EP0205973B1 - Einbauten zur Strömungsführung des Kaltgases in Dampferzeugern für Hochtemperaturreaktoren - Google Patents
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- EP0205973B1 EP0205973B1 EP86107264A EP86107264A EP0205973B1 EP 0205973 B1 EP0205973 B1 EP 0205973B1 EP 86107264 A EP86107264 A EP 86107264A EP 86107264 A EP86107264 A EP 86107264A EP 0205973 B1 EP0205973 B1 EP 0205973B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1838—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines the hot gas being under a high pressure, e.g. in chemical installations
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- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1823—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines for gas-cooled nuclear reactors
Definitions
- the invention relates to a gas flow control in a steam generator for a high-temperature reactor, in which hot gas can be supplied to the interior of a standing steam generator jacket enclosing at least one steam generator heating surface via a hot gas deflection device, and in which cold gas at the other end from the steam generator jacket into an annular channel between the steam generator jacket and a surrounding one Pressure vessel jacket is deflected, and the cold gas can be introduced from the ring channel into a discharge pipe and from there can be fed to a circulation blower arranged in the same pressure container, the discharge pipe being arranged coaxially with a part of the hot gas deflection device running along the pressure container axis.
- Such a gas flow guidance in a steam generator for a high-temperature reactor is known from FR-A-22 87 669.
- the hot gas deflection is assigned to the lower end of the steam generator jacket and the cold gas is introduced from the ring channel into a discharge pipe designed as a downpipe.
- the steam generator heating surface consists of a multiplicity of bulkhead heating surfaces, the connections to the main part heating surfaces being led through the cylindrical part of the steam generator jacket and the pressure vessel jacket.
- a heat exchanger in which hot gas heated in a reactor enters a jacket surrounding heating surfaces from below and exits from the latter at the upper end.
- an outer annular flow space in which the fluid to be heated rises, and an internal riser pipe, which also serves as a support tube for the heating surfaces, are connected in terms of flow by means of individual tubes, the individual tubes or channels at the lower end of the Riser are summarized.
- the riser pipe and the individual pipes mentioned form a flow space which is sealed against the flow of heated liquid which emerges from the heating surface and is discharged downwards.
- the riser pipe is preferably arranged centrally or not centrally to the longitudinal axis of the deflection device for the purpose of adjusting the hot gas supply to the steam generator heating surfaces.
- the riser pipe can be installed together with the deflection device or separately.
- the riser pipe can be assembled and disassembled together with the deflection device or separately.
- connection point at the penetration of the riser pipe to the deflection device is designed for a common or separate assembly as a fixed or detachable connection.
- the cold gas flowing upward from the annular space to the steam generator jacket 8 and pressure vessel jacket 7 is fed to the riser pipe 2 via a plurality of cold gas channels 1 penetrating the compensation tube bundles 4, from where it flows to the circulating fan 5.
- the riser pipe 2 is detachably connected via the flange connection 6 to a pipe section 1 a which is firmly connected to the cold gas channels 1.
- the riser pipe 2 is arranged in the deflection device 3 centrally to the longitudinal axis of the deflection device 3. However, a non-centric arrangement is also conceivable in order to set the exposure to the steam generator heating surfaces 10.
- the connection point 9 on the penetration of the riser pipe 2 to the deflection device 3 is designed to be fixed or detachable.
- the free end of the riser pipe 2 extends into a widened intake port 11 in such a way that part of the gas can flow directly from the pressure side of the blower 5 back to the suction side.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Gasströmungsführung bei einem Dampferzeuger für einen Hochtemperaturreaktor, bei der dem Inneren eines mindestens eine Dampferzeugerheizfläche umschliessenden stehenden Dampferzeugermantels über eine Heissgasumlenkeinrichtung Heissgas zuführbar ist, und bei der an dem anderen Ende aus dem Dampferzeugermantel Kaltgas in einen Ringkanal zwischen Dampferzeugermantel und einem diesen umgebenden Druckbehältermantel umgelenkt wird, und das Kaltgas aus dem Ringkanal in ein Ableitrohr einführbar und von dort einem in demselben Druckbehälter angeordneten Umwälzgebläse zuführbar ist, wobei das Ableitrohr koaxial zu einem längs der Druckbehälterachse verlaufenden Teil der Heissgasumlenkeinrichtung angeordnet ist.
- Eine solche Gasströmungsführung bei einem Dampferzeuger für einen Hochtemperaturreaktor ist aus der FR-A-22 87 669 bekannt. Dabei ist die Heissgasumlenkung dem unteren Ende des Dampferzeugermantels zugeordnet und das Kaltgas wird aus dem Ringkanal in ein als Fallrohr ausgebildetes Ableitrohr eingeführt. Die Dampferzeugerheizfläche besteht aus einer Vielzahl von Schottenheizflächen, wobei die Anschlüsse zu den Hauptteilheizflächen durch den zylindrischen Teil des Dampferzeugermantels und des Druckbehältermantels hindurchgeführt sind.
