DE2125990C

DE2125990C - Steam-heated reheater for nuclear power plants

Info

Publication number: DE2125990C
Application number: DE19712125990
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen KeIp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1973-03-29

Description

________ dung und/oder Lenkschaufeln od. dgl. zur Verteilung________ manure and / or guide vanes or the like for distribution

und Strömungsführung des Dampfes vorgesehen werden. Hierbei kann man den von den Rohren frei gelassenen Raum der unteren Rohrplatte mit Löchern zurand flow guidance of the steam are provided. Here you can use the one left free by the pipes Space for the lower tube plate with holes

Die Erfindung betrifft einen dampfbeheizten Zwi- 60 Abführung der abgeschiedenen Nässe ausnutzen, woschenüberhitzer für Kernkraftwerke mit einer größe- bei der entsprechende Teil der Kammer durch eine ren Anzahl von einem druckfesten Mantel umgebe- Scheidewand abgesperrt wird.The invention relates to a steam-heated intermediate system, utilizing the removal of the separated moisture, washing superheater for nuclear power plants with a size- at the corresponding part of the chamber by a ren number is closed off by a pressure-resistant jacket surrounded by a partition.

ner, parallel geschalteter Wärmetauschrohre, die in Die erforderliche Dehnfähigkeit jedes einzelnenner, parallel-connected heat exchange tubes, which in The required elasticity of each individual

zwei Rohrplatten befestigt sind. In diesen Rohren Rohres des Rohrsystems wird durch eine entsprekondensiert der Heizdampf, während der zwischen- 65 ehende Länge des im wesentlichen waagerecht vcrzuüberhitzende Dampf um die Rohre strömt. Derar- laufenden Rohrteils erreicht. Um abseits dieser Zone lige Zwischenüberhitzer werden insbesondere bei des Rohrsystems und außerhalb des Bereiches der wasN':rt>ekühlten Kernkraftwerken benötigt, wobei Ein- und Austrittsstutzen des zwischenzuüberhitzeii-two tube plates are attached. In these pipes the pipe system is deprecondensed by a the heating steam, during the intermediate length of the substantially horizontally to be superheated Steam flows around the pipes. Such running pipe part reached. To get away from this zone lige reheater are particularly in the pipe system and outside the range of wasN ': rt> ecooled nuclear power plants, whereby inlet and outlet nozzles of the reheat to be

«Jen Dampfes eine gute Strömungsführung um die Heizrohre zu erreichen, ist die Anbringung von Verclrängungskörpern von Vorteil, die zweckmäßiger-Veise einerseiis an den Verlauf der kurzen Teilstrekken des Rohrsystems, andererseits an den vorgesehclien Strömungsquerschnitt am Stutzen angepaßt sind. Dabei kann es weiterhin vorteilhaft sein, in diese Verdrängungskörper einen Kurzschlußkanal mit regelbarer Größe !er Durchtrittsöffnung für den zu überhitzenden Dampf einzubauen. Dadurch gelingt es, bei verminderten Turbinenlasten eine unnötig hohe überhitzung zu vermeiden. Diese Gefahr besteht besonders bei Turbinen von Druckwasser-Reaktoranlagen, weil dort mit abnehmender Last der Frischdampfdruck in einem bestimmten Bereich ansteigt. Weiter wird der Vorteil erzielt, daß der Druckverlust im Zwischenüberhitzer beim öffnen des KurzsehkiL'ikamüs geringer wird.“A good flow of steam to reach the heating pipes is the attachment of displacement bodies Advantageous, the more practical way of doing the short sections of the route of the pipe system, on the other hand to the provided Flow cross-section are adapted to the nozzle. It can still be advantageous in this Displacement body a short-circuit channel with adjustable Size! He opening for the steam to be superheated to be built. This succeeds It is important to avoid unnecessarily high overheating when the turbine loads are reduced. This danger exists especially in the case of turbines in pressurized water reactor systems, because there the live steam pressure rises in a certain range with decreasing load. A further advantage is achieved that the pressure loss in the reheater when the short-sighted ice cream is opened becomes less.

