DE2358830C3 - Dampferzeuger - Google Patents

Description

nie Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren, mit einem im Kreis des Primärmediums liegenden U-Rohrbündel und einem Speisewasservorwärmer im Bereich des kalten Schenkels des U-Rohrbündeis, der durch eine quer zu den Rohren des U-Rohrbündels verlaufende Trennwand in zwei übereinanderliegende. zueinander entgegengesetzt verlaufende Strömungswege bildende Vorwärmkammern aufgeteilt ist, die mit je einer für sich regelbaren Einspeisung versehen sind, und mit einem das U-Rohrbündel umgebenden Mantel, der einen Teil der Vorwärmerwand und mit dem Gehäuse des Dampferzeugers einen Fallraum bildet.

Bei dem aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 32 754 bekannten Dampferzeuger der obengenannten Art sind zwei Möglichkeiten dargestellt, wie die parallelen Strömungswege, die einmal gleichsinnig und zum anderen gegensinnig zu dem im U-Rohrbündel strömenden Primämedium verlaufen, mit dem Speisewasser beschickt werden können. Einmal wird das Speisewasser den beiden Strömungswegen durch einen gemeinsamen Einlaß ohne besondere Steuerung der Verteilung zugeführt. Hier richtet sich also die Aufteilung des Speisewassers nach den Strömungswiderständen, wobei der Einspeisebereich zwischen zwei quer zu den Rohren des U-Rohrbündels verlaufenden Platten offenbar mit der doppelten Speisewassermenge im Vergleich zu den anschließenden, darüber oder darunter liegenden Teilen des Vorwärmers beaufschlagt wird.

Bei der anderen Ausführungsform wird der Vorwärmer über zwei getrennte Anschlußstutzen mit Speisewasser versorgt. Eine Trennwand, die wiederum quer zu

den Rohren des U-Rohrbündels verläuft, trennt die

beiden Bereiche vollständig voneinander. Deshalb ist-es,

"möglich, die Beaufschlagung jedes der beiden StrS>

mungswege mit einem den Anschlußstutzen vorgeschaU

S teten Ventil einzustellen.

Bei Dampferzeugern der vorgenannten Art muß man bekanntlich damit rechnen, daß die zu übertragenden . Wärmemengen in großen Bereichen schwanken. Zwar wird man sich darum bemühen, zur optimalen

w Ausnutzung im Normalbetrieb die Nennleistung des

Dampferzeugers zu erreichen, dennoch sollte der

■Dampferzeuger aber auch bei kleinen Bruchteilen

dieser Nennleistung einen stabilen Betrieb ermöglichen.

Hier können durch den Vorwärmer Schwierigkeiten

«5 verursacht vierten, weil sich Instabilitäten, z. B. Schwingungen des sogenannten Umlauf wassers, einstellen. Als weitere Folge kann bei kleinem Speisewasserdurchsatz ein vorzeitiges Sieden mit nachteiligen Anreicherungen von Salzen oder Korrosionsprodukten

*o besonders im Bereich des Vorwärmers auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Schwierigkeiten durch bauliche Maßnahmen zu überwinden, die weder die Wirtschaftlichkeit der Dampferzeugung beeinträchtigen noch den

*5 Mer.tellungsaufwand für den Dampferzeuger unwirtschaftlich vergrößern.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem Dampferzeuger der eingangs genannten An dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Strömungswegen ein verschließbarer Durchlaß angeordnet ist. Dieser Durchlaß wird bei Normalbetrieb verschlossen gehalten, so daß die mit dem Vorwärmer beabsichtigte Wirkungsweise der gleichmäßigen Vorwärmung der beiden Speisewasserströme und die Bespülung des Rohrbündels sowie eines Rohrbodens, in dem das Rohrbündel gefaßt ist, in vollem Umfange erhalten bleibt. Die Aufteilung des Speisewassers auf die beiden Strömungswege kann dabei den Erfordernissen entsprechend festgelegt werden. wei< keine Verbindung zwischen den beiden Teilen des Von. armers vorhanden

ist.

Andererseits kann bei verringerter Last und damit reduzierter Einspeisung der Durchlaß geöffnet und dadurch die Einspeisung in die untere Vorwärmkammer reduziert bzw. abgestellt werden, um ein Sieden des eingespeisten Speisewassers zu verhindern. Dabei wird erreicht, daß die Vorwärmkammer nunmehr von dem Umlaufwasser durchströmt wird, das durch den geöffneten Durchlaß in die obere Vorwärmkammer 5*> überströmen kann, wobei das Umlaufwasser durch gesonderte Einlasse, wie sonst üblich, in den Bereich zwischen einem das U-Rohrbündel umgebenden Mantel und der Gehäusewand eingespeist wird und von hier in den Siederaum strömt. Der Speisewassereinlaß für den Normalbetrieb, der in den Vorwärmer führt, kann dann also außer Betrieb genommen werden. Hiermit läßt sich der Dampferzeuger praktisch wie ein Dampferzeuger ohne Vorwärmer fahren.

