DE3126169C2 - Vorrichtung zum Ausspülen von auf der Rohrplatte eines Dampferzeugers abgelagertem Schlamm - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausspülen und Wiedergewinnen von auf der Rohrplatte (2) eines Dampfgenerators abgelagertem Schlamm. Die Vorrichtung enthält eine Rampe (14) zum Spülen mittels Hochdruckstrahlen, die ständig im Dampfgenerator (1) waagerecht und über der Rohrplatte befestigt ist. Die Rampe (14) wird durch einen beweglichen Verteiler (40) mit Druckwasser gespeist. Die Vorrichtung hat ebenfalls eine Einrichtung zur Mitnahme von Schlamm zur Mitte der Rohrplatte (2) und ein Ventil (57) zur Entleerung von über einer Öffnung abgelagertem Schlamm, wobei die Öffnung die Rohrplatte (2) an ihrem Mittelteil durchquert und in die zentrale hohle Säule (7) mündet. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Dampfgeneratoren für Druckwasserreaktoren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

ίο Die Anwesenheit von Speisewasser im Dampferzeuger verursacht während dessen Langzeitbetrieb die Bildung von Schlammablagerungen, die sich an der Rohrplatte um die U-förmigen Rohre ansammeln, deren Enden durch Einwalzen und Schweißen auf dieser Platte

is befestigt sind. Dieser Schlamm besteht hauptsächlich aus Eisenoxid, insbesondere Magnetit Die Ablagerungen sind die Ursache für Korrosionserscheinungen der Rohre in Höhe der Rohrplatte, weshalb sie zur Vermeidung einer mehr oder weniger schnellen Verschlechterung des Dampferzeugers beseitigt werden müssen.

Eine derartige Vorrichtung zeigt die US-PS 40 79 701. Dabei wird durch ein Loch im Gehäuse des Dampferzeugers unmittelbar über der Rohrplatte ein Spülrohr eingeführt, das Strahlen eines unter sehr hohem Druck stehenden Wassers tangential auf die Rohrplatte zuführt. Dieses Spülrohr wird radial verschoben, bis es die Mitte der Rohrplatte erreicht oder bis es diese Mitte geringfügig überschritten hat. Zur Reinigung der zweiten Hälfte der Rohrplatte wird das Spülrohr in einer

zweiten Phase in eine der besagten öffnung diametral gegenüberliegende weitere öffnung eingeführt Während dieses gesamten Spülvorgangs wird eine Wasserzirkulation auf der Rohrplatte erzeugt, die die Entleerung des abgelösten Schlamms durch Ablaßöffnungen ermöglicht.

Diese Vorrichtung hat jedoch Nachteile, da sie nicht im Betrieb anwendbar ist und somit die korrosionserzeugenden Ablagerungen in der Verbindungszone zwischen den Rohren und der Rohrplatte während einer nicht vernachlässigbaren Zeit zwischen zwei Wartungsvorgängen des Dampferzeugers verbleiben. Außerdem ist die zur Reinigung der Rohrplatte erforderliche Zeit sehr lang, da durch Verschieben des Spülrohrs innerhalb des Dampferzeugers aufeianderfolgend die Reinigung der beiden Hälften der Rohrplatte ausgeführt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß schnelles Beseitigen des auf der Rohrplatte abgelagerten Schlamms ermöglicht wird unabhängig davon, ob sich der Dampferzeuger im Betrieb oder im Stillstand befindet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Ausspülen und schnelle Beseitigen des auf der Rohrplatte eines Dampferzeugers abgelagerten Schlamms kann sogar während des Betriebs des Dampferzeugers ausgeführt werden.

Dieser Vorgang kann unabhängig von der am zentralen Teil der Rohrplatte gebildeten Kruste ausgeführt werden, da diese verhärtete Schlammschicht durch das Anheben des zentralen Verschlußelements des Ventils zerstört wird.
Schließlich ermöglicht das Ablassen des im Reini-

gungswasser suspendierten Schlamms dessen schnelles und sicheres Entleeren an der Mitte der Rohrplatte.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt in einer senkrechten Symmetrieebene des Unterteils des Dampferzeugers, in dem sich die Vorrichtung zum Ausspülen und Wiedergewinnen von Schlamm befindet;

F i g. 2 einen vereinfachten halben Schnitt A-A von Fig. 1;

F i g. 3 einen Schnitt in einer Symmetrieebene eines Teils der Lanze zur Spülung mittels Hochdruckstrahlen; F i g. 4 einen vergrößerten Schnitt B-B von F i g. 1; F i g. 5 eine Ansicht C-C von F i g. 1.