Es ist bereits ein fluidbeheizter Überhitzer bekannt, der zugleich einen Zwischenüberhitzer darstellt (USA.-Patentschrift 3 209 731, Fij/ 5), mit einer größeren Anzahl parallelgeschaheter Heizrohre, die in zwei Rohrplatten befestigt sind, wobei jedes Heizrohr die Form einer Treppenstufe aufweist. Hier verlaufen jedoch die das jeweils mittlere Rohrteilstück einschließenden Rohrteilstrecken quer zur Mantelachse. F.in freier Raum liegt hier nicht im Bereich zwischen jeder Rohrplatte und den mittleren Teilstrecken des Rohrbündels vor, sondern allenfalls an beiden axialen Enden des Mantels. Der mantelraumseitige Einström- bzw. Ausströmquerschnitt des Rohrbündel ist dabei durch die maximale Länge der die initiieren Rohrteilstücke einschließenden Rohrleilstrecken bzw. durch den Mantelinnendurchmesser charakterisiert. Beim Erfindungsgegenstand dagegen ergibt sich eine Einström-bzw. Aussirömfläche, die durch die Länge der die mittleren Rohrteilstucke einschließenden Rohrleilstreckcn plus der Länge der mittleren Rohrteilstrecken charakterisiert ist. Beim Erfmdungsgegensland sind demnach wesentlich größere mantelraumseitige Ein- und Ausströmquer schnitte des Rohrbündels erzielbar.A fluid-heated superheater is already known, which also represents a reheater (USA.-Patent 3 209 731, Fij / 5), with a larger number of parallel heating pipes, which are fixed in two tube sheets, each heating tube having the shape of a step. here however, the pipe sections enclosing the respective middle pipe section run transversely to the jacket axis. F. in free space is not in the area between each tube plate and the middle sections of the tube bundle before, but at most at both axial ends of the shell. The coat room side The inflow or outflow cross-section of the tube bundle is determined by the maximum length of the the pipe sections including the pipe sections or through the jacket inner diameter characterized. In the subject matter of the invention, however, there is an inflow or. Outlet area, by the length of the pipe sections enclosing the middle pipe sections plus the length of the medium pipe sections is characterized. In the case of the opposing country of the invention, there are therefore much larger ones Inlet and outflow cross-sections of the tube bundle on the shell side can be achieved.

Die Erfindung ist an einem Beispiel näher erläutert. In der Figur ist ein teilweise schematiche! Längsschnitt durch einen dampfbeheizten Zwischenüberhitzer gezeigt, bei welchem die wärmetauschen den Rohre der Übersichtlichkeit halber durch einfache Linien dargestellt sind.The invention is explained in more detail using an example. In the figure is a partially schematic! Longitudinal section through a steam-heated reheater shown in which the heat exchange the tubes for the sake of clarity by simple Lines are shown.

Die wärmetauschenden Rohre 1 des Rohrsystem· sind in den Rohrplatten 2 und 3 befestigt, die mit dem Mantel 4 verbunden sind. Der Heizdampf tritt in Pfeilrichtung durch den Stutzen 5 in die Kammer 6 ein, verteilt sich auf die Rohre 1 und kondensieii in diesen. Das Kondensat sammelt sich in der Kamme/ 7 und verläßt diese in Pfeilrichuine durch den Stutzen 8.The heat-exchanging tubes 1 of the tube system · are fastened in the tube plates 2 and 3, which with the jacket 4 are connected. The heating steam enters the chamber 6 through the nozzle 5 in the direction of the arrow a, is distributed over the pipes 1 and kondensieii in this. The condensate collects in the chamber / 7 and leaves it in Pfeilrichuine through the nozzle 8th.

Der zwischenzuüberhitzende Dampf tritt in Pfeilrichtung durch den hininttssiutzcn 9 in den Appium ein und trifft zuerst auf die NUs¹ abscheider 10. Die dort abgeschiedene Nässe gelang; durch die Locher bzw. Bohrungen 11 in der unteren Rohrplatte 3 in dkdarunter befindliche Teilkammer 12. die durch die Scheidewand 13 abgetrennt ist, und verläßt diese in Pfeilrichtung durch den Abflußstutzen 14. Der zwischenzuüberhitzende Dampf strömt nun durch die Leiteinrichtungen 15 in das von den Rohren 1 gebildete Rohrsystem, welches zur Strömungsführung den Verdrängerkörper 16 besitzt. Dieser hat einen Kurzschlußkanal 17, der durch eine Stellklappe 18 abgesperrt wird. Der zwischenüberhitzte Dampf verläßt schließlich den Apparat in Pfeilrichtung durch den Austriusstutzen 19.The steam to be temporarily superheated enters the appium in the direction of the arrow through the hininttssiutzcn 9 and first hits the NUs ¹ separator 10. The moisture separated there succeeded; through the holes or bores 11 in the lower tube plate 3 in the sub-chamber 12 located underneath it, which is separated by the partition 13, and leaves this in the direction of the arrow through the discharge nozzle 14. The steam to be reheated now flows through the guide devices 15 into the of the tubes 1 formed pipe system, which has the displacement body 16 for flow guidance. This has a short-circuit channel 17 which is shut off by a control flap 18. The reheated steam finally leaves the apparatus in the direction of the arrow through the outlet nozzle 19.