- Weiterhin ist aus der FR-A-23 51 373 ein Wärmetauscher bekannt, bei dem in einem Reaktor erwärmtes Heissgas von unten in einen Heizflächen umgebenden Mantel eintritt und aus diesem am oberen Ende austritt. Zur Beaufschlagung der Heizflächen mit zu erwärmender Flüssigkeit werden ein äusserer ringförmiger Strömungsraum, in dem das zu erwärmende Fluid aufsteigt, und ein zugleich als Tragrohr für die Heizflächen dienendes, innen liegendes Steigrohr mittels Einzelrohren strömungsmässig verbunden, wobei die Einzelrohre bzw. Kanäle am unteren Ende des Steigrohres zusammengefasst sind. Dabei bilden das Steigrohr und die erwähnten Einzelrohre einen Strömungsraum, der gegenüber der aus der Heizfläche austretenden und nach unten abgeführten Strömung von erwärmter Flüssigkeit abgedichtet ist.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von der FR-A-22 87 669, eine Gasführung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art anzugeben, bei der die Einführbarkeit des Kaltgases aus dem Ringkanal in das Ableitrohr und die Zufuhr des abgeleiteten Gases zum Umwälzgebläse so gestaltet sind, dass eine gute Zugänglichkeit zu den die Strömungspfade verbindenden Verbindungselementen und ein einfaches Einhängen der für die Dampferzeugung erforderlichen Bauelemente in den Druckbehälter gewährleistet sind.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
- - dass die Heissgasumlenkeinrichtung mit dem oberen Ende des Dampferzeugermantels verbunden ist,
- - dass das Kaltgas am oberen Ende des Ringraumes durch mehrere das obere Ende des Dampferzeugermantels durchsetzende Einzelkanäle in das als Steigrohr wirkende Ableitrohr einströmt, wobei das obere Ende des Dampferzeugermantels gleichzeitig von Kompensationsrohrbündeln durchsetzt ist, und
- - dass das Steigrohr in dem längs zur Behälterachse verlaufenden Teil der Heissgasumlenkeinrichtung derart angeordnet ist, dass es die innere Begrenzung eines Ringkanales bildet, durch den das Heissgas in das Innere des Dampferzeugermantels eintritt, wobei das Streigrohr mit den Einzelkanälen gegenüber der Heissgasströmung einen abgedichteten Strömungsraum bildet, und das Kaltgas zu dem oberhalb des Dampferzeugermantels in dem Druckbehälter angeordneten Umwälzgebläse führt.
- Durch die Anordnung der Heissgaszufuhr und der Kaltgasabfuhr am oberen Ende des Dampferzeugermantels, sowie die Anordnung der Kompensationsrohrbündel in diesem unteren Ende und durch die Ausbildung des Ableitrohres als Steigrohr und das Versetzen des Steigrohres in das Innere der Heissgasumlenkeinrichtung, das sich parallel zur Behälterachse erstreckt, können die im Druckbehälter angeordneten und für die Dampferzeugung erforderlichen Bauelemente als Baugruppe in den Druckbehälter eingehängt und aus diesem entnommen werden.
- Vorzugsweise ist das Steigrohr zentrisch oder auch nicht zentrisch zur Längsachse der Umlenkeinrichtung zwecks Einstellung der Heissgasbeaufschlagung der Dampferzeugerheizflächen angeordnet.
- Weiterhin kann durch den Einbau einer Flanschverbindung das Steigrohr zusammen mit der Umlenkeinrichtung oder getrennt montiert werden.
- Auch ist es zweckmässig, dass durch Einbau einer Flanschverbindung zwischen den Kaltgaskanälen und dem Steigrohr das Steigrohr zusammen mit der Umlenkeinrichtung oder getrennt montiert und demontiert werden kann.
- Die Verbindungsstelle an der Durchdringung des Steigrohres zur Umlenkeinrichtung ist für eine gemeinsame bzw. getrennte Montage als feste oder lösbare Verbindung gestaltet.
- Eine Ausführungsform der Einbauten ist in der Zeichnung dargestellt.
- Das vom Ringraum zum Dampferzeugermantel 8 und Druckbehältermantel 7 aufwärts strömende Kaltgas wird über mehrere, die Kompensationsrohrbündel 4 durchdringende Kaltgaskanäle 1 dem Steigrohr 2 zugeführt, von wo es dem Umwälzgebläse 5 zuströmt. Das Steigrohr 2 ist über die Flanschverbindung 6 lösbar mit einem mit den Kaltgaskanälen 1 fest verbundenen Rohrabschnitt 1 a verbunden. Das Steigrohr 2 ist in der Umlenkeinrichtung 3 zentrisch zur Längsachse der Umlenkeinrichtung 3 angeordnet. Es ist aber auch eine nichtzentrische Anordnung denkbar, um die Beaufschlagung der Dampferzeugerheizflächen 10 einzustellen. Die Verbindungsstelle 9 an der Durchdringung des Steigrohres 2 zur Umlenkeinrichtung 3 ist fest oder lösbar gestaltet.
- Das freie Ende des Steigrohres 2 erstreckt sich in einen aufgeweiteten Ansaugstutzen 11 so hinein, dass ein Teil des Gases von der Druckseite des Gebläses 5 direkt wieder zur Saugseite strömen kann.
- Die gezeigte Gestaltung der Strömungsverbindung von Steigrohr und Umwälzgebläse wird bevorzugt.
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