CZ100592A3 - Supply system of a heat-exchange apparatus, particularly of a steam producer - Google Patents

Description

Oblast techniky - *-^L-~----- ----- --?

Vynález se týká napájecí soustavy parogenerátoru, která je jedním z uzlů sekundárního okruhu jaderné elektrárny a řeší jejím vhodným tvarovým a konstrukčním uspořádáním ve vnitřním prostoru tělesa parogenerátoru jednak zajištění účinné tepelné ochrany napájecího nátrubku v přechodových režimech při změnách provozních stavů bloku jaderné elektrárny z důvodů poruch stávajícího napájecího potrubí a jednak umožnění její jednoduché demontáže a montáže do tělesa parogenerátoru, přičemž usnadněním vizuální kontroly napájecího potrubí se předchází vzniku její netěsnosti, zejména v oblasti primárního kolektoru, čimž se zabraňuje jeho poškozováni, což vede celkově ke zvýšení životnosti parogenerátoru a k prodloužení doby provozováni tohoto celku jaderné elektrárny.

Dosavadní stav techniky

Doposud jsou známy parogenerátory, které slouží jako tepelný výměník mezi primárním a sekundárním okruhem jaderné elektrárny. Vlastni parogenerátor je tvořen tělesem parogenerátoru, doutnikovitého tvaru, v jehož vnitřním prostoru je umístěn vstupní primární kolektor, výstupní primární kolektor, podpěrný systém trubkového svazku a vlastní napájecí potrubí. Napájecí potrubí sestává z napájecího nátrubku, na který navazuje centrální rozvodné napájecí potrubí, které je vedené v těsné blízkosti podél stěny vstupní části primárního kolektoru, pod úroveň hladiny sekundární vody, přičemž v dolní třetině tělesa parogenerátoru jsou na centrální rozvodné napájecí potrubí napojeny dvě horizontální rozvodné trubky, vyústujíci v meziprostorech trubkového svazku teplosměnných trubek parogenerátoru. Nevýhodou výše uvedeného uspořádáni jednotlivých uzlů parogenerátoru, zejména jeho napájecí soustavy je to, že při najížděni bloku jaderné elektrárny do provozu dochází k nežádoucímu prohřátí napájecího nátrubku a jeho okolí, t.j. stěny parogenerátoru, od přiváděni horké napájecí vody, přitom při odstavování napájení parogenerátoru dochází vlivem odvodu tepla naopak k nežádoucímu ochlazováni nátrubku a jeho okolí. Cyklus prohřátí a ochlazování se opakuje

v průběhu najížděni a odstavováni bloku jaderné elektrárny.