Nach der Erfindung ist es auch möglich, den dampfbeheizien Zwischenüberhiizer mit trepj'H-nförmig gestalteten Heizrohren 1 waagerecht statt senk recht anzuordnen, wobei gegebenenfalls Me langen Teile der Heizrohre 1 leicht gegenüber der Waagerechten geneigt sein können.According to the invention, it is also possible to have the steam-heated intermediate heater with a trepj'H-n-shape designed heating pipes 1 horizontally instead of vertically right to arrange, with possibly Me long parts of the heating tubes 1 slightly opposite the horizontal may be inclined.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 21 2

with the help of live steam from about 50 to Sd Ai claims upper atmospheric pressure of the wet steam flowing into the

the uppermost level of the turbine is largely relaxed!

L Damplbeheizier Zwischenübeihiizer for was, before passing the last turbine mine Nuclear power plants, with a larger number of 5 / is wiped overheated.

a pressure-resistant jacket surrounded, parallel- In such steam-heated Zwiseheni'be. iis

Switched heat exchange tubes which are in two tubes, which are also fastened with the extraction _{steam from the turbine -,;: ■: plates, thus nekenn- m} ii live steam, it comes,!. ·: shows that »every tube (l ) the shape of an on. because of the relatively high Hetzdampkln: ei ,. Has a stair step, two relatively long io one wiirii elastic apparatus in as small as possible. Furthermore, the lateral must be perpendicular to both long pipe parts so that the pressure losses ik-. Include routes running partial route. superheating steam 'are very low, by k <· ■ and that the long pipe sections of each imiv'itige deterioration in efficiency in Kau! nn tube (1) to have to be essentially parallel to the jacket.

axis' are arranged in a running manner, so that between

See each tube plate (2 and 3) and the short, straight tubes made, the ends of which were drawn in. ·· A free space is created for each section, which is welded to the collector. In doing so, '. ■ to Dampiverte, Ι., Ιημ is used by the input, although a sufficient stretch ahigkeil of the RoIi: -. and A.Listrittsslutzen on the coat (4) in these free 20 stems. however, the collectors who : ■. Rooms are arranged opening out. the entire Ströniungsquerschniit across the RoIi

2. Reheater according to claim 1, bündeiaehse lay, / u raise pressure!:. characterized in that wet-separating most. Furthermore, difficulties with the heating / [attachments (10) in the free space between the steam distribution and the condensate drainage with the inlet connection ( ¹ )) of the 25 to be reheated were taken into account.

Steam and the pipes (1) of the pipe system The last problem can be summarized in a simple way.

are attached. Way, if you instead of the collector Rohrpk: ¹ .-

3. Zwisclienüberhitzer according to claim .2, data used with chambers. In known apparatus characterized in that the lower tube plate th of this type of construction groove straight tubes, it is jedoc ^; · (3) with holes (Tl) for the wetness in a 30 not possible, the thermal expansion between the !: chamber (12) is provided. which are removed from the rest of the casing and the pipes with the pipe plates on the chamber (7) through a partition (13), because it is divided for the dimensions required here. and operating conditions are not a factorial compensation

•1. Intermediate heater according to claim 1 or 2, ren known or applicable. Furthermore has this characterized in that in the free space 35 construction has the disadvantage that in between the necessary Steam nozzle (9. 19) and the pipes borrowed inlet and outlet of the to be overheated (1) of the pipe system facilities (15) for flow steam a flow bottleneck at uc-i .Vischlußstutmungsführung of the steam are attached. zcn exists on the coat, since there directly in the

5. Zwixehenüberhitzer according to claim 1, the level of the SlutzenprojcKtion on the pipe system one characterized in that the flow constricts in the free space between a plurality of pipes.

see the one consisting of the tubes (1) The disadvantages described avoid the invention

Pipe system and the jacket (4) displacement in that each pipe has the shape of a staircase (16) for guiding the intermediate step to be overheated, with two relatively long pipe ends Steam are present and that these corners are each relatively short, essentially Displacement body (16) on the flow cross-section perpendicular to both long pipe sections in the vicinity of the steam nozzle (9, 19) and include the fende section, and that the long in the course of the short, horizontally running pipe sections of each pipe irr essential Parts of the stair-shaped. ^ Shaped tubes (I) are arranged parallel to the jacket axis, are fitted. so (.leave between each tube plate and the short

6. reheater according to claim 5, da- 5 "sections each creates a free space, which for characterized in that the Verdrängungskor- Dainpf Distribution is used by the input and via (16) a short-circuit channel (17) with an outlet nozzle on the jacket in the free spaces a-control flap (18) contains. are arranged opening.

It is possible and beneficial to be outdoors

55 room fixtures for mechanical nissue separation