of the blow-off sleeve.

Podstatou je i to, že sběrné potrubí se skládá z horní části a druhé části, přičemž horní část sběrného potrubí je tvaru svislého písmene U, jehož ramena jsou zaústěna do odběrové sondy, a druhá část sběrného potrubí je vytvořena ve svislé rovině podélné osy nádoby parního generátoru pod trubkovým svazkem a je zaústěna do sběrače.It is also a matter of fact that the manifold consists of an upper part and a second part, the upper part of the manifold being U-shaped, the arms of which are connected to the sampling probe, and the second part of the manifold being formed in the vertical plane of the longitudinal axis of the steam vessel. generator under the tube bundle and is connected to the header.

Výhodou tohoto zařízení je, že se odluhová voda neodebírá místně bodově, ale hlavně velkoplošně či z volného prostoru, tedy účinněji, což má výraznější vliv na životnost a termodynamické parametry parního generátoru než u známých řešení. Další výhodou je, že navržené zařízení se dá zabudovat do již provozovaných parních generátorů bez'velkých zásahů do tlakové nádob.y, bez nároků na zabudování nových nátrubků odluhu a umožňuje odebírat odluhovanou vodu ze dvou objemů s nejvyšší koncentrací příměsí současně. Novým řešením odpadá nutnost speciálně zbavovat odluhovanou vodu parní složky užitím přídavných separátoru.The advantage of this device is that the purging water is not taken locally by spot, but mainly over a large area or from the free space, thus more efficiently, which has a significant influence on the life and thermodynamic parameters of the steam generator than in the known solutions. A further advantage is that the proposed device can be integrated into already operated steam generators without major interventions in the pressure vessels, without the need to install new blow-off nozzles and allows to withdraw the blown water from the two volumes with the highest concentration of impurities simultaneously. A new solution eliminates the need to specially dehumidify the steam component by using additional separators.

Příklad provedení podle vynálezu je znázorněn na výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje podélný řez parním generátorem s vyznačením vývodu odluhů do nátrubku odluhu, na obr. 2 je v řezu A-A znázorněno umístění odběrových sond, na obr. 3 je znázorněno schematické propojení odběrových sond se sběrným potrubím, na obr. 4 je schematické propojení odběrových sond se sběrným potrubím v pohledu shora, obr. 5 je detail konce odběrové trubky, na obr.1 shows a longitudinal cross-section of a steam generator showing the outlet of the blow-off into the blow-off sleeve, FIG. 2 shows the position of the sampling probes in section AA, FIG. 3 shows a schematic connection of the sampling probes Fig. 4 is a schematic connection of the sampling probes to the manifold in a top view; Fig. 5 is a detail of the end of the sampling tube;

je znázorněno v podélném řezu řešení s jinak umístěným nátrubkem odluhu, obr. 7 v řezu B-B znázorňuje umístění sond a vývod do nátrubku odluhu, na obr. 8 je řez D-D parním generátorem a na obr. 9 je detail připevnění sběrače do nátrubku odluhu.Fig. 7 is a cross-sectional view of the location of the probes and outlet to the blow-off nozzle; Fig. 8 is a cross-sectional view of the steam generator D-D;

Odběrová sonda £ se skládá z trubky 2, která je na obou koncích zaslepena víčkem 2·The sampling probe 6 consists of a tube 2 which is closed at both ends by a cap 2.