Tento stav má za následek vznik nežádoucího pnutí materiálu a koncentraci napětí materiálu, zejména v oblasti svaru, který přichycuje nátrubek k tělesu parogenerátoru, čimž se výrazně zvyšuje poruchovost této části napájecí soustavy a tim i životnost celého zařízení. Další nevýhodou je to, že vzhledem ke značnému množství kontinuelně přiváděné napájecí vody dochází ve spodní části rozvodného potrubí, v místě napojení horizontálních rozvodných trubek, kde se mění směr a rychlost prouděni napájecí vody, ke vzniku netěsností, a to vlivem kavitační a erozní činností napájecí vody. Tyto netěsnosti ú^sou j^řičinou nežádoucího úniku relativně chladné napájecí vody do těsné blízkosti vstupní části primárního kolektoru, a ve svém důsledku způsobuji vznik napětí materiálu primárního kolektoru vlivem nerovnoměrného tepelného zatíženi, což vede v krajním případě ke vzniku trhlin ve stěně primárního kolektoru parogenerátoru a k předčasnému vyřazeni celého bloku jaderné elektrárny z provozu. Dalši nevýhodou je to, že nelze provádět vizuální kontrolu napájecího systému parogenerátoru, nebot nejexponovanějši místo, t.j. místo napojeni horizontálních rozvodných trubek na přívodní potrubí, je v dolní třetině tělesa parogenerátoru obklopeno trubkovým svazkem. Rovněž nevýhodou je to, že při opravách napájecího potrubí je nutno provést náročné technologické operace, které vyžaduji dlouhou dobu odstaveni parogenerátoru a tím i bloku jaderné elektrárny z provozu, přitom stávajícím umístěním napájecího potrubí do stísněného prostoru mezi trubkový svazek je znesnadněna jeho demontáž a případná oprava. Nevýhodou je i to, že nelze kontrolovat vůle mezi objímkou rozdělovacího potrubí a rozdělovacim potrubím. Při zmenšeni vůle, vznikají v dilatujícím rozdělovacim potrubí přídavná nežádoucí napětí.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje napájecí soustava, tepelného výměníku, zejména parogenerátoru, která sestává jednak z napájecího nátrubku uchyceného v horní části tělesa parogenerátoru a jednak z rozvodného potrubí a rozvodných trubek napájecí vody.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že na přívod napájecí vody navazuje rozdělovači kus, na nějž jsou napojeny tvarové díly rozdělovaciho potrubí, přičemž vrcholové body tvarových dílů jsou minimálně v horizontální úrovni horní hrany vstupní části přívodu napájecí vody, přitom větve rozdělovaciho potrubí probíhají nad trubkovým svazkem a kde z rozdělovaciho potrubí je vyvedena soustava výtokových trubek vyústujícich nad trubkovým svazkem teplosměnných trubek a/nebo v meziprostoru trubkového svazku teplosměnných trubek parogenerátoru. Další podstatou je to, že volné konce výtokových trubek jsou opatřeny mísící krabici.

Rovněž podstatou je to, že pod mísící krabici je umístěn nejméně jeden usměrňovač toku napájecí vody.

Výhodou napájecí soustavy tepelného výměníku, zejména parogenerátoru je to, že konstrukčním řešením a tvarovou úpravou rozdělovaciho kusu a vstupní části obou větvi napájecího potrubí nedochází v přechodových režimech při změnách provozních stavů bloku jaderné elektrárny k teplotním šokům materiálu napájecího nátrubku, způsobeným cyklickým několikrát se opakujícím prohříváním a ochlazováním materiálu při najíždění a odstatováni bloku jaderné elektrárny. Další výhodou je to, že umístěním napájecí soustavy nad trubkový svazek je umožněno prováděni jednoznačné a rychlé vizuální kontroly napájecího systému parogenerátoru a určeni případného poškození tohoto potrubí, čímž lze na základě tohoto zjištění zabránit nežádoucímu úniku relativně chladné napáj.ací vody do prostoru v blízkosti vstupního, primárního kolektoru, který je příčinou vzniku napětí materiálu stěny kolektoru vlivem jejího nerovnoměrného tepelného zatížení.

Tímto včasným zjištěním technického stavu napájecího potrubí se předchází vzniku trhlin ve stěně primárního kolektoru a tím i nežádoucím havarijním stavům primárního okruhu jaderné elektrárny, do něhož je zapojen parogenerátor, přičemž toto řešení výrazně přispívá ke zvýšení životnosti tohoto celku a k prodloužení doby provozování tohoto uzlu jaderné elektrárny. Další výhodou je to, že při opravách napájecí soustavy není nutno provádět náročné technologické operace speciálními technickými a technologickými prostředky, kterými se provádí pouze náhrada vadných dílů stávajícího zařízení, a to ve stísněném prostoru uvnitř trubkového svazku. Rovněž výhodou je to, že konstrukční řešení tohoto zařízení umožňuje jeho velice jednoduchou montáž i demontáž, čímž se zkracují montážní časy a tím i celková doba odstaveni bloku jaderné elektrárny. Výhodou je i to, že vyústěním výtokového potrubí napájecí vody v horní části tělesa parogenerátoru, popř. jeho vyústěním těsně pod nominální hladinu dojde ke zlepšeni cirkulace kotlové vody, čímž se zabezpečuje požadované promíseni přivedené napájecí vody se stávající vodou kotlovou. Výhodou je i to, že lze kontrolovat vůle mezi objímkou rozdělovaciho potrubí a rozdělovacím potrubím, čimž se zabraňuje vzniku nežádoucích přídavných napětí.