Bevorzugt ist der Durchlaß im Bereich der Trennte wand angeordnet. Zweckmäßigerweise wird der Durchlaß von öffnungen eines im Bereich des Vorwärmers feststehend angeordneten Bleches gebildet, welches eine Verlängerung der Trennwand in den Fallraum darstellt. Hierbei sieht eine nur geringen Aufwand *5 erfordernde Ausführungsform vor, daß der Durchlaß durch Verdrehen eines den Mantel umgebenden Ringes sperrbar ist. Das Verdrehen wird dabei während des Betriebes beim Auftreten der erwähnten Lastabsenkung

vorgenommen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in seinen Grundzügen mit dem Dampferzeuger nach der genannten Offenlegungsschrift 22 32 754 Obereinstimtnt und zwar mit der dort als F i g- 3 gezeichneten Ausführungsform. Die F ι g. 1 zeig Ί den Dampferzeuger im Normalbetrieb, die F i g. 2 bei geöffnetem Durchlaß im Vorwärmer.

Der Dampferzeuger besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, das unten durch einen Rohrboden 2 abgeschlossen ist Ein Kugelboden 3 bildet zusammen mit dem Rohrboden 2 eine Einlaßkammer 4, und eine Auslaßkammer 5 für das als Primärkühlmittel verwendete leichte Wasser eines nicht gezeichneten Druckwasserreaktors. Einlaßkammer 4 und Auslaßkammer5 sind durch eine Wand 6 voneinander getrennt.

Ein im Rohrboden 2 gefaßtes nicht weiter dargestelltes U-Rohrbündel 8 besitzt einen der Einlaßkammer 4 zugeordneten heißen Schenkel 9 und einen kalten Schenkel 10, aus dem das Primärkühlmittel austritt. An diesem kalten Schenkel 10 ist ein Vorwärmer angeordnet, der als Ganzes mit 12 bezeichnet ist. Der Vorwärmer besitzt zwei Strömungswege 13 und 14, die durch eine quer zu den Rohren des U-Rohrbündels verlaufende Trennwand 15 voneinander getrennt sind. Beide Strömungswege verlaufen mäanderförmig zu den Rohren, und zwar einmal entgegen der Stromungsrichtung des Primärkühlmittels nach oben, zum anderen gleichsinnig mit dem Primärkühlmittel nach unten gegen den Rohrboden 2.

Die beiden Strömungswege 13, 14 sind mit eigenen Einlaßkammern 16 und 17 verbunden, die im Fallraum 18 zwischen einem das U-Rohrbündel 8 umgebenden Mantel 19 und dem Gehäuse 1 angeordnet sind. Zur Beaufschlagung dienen die Speisewassereinlaßstutzen 20 und 21. Die Strömungen in den beiden Teilen des Vorwärmers können also völlig unabhängig voneinander bemessen werden.

In F i g.2 ist der gleiche Dampferzeuger für den Fall dargestellt, daß dip Vorwärmung außer Betrieb genommen ist In diesem Fall ist in der Trennwand 15 ein Durchlaß 25 geöffnet Dies geschieht dadurch, daß Ausnehmungen in einem feststehenden Biech 26, das eine Verlängerung der Trennwand 15 in den Fallraum 18 darstellt von den öffnungen eines verdrehbaren Blechstückes freigegeben werden, das in einer in der Fig,2 nicht weiter dargestellten Weise als Ring 27 um den Mantel 19 angeordnet ist Bei geöffnetem Durchlaß 25 kann der Vorwärmer 12 gleichmäßig in Richtung der Pfeile 28 von dem im Fallraum 18 nach unten strömenden Umlaufwasser durchflossen werden. Die Speisewassereinlaßstutzen 20 und 21 können für diesen Betriebsfall mit Flanschen 30 vollständig verschlossen werden. Man kann aber auch Ventile in den Zuleitungen vorsehen, die eine Absperrung ermöglichen.

Im Vergleich zu der genannten deutschen Offenlcgungsschrift 22 32 754 zeichnet sich die Erfindung durch den wahlweisen Betrieb mit oder ohne Vorwärmer aus, denn bei der Anordnung nach F i g. 3 der Offenlegungsschrift besteht keine Möglichkeit, den Vorwärmbereich mit normalem Umlaufwasser zu durchströmen, während bei der Anordnung nach F i g. 1 der Offenlegungsschrifi keine Absperrmöglichkeit gegeben ist. Mithin schafft die Erfindung gegenüber dem Stande der Technik mit geringem Aufwand die vorteilhafte Möglichkeit einer wahlweisen Änderung des Vorwärmbetriebes, so daß gegebenenfalls Instabilitäten verhindert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   . 1. Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserfreaktoren, mit einem_: im Kreis des Primärmediuras Vegenden Ö-Rohrbündel und einem Speisewasserf^orwärmer im Bereich des kalten Schenkels des *. U-Rohrbijndels, <Jer durch eine quer zu den Rohren "des U-Rohrbündels verlaufende Trennwand in zwei flbereinaaderliegende, zueinander entgegengesetzt verlaufende Strönwingswege bildende Vorwarmkammern aufgeteilt ist, die mit je einer iür sich regelbaren Einspeisung versehen sind; und mit einem das U-Rohrbündel umgebenden Mantel der einen Teil der Vorwärmerwand and mit dem Gehäuse des ; Dampferzeugers einen Jiätlraum bildet, dadurch gekennzeichnet.* daß zwischen den beiden Strömungswegen (13,14) ein verschließbarer Durchlaß (25) angeordnet ist.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (25) im Bereich der Trennwand (15) angeordnet ist.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (25) von Öffnungen eines im Bereich des Vorwärmers (12) feststehend angeordneten Bleches (26) gebildet wird, welches eine Verlängerung der Trennwand (15) in den Fallraum (18) darstellt.
4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (25) durch Verdrehen eines den Mantel (19) umgebenden Ringes (27) sperrbar ist.