Do odběrové sondy £ jsou ve vodorovné rovině po obou stranách vyvrtány otvory £. Odběrové sondy £ jsou symetricky uloženy ve vodorovné rovině v prostoru mezi dnem nádoby 2 a trubkovým svazkem £ pod hladinou kotlové vody T_ v nádobě parního generátoru 2 ^a jsou spolu propojeny sběrným potrubím 9. Sběrné potrubí 2 je svedeno do sběrače 15, který je upevněn v nátrubku 11 odluhu. Sběrné potrubí 2 ď^e složeno z horní části 19 sběrného potrubí 2 ^adruhé části 20 sběrného potrubí 2, spojených vzájemně v místě montážního spoje 12. V alternativním případě, znázorněném na obr. 6, 7 a 8, je sběrné potrubí 2 vedeno v mezeře 22 mezitrubkovým svazkem £ a nádobou parního generátoru 2· Sběrač 15 s vnějším kuželem 22. je zasunut do nátrubku 11 odluhu, pojištěn spojovacím elementem 16 procházejícím osou nátrubku 11 odluhu a je ukotven v žebrované objímce 17 potrubního mezikusu 22· ^v nejvyšším místě odběrové sondy 2 je vyvrtán otvor 14 pro odvod zbytků páry.Holes 6 are drilled in the horizontal plane on both sides of the sampling probe. The sampling probes 6 are arranged symmetrically in a horizontal plane in the space between the bottom of the vessel 2 and the tube bundle 4 below the level of the boiler water T in the vessel of the steam generator 2 ^and connected to each other via the manifold 9. The manifold 2 is led into a header 15 which is nozzle 11 of blowdown. Manifold ^e d 2 consists of an upper part 19 of the manifold 2 ^and the second portion 20 of the manifold 2, connected to each other in the location of the mounting links 12. In an alternative case shown in FIG. 6, 7 and 8, the manifold 2 is guided through the gap The collector 15 with the outer cone 22 is inserted into the blow-off sleeve 11, secured by a connecting element 16 passing through the axis of the blow-off sleeve 11 and is anchored in the ribbed sleeve 17 of the pipe adapter 22 · ^{at the} highest point of the sampling probe 2. a hole 14 is drilled to remove residual steam.

Odluhová voda z míst s největším obsahem nežádoucích příměsí je vedena pres otvory £ do sondy 2 ^a sběrným potrubím 2 do dosavadního odluhového potrubí.The waste water from the sites with the highest content of undesirable impurities is led through the openings 6 into the probe 2 ^and through the collecting pipe 2 to the existing blowdown pipe.

Zařízení najde uplatnění u parních generátorů typu VVER 440 i 1 000 a v ostatních zařízeních vyvíjejících páru, u kterých je teplosměnné plocha umístěna uvnitř nádoby, ze které je odebírán odluh.The equipment can be used in both VVER 440 and 1000 steam generators and in other steam generating systems where the heat transfer surface is located inside the blow-off vessel.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for optimized dehumidification of steam generators with a vessel and its bottoms, with a tube bundle therein and with blow-off sleeves provided at the bottom thereof and with interposed probes, characterized in that it consists of a U-shaped sampling probe (1) lying in a horizontal plane in the space between the tube bundle (6) and the bottom of the steam generator vessel (5) at a height from the lower longitudinal surface of the steam generator vessel (8) 0.7 to 0.4 of the diameter of the steam generator vessel (B) containers (5) consisting of a pipe (2) on the ends of a blinded cap (3) and provided with at least one hole (4), the axis of which lies in the same plane as the sampling probe (1), to which the manifold (9) is connected (15) with an outer cone (10) inserted into the blow-off sleeve (11) and secured by a connecting element (16) extending through the axis of the blow-off sleeve (11) and anchored in ribbed a pipe sleeve (17) welded from the outside of the steam generator vessel (8) to the blow-off sleeve (11).

Device according to claim 1, characterized in that the manifold (9) lies in the upper part (19) in the space delimited by the vessel of the steam generator (8) and in a height horizontal plane at a height of ten tube diameters of bundle (6) above the top row of tubes. and a horizontal plane at a height of ten tube diameters of the bundle (6) below the top row of tubes and a second portion (20) of the manifold (9) in the space between the inner perimeter of the steam generator vessel (8) and the tube bundle (6) a cross-section of the vessel of the steam generator (8) comprising the axis of the blow-off sleeve (11).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the manifold (9) consists of an upper part (19) and a second part (20), the upper part (19) of the manifold (9) having a vertical U-shape. the arms of which are connected to the sampling probe (1), and the second manifold part (20) is formed in a vertical plane of the longitudinal axis of the steam generator vessel (8) below the tube bundle (6) and is connected to the collector (15).