Přehled obrázků na výkrese

Na přiložených výkresech je zobrazeno zařízení podle vynálezu, kde obr. 1 je čelní pohled do tělesa parogenerátoru, obr. 2 horní pohled do tělesa parogenerátoru, obr. 3 boční pohled na rozdělovači potrubí se soustavou výtokových trubek a na obr. 4 je boční pohled do vnitřního prostoru parogenerátoru v místě přívodu napájecí vody, na který navazuje rozdělovači kus s uchycenými tvarovými díly.

Příklady provedeni vynálezu

Napájecí soustava tepelného výměníku, zejména parogenerátoru podle příkladného provedeni sestává z přívodu £ napájecí vody, např. napájecího nátrubku s připojovacím kusem uchyceného ke stěně 2 v horní polovině tělesa £ parogenerátoru protilehle vstupnímu primárnímu kolektoru parogenerátoru. Na přívod £ napájecí vody navazuje svým přívodem rozdělovači kus £ jehož dva vývody směřující šikmo vzhůru jsou napojeny na tvarové díly £ např. kolena rozdělovaciho potrubí 7, jehož jedna větev je vedena mezi vstupní částí 4 primárního kolektoru a výstupní částí J3 primárního kolektoru parogenerátoru, přičemž druhá větev je vedena kolem vstupní části 4 primárního kolektoru a kde obě větve rozdělovaciho potrubí 7 jsou umístěny a upevněny na podpěrné a dilatační konstrukci j3 a probíhají nad trubkovým svazkem IQ teplosměnných trubek parogenerátoru. Nátrubek 13 tvarové díly jsou vzájemně uspořádány tak, že vrcholový bod každého z tvarových dílů £ je minimálně v horizontální úrovni horní hrany přívodu _1 napájecí vody, čímž se vytváří vodní uzávěr. 2 přímých úseků rozdělovaciho potrubí £ je vyvedena soustava výtokových

trubek 12 majících tvar obráceného písmena které vyústuji do meziprostoru trubkového svazku 10 teplosměnných trubek parogenerátoru.

Další alternativou tohoto řešení je to, že volné konce výtokových trubek 12 jsou opatřeny mxsicí krabicí 13, jež je tvořena jednak plechovými bočnicemi 14 uchycenými ke koncům výtokových trubek 12 a jednak usměrňovačem 15 toku pro zvýšeni promísení kotlové a napájecí vody.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Napájecí soustava tepelného výměníku, zejména parogenerátoru, která sestává jednak z napájecího nátrubku uchyceného v horní části tělesa parogenerátoru a jednak z rozvodného potrubí a rozvodných trubek napájecí vody, vyznačená tím, že na přívod (1) napájecí vody navazuje rozdělovači kus (5) na nějž jsou napojeny tvarové díly (6) rozdělovacího potrubí (7), přičemž vrcholový bod tvarových dílů (6) je minimálně v horizontální úrovni horní hrany vstupní části přívodu (1) napájecí vody, přitom větve rozdělovacího potrubí (7) probíhá jí nad trubkovým svazkem (10) a kde z rozdělovacího potrubí (7) je vyvedena soustava výtokových trubek (12) vyúsťujících nad trubkovým svazkem (10) teplosměnných trubek a/nebo v mezi prostoru trubkového svazku (10) teplosměnných trubek parogene rátoru.
2. 2. Napájecí soustava tepelného výměníku, zejména parogenerátoru, podle bodu 1., v y z n a č e n á t í m, že volné konce výtokových trubek (12) jsou opatřeny mísící krabicí (13).
3. 3. Napájecí soustava tepelného výměníku, zejména parogenerátoru, podle bodu 2., vyznačená tim, že pod mísící krabi cí (13) je umístěn nejméně jeden usměrňovač (15) toku napájecí vody. v