F i g. 1 zeigt das Unterteil des Gehäuses 1 eines Dampferzeugers mit einer dicken Rohrplatte 2, in die Rohre 3 eingewalzt und verschweißt sind. Diese Rohre sind an ihrem nicht gezeigten Oberteil U-förmig gebo-26 befestigt sind, die von profilierten und kalibrierten Löchern 27 durchsetzt sind. Diese Löcher befinden sich in der Verlängerung von entsprechenden, die Wand des Rohres 25 durchquerenden Löchern 28. Durch die Anordnung von kalibrierten und profilierten Löchern werden Düsen 30 für das Druckwasser gebildet, das das Spülen in der unten angegebenen Weise ermöglicht.
Da die Sektoren 26 auf einer gewissen Länge des

ίο Rohres 25 in dessen Mittelteil angeordnet und in der Längsrichtung dieses Rohres regelmäßig verteilt sind, ermöglichen die verschiedenen Sätze von den Sektoren 26 zugeordneten Düsen 30 das Spülen des gesamten Mittelteils der Rohrplatte 2, auf der sich der durch das Speisewasser zugeführte Schlamm ablagert. Dieses Speisewasser wird in den Dampferzeuger am Umfang der Hülle 4 in den Ringraum eingeführt, der den Behälter 1 des Dampferzeugers von der Hülle 4 trennt. Der Umfangsteil der Rohrplatte 2, der von dem mit einer

gen und bilden ein senkrechtes Bündel mit einem heißen 20 gewissen Geschwindigkeit ankommenden Speisewasser Zweig und einem kalten Zweig unter Freilassung eines bespült wird, ist selbst nach längerem Gebrauch des leeren Raums am Mittelteil des Dampferzeugers in Nä- Dampferzeugers praktisch frei von Schmutzablagerunhe der die Schnittebene der F i g. 1 bildenden diametra- gen.
len Ebene.

Das Rohrbündel ist in einer Hülle 4 eingeschlossen und wird in den Querrichtungen in seiner Stellung gehalten durch eine Verteilungsplatte 5, die für den Durchtritt der Rohre 3 mit Löchern versehen ist, und durch nicht gezeigte Zwischenplatten.

Ein unterer gewölbter Behälterboden 6 hat einen zentralen Stutzen 7, der mit der Rohrplatte 2 an deren Mittelteil verbunden ist

In der Verlängerung des Stutzens 7 ist die Rohrplatte

2 von einer Öffnung 9 durchsetzt, die an einer Seite in Gemäß F i g. 2 und 4 enthält jeder der Sätze von auf dem Rohr 14 verteilten Düsen 30 vierzehn Düsen, die auf einem Teil der Oberfläche des Rohres regelmäßig verteilt sind. Jeder der auf dem Rohr 14 angeordneten Düsensätze in Form eines Teilkranzes befindet sich im Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren 3 des den Dampferzeuger bildenden Rohrbündels.

Gemäß F i g. 1 und 3 besteht die Rohrleitung zur Speisung des Rohres 14 mit Druckwasser aus einem Rohr 24 bzw. 32, das in das Rohr 25 mittels einer doppelden Stutzen 7 und an der anderen Seite am höheren 35 ten Dichtung 23 abgedichtet eingebaut ist, die einen Niveau der Rohrplatte 2 mündet. gleitenden dichten Durchtritt bildet, der die Verschie-

Die Rohrplatte 2 hat eine entsprechend einer Schale bungen des Rohrs 32 in dem Rohr 14 ermöglicht,
bearbeitete Oberseite, deren tiefster Punkt sich in der Das Rohr 32 ist an einem seiner Enden mit zwei Flan-

Mitte der Rohrplatte 2 befindet. sehen 33 und 34 und mit einem Stellmotor 35 verbunden,

Über der Rohrplatte 2 und unter der Verteilungsplat- 40 der die Verschiebung der Rohrleitung 24 bzw. 32 in der te 5 ist die Wand des Dampferzeugers mit zwei Öffnun- axialen Richtung des Rohres 14 schrittweise mit einer gen 11 und 12 durchsetzt, die den Durchtritt eines feststehenden Rohres 14 zum Spülen mittels Hochdruckstrahlen ermöglicht.

Das eine Ende des Rohres 14 ist in die Öffnung 11 eingesetzt und wird an seinem Ort innerhalb dieser Öffnung durch einen Teil 15 gehalten, der Verschiebungen dieses Endes gegenüber der Wand des Dampferzeugers während der Wärmeausdehnungen des Rohres ermöglicht.

Die Öffnung 11 ist durch eine Dichtung 16 geschlossen, die von einer Rohrleitung 17 durchquert wird. Diese Rohrleitung 17 ist innerhalb des Rohres 14 durch ein Zentrierstück 18 zentriert und ermöglicht die Zuführung von Wasser in das Rohr 14 bei der Reinigung. Das andere, die Öffnung 12 durchquerende Ende des

Rohres 14 ist mit einer zentralen Platte 20 einer Dichtung 21 einstückig verbunden, so daß dieses Ende des Rohres 14 gegenüber dem Dampferzeuger verschiebungsfest ist. Die Dichtung 21 ist mittels Schrauben zusammen mit der Platte 20 an der V/and des Dampferzeugers befestig¹ ■

Durch das feststehende Ende des Rohres 14 dringt mittels einer doppelten Dichtung 23 eine Rohrleitung 24 ein, die die Zufuhr von unter hohem Druck stehendem Wasser in das Rohr 14 ermöglicht.

Das feststehende Rohr ist gemäß Fig.3 und 4 als Rohr 25 ausgebildet, an dem durch Schweißen Sektoren Verschiebungsamplitude zwischen jedem Schritt ermöglicht, die gleich dem die beiden Düsensätze 30 trennenden Abstand ist.

Der Stellmotor 35 arbeitet mit einer Schubkette, die durch eine Motorbremse über ein Untersetzungsgetriebe betätigt wird. Die Antriebsvorrichtung kann auch abgekuppelt werden, was eine manuelle Einwirkung auf die Verschiebungssteuerung der Rohrleitung 24 ermöglicht.

Endschalter 36 und 37 ermöglichen das Anhalten des Hubs des Stellmotors 35, wenn sich die Rohrleitung 24 am Bewegungsende nach hinten bzw. nach vorn befindet.

Der Flansch 33 ist durch eine Dichtplatte 38 verschlossen, während der Flansch 34 mit einer nicht gezeigten Vorrichtung zur Speisung mit Druckwasser verbunden ist, die eine biegsame Speiseleitung aufweist, um den Verschiebungen der Rohrleitung 24 zu folgen. Das Rohr 32 ist an seinem Ende, das dem mit den Flanschen 33 und 34 und dem Stellmotor 35 verbundenen Ende gegenüberliegt, mit einem Verteilerschieber 40 verbunden, dessen Aufbau in F i g. 3 dargestellt ist. DuT Verteilerschieber 40 besteht aus einer Hülse, die durch Öffnungen 41 durchquert wird, deren Anzahl und Stellung dem Gesamtquerschnitt der Löcher 28 entspricht, die in den entsprechenden Querschnitt des Rohres 25 gebohrt sind.

Das Rohr 32 enthält seinerseits ebenfalls die Öffnungen 41 verlängernde öffnungen und an seinem Ende einen Verschlußstopfen 42 in Höhe des Verteilerschiebers 40.

An der den Verteilerschieber 40 bildenden Hülse sind zwei, den Satz von Öffnungen 41 umgebende Dichtvorrichtungen 44 und 45 angebracht.

Diese Dichtvorrichtungen 44, 45 ermöglichen die Verschiebung des Verteilerschiebers 40 innerhalb des Rohres 25 derart, daß die Sätze von öffnungen 41 aufeinanderfolgend mit den längs des Rohres 14 angeordneten Sätzen von Düsen 30 in Übereinstimmung gebracht werden, was während der schrittweisen Verschiebung der Rohrleitung 24 innerhalb des Rohres 14 erfolgt.

Auf diese Weise wird das Druckwasser aufeinanderfolgend in jeden der Düsensätze geschickt zum Spülen der Stellen der Rohrplatte des Dampferzeugers, die sich auf aufeinanderfolgenden Sehnen dieser Rohrplatte befinden.

Gemäß F i g. 1 und 5 sind Tragprofile 47 aufeinanderfolgend auf der Rohrplatte 2 an deren Mittelteil zwischen dem kalten und dem heißen Zweig der Rohrbündel befestigt. Die Tragprofile haben an ihrem Oberteil kreisförmige öffnungen 48, die den Durchtritt des von ihnen getragenen Rohres 14 ermöglichen.

Für den Durchtritt eines Ablaßrohres 50 ist am Unterteil der mittleren Tragprofile 47 auch eine öffnung 49 ausgebildet. Das Ablaßrohr 50 ermöglicht die ständige Beseitigung des suspendierten Schlamms und die Probenahme des Sekundärwassers des Dampferzeugers. Ein Mittelteil 52 des Tragprofils 47 trägt andererseits Ablenkbleche 53, die ein unbeabsichtigtes Ansteigen von mit Schlamm beladenem Wasser während des Spülens und des Abfließens des Wassers zur Mitte der Rohrplatte 2 verhindern.

Die Tragprofile 47 füllen auch den leeren Raum der Rohre zwischen den beiden Teilen des Bündels sowie zwischen der Verteilerplatte 5 und der Rohrplatte 2 aus. Diese Anordnung erleichtert das Reinigen der beiden beiderseits dieses Raums angeordneten rohrförmigen Halbplatten.

Gemäß Fig.2 sind Öffnungen 55 quer durch die Rohrplatte derart ausgebildet, daß sie das Einführen von Spülwasser vom Umfang der Rohrplatte durch ein Anschlußstück 56 ermöglichen, an dem eine Leitung zur Speisung mit Spülwasser befestigt werden kann.

Die schalenförmig geneigte Ausbildung der Rohrplatte und das Vorsehen dieser Wasserzufuhren am Umfang der Rohrplatte begünstigen die Strömung des Sch'amms zur Mitte der Rohrplatte, d. h. zu der sie durchquerenden Öffnung 9.

Die Öffnung 9 kann durch ein Ventil 57,58 verschlossen werden, dessen Verschlußelement auf einem an der Mitte der Rohrplatte befestigten Sitz ruht Die Dichtungsfläche des Ventils 57 ist mit einem sehr harten Metall bedeckt, so daß jeder sich an der Öffnung 9 festsetzende feste Schmutz durch den das Ventil 57 auf seinen Sitz zurückschiebenden Druck zerbrochen wird.

Das Ventil 57 ist einstückig mit einer Steuerstange 58 verbunden, die durch einen Stellmotor 60 bewegbar ist, der ein Anheben des Ventils 57 über die öffnung 9 ermöglicht

Wenn das Ventil 57 mit einer vom Speisewasser an der Mitte der Rohrplatte 2 abgelagerten Schlammkruste bedeckt ist, kann diese beim Anheben des Ventils 57 durch die Steuerstange 58 und den Stellmotor 60 zerbrochen werden.

Eine in den zentralen Stutzen 7 führende Entleerungsleitung 61 verlängert die öffnung 9 von der Rohrplatte aus und ermöglicht die Entleerung von Schmutz in Form von Schlamm, der beim A nheben des Ventils 57 durch die öffnung 9 strömt

Die Entleerungsleitung 61 wird durch ein Ventil 62 verschlossen, das einen unmittelbaren Durchtritt aufweist und mit einer Schlammbehandlungsanlage verbunden ist.

Eine zweite Leitung 63 ist an der Entleerungsleitung 61 abgezweigt und ermöglicht das eventuelle Einführen von Wasser in die Entleerungsleitung 61 über ein Ventil 64.

Die Vorrichtung zum Ausspülen und Wiedergewinnen von Schlamm nach der Erfindung arbeitet wie folgt: Beim normalen Betrieb des Dampferzeugers erfolgen die Ablagerungen in der mittleren Zone der Rohrplatte 2, in der die waagerechten Zirkulationsgeschwindigkeiten gering sind. Zur Beseitigung dieser Ablagerungen wird das Ventil 57 betätigt und es werden gleichzeitig die Düsen des Rohres 14 durch den Verteilerschieber 40 gespeist, der mit Hochdruckwasser gespeist und schrittweise zwischen den verschiedenen Sätzen von Düsen 30 von einer Endstellung dieses Verteilerschiebers (vordere oder hintere) bis zu der Stellung an der Mitte der Rohrplatte 2 verschoben wird. Der Verteilerschieber kann dann zur anderen Extremstellung zurückgeführt werden, um die Rohrplatte 2 bis zu ihrem Mittelteil zu spülen, was stets in der vom Umfang zur Mitte gehenden Richtung erfolgt.

Das Einspritzen von Wasser kann während der Dauer der Verschiebebewegung des Verteilerschiebers 40 aufrechterhalten oder unterbrochen werden.

Es können ebenfalls aufeinanderfolgende Hin- und Herbewegungen auf der gesamten Länge des Hubs des Verteilerschiebers vorgenommen werden, um das Mischen der flüssigen Phase und des auf der Rohrplatte 2 abgelagerten Schlamms zu begünstigen.

Weiter können Einspritzfolgen von Druckwasser durch das Rohr 14 vorgenommen werden, gefolgt von öffnungs- und Schließbewegungen des Ventils 57.

Die Hochdruckwasserstrahlen bewirken das Spülen der Rohrplatte 2 und die Suspension des Schmutzes im Spülwasser, so daß der sich daraus ergebende verflüssigte Schlamm zur Mitte der Rohrplatte 2 strömen kann aufgrund der Neigung der schalenförmigen Platte und gegebenenfalls durch das Einspritzen von Spülwasser durch den Umfang der Rohrplatte 2 über die Leitungen 55,56.

Wenn der gesamte Schlamm entleert ist, wird das Ventil 57 geschlossen und das Einspritzen von Wasser durch das Rohr 14 wird unterbrochen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausspülen von auf der Rohrplatte eines Dampferzeugers abgelagertem Schlamm, bestehend aus einem in einem zylindrischen Behälter mit senkrechter Achse angeordneten senkrechten Bündel aus U-förmig gebogenen Rohren, die an jedem ihrer unteren Enden mit der waagerechten Rohrplatte verbunden sind, welche mit dem Gehäuse des Dampferzeugers einstückig verbunden ist und an ihrem Mittelteil von einer mit dem unteren Boden des Dampferzeugers einstückig verbundenen senkrechten hohlen Säule gestützt wird, wobei den Rohren des Bündels unterhalb der Rohrplatte ein Fluid mit hoher Temperatur zur Lieferung von Wärme zugeführt wird, die die Verdampfung des mit dem oberen Teil des Dampferzeugers in Verbindung stehenden Speisewassers ermöglicht, wobei das Ausspülen des aus dem Speisewasser auf der Rohrplatte abgelagerten Schlamms mittels einer mehrere Düsen aufweisenden, mit Druckwasser betätigten Spülvorrichtung in Gestalt einer parallel zur Rohrplatte beweglichen Lanze erfolgt und eine Einrichtung zur Mitnahme und Entleerung des Schlamms vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

— daß in einem feststehenden, den gesamten zylindrischen Behälter durchquerenden Rohr (14) ein verschiebliches Verteilerrohr (32) als spülende Lanze angeordnet ist, wobei an dem feststehenden Rohr (14) ein Sektor (26) mit Düsen (27,30) derart angeordnet ist,

— daß diese Düsen in die Zwischenräume der Rohre (3) des Rohrbündels und in Richtung auf die Rohrplatte (2) gerichtet sind,

— daß auf dem Verteilerrohr (32) ein Verteilerschieber (40) angeordnet ist, der gegenüber dem feststehenden Rohr (14) durch Dicktungen (44, 45) abgedichtet und mit Öffnungen (41) versehen ist, die das Druckwasser aus dem Verteilerrohr zu dem jeweiligen Düsen-Teilkranz im Düsensektor (26) leiten, und

— daß zur Entleerung des Schlamms ein Ventil (57, 58) vorgesehen ist, das über einer öffnung (9) angeordnet ist, die die Rohrplatte (2) in ihrem Mittelteil durchquert und in die zentrale hohle Säule (7) mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer schalenförmigen Rohrplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Entleerungsventil (57, 58) an der Oberseite des tiefsten zentralen Teiles der schalenförmigen Rohrplatte (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

— daß das Entleerungsventil (57, 58) ein Verschlußglied (57) aufweist, das mit einer sehr harten Dichtungsfläche auf einem in der Rohrplatte (2) ausgebildeten Sitz ruht, und

— daß das Verschlußglied (57) einstückig mit einer Betätigungsstange (58) verbunden ist, die zum Anheben des Verschlußgliedes (57) durch eine Hubeinrichtung(60) betätigbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Rohr (14) von auf der Rohrplatte (2) abgestützten Tragprofilen (47) gehalten wird.