EP0566477A1 - Steam generator with a system for water deflexion and for removing sludge - Google Patents

Steam generator with a system for water deflexion and for removing sludge Download PDF

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EP0566477A1
EP0566477A1 EP93400959A EP93400959A EP0566477A1 EP 0566477 A1 EP0566477 A1 EP 0566477A1 EP 93400959 A EP93400959 A EP 93400959A EP 93400959 A EP93400959 A EP 93400959A EP 0566477 A1 EP0566477 A1 EP 0566477A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
purge
deflection
box
steam generator
tube plate
Prior art date
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Granted
Application number
EP93400959A
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German (de)
French (fr)
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EP0566477B1 (en
Inventor
Thierry Daffos
Christian Valadon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva NP SAS
Original Assignee
Framatome SA
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/483Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers specially adapted for nuclear steam generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/023Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes, for nuclear reactors as far as they are not classified, according to a specified heating fluid, in another group
    • F22B1/025Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes, for nuclear reactors as far as they are not classified, according to a specified heating fluid, in another group with vertical U shaped tubes carried on a horizontal tube sheet

Definitions

  • the invention relates to a steam generator designed to be used in a pressurized water nuclear reactor and the secondary part of which is fitted, in the immediate vicinity of the tube plate, with a deflection and purge device of original design.
  • a steam generator equipping a nuclear power plant usually comprises an outer envelope, of vertical axis, the interior space of which is divided into two parts, in the direction of the height, by a horizontal plate called “tube plate” (in English, "tube sheet”).
  • the ends of the tubes of an inverted U-shaped tube bundle are fixed on the tube plate and open below it respectively in an intake manifold and in a collector for evacuating the water circulating in the circuit.
  • reactor primary called “primary water”.
  • the water circulating in the secondary circuit of the steam generator called “secondary water” is a mixture of water called “food water” coming from outside the steam generator and water called “recirculated water coming from the part upper part of the steam generator.
  • Food water is injected into the part of the steam generator located above the tube plate by a supply distributor, in toric or semi-toric form. supply is usually placed above an annular recirculation space formed between the outer casing and an inner casing covering the tube bundle and the lower edge of which is spaced from the tube plate.
  • a lower horizontal flow distribution plate comprising a opening in its central part.
  • Another problem which arises in the area of the steam generator situated immediately above the tube plate relates to the homogenization of the temperature of the mixture between the drinking water introduced into the generator by its supply manifold and the recirculation water from the water / steam separators placed in the upper part of the generator and which descends through the annular recirculation space. It is also desirable to ensure good regulation of the flow rates of this mixture before it rises in the inner envelope around the bundle tubes.
  • document US-A-4 664 178 describes a steam generator equipped with purge piping near the tube plate and comprising L-shaped deflection means mounted above the purge piping, at the base of the inner casing covering the tube bundle.
  • the invention specifically relates to a steam generator with inverted U tubes, comprising deflection and purging means of a new type, consisting of a single structure simultaneously fulfilling these two functions.
  • the deflection and purge box extends in height up to an intermediate level between the flow distribution plate and the lower edge of the inner casing.
  • manholes formed in the latter as well as in the outer casing of the steam generator open immediately above the longitudinal ends of the deflection and purge box.
  • the deflection and purge box according to the invention is connected to drainage means by at least one drainage tube which opens at at least one of the ends of the box, at the bottom of the latter.
  • At least two drainage tubes open laterally into a central part of the deflection and purge box, on either side of this box, which has orifices facing the tube plate. This feature improves the efficiency of drainage in the central part of the steam generator located immediately above the tube plate.
  • the deflection and purge box has a bottom forming a longitudinal recovery groove into which the purge orifices open.
  • the deflection and purge box can have a uniform cross-section over its entire length or, on the contrary, can change.
  • the invention applies equally to all types of tube plate steam generators and in particular to steam generators of the "boiler” type, such as to steam generators of the "axial preheater” type.
  • the deflection and purge box rests on the tube plate by means of support studs. between which the drain holes are formed.
  • a vertical separation plate is arranged between the hot and cold branches of the bundle tubes and connected to the tube plate.
  • the deflection and purge box comprises two parts located on either side of the separation plate and supported by this plate.
  • FIG 1 there is shown schematically a steam generator of the boiler type illustrating a first possible embodiment of the invention.
  • This steam generator is designed to transfer heat between the primary water circuit and the secondary water / steam circuit of a pressurized water nuclear reactor.
  • the reference 10 designates the outer envelope of revolution, of vertical axis, of the steam generator.
  • This envelope 10 delimits an enclosed interior space which is separated into a primary lower zone and a secondary upper zone by a horizontal tube plate 12 tightly connected to the envelope 10.
  • a vertical partition 14 divides the primary lower zone, usually called a water box, into an intake manifold 16 and an evacuation manifold 18 of the water circulating in the primary circuit of the reactor.
  • a bundle of inverted U-shaped tubes 24 is tightly connected to the tube plate 12, in the secondary upper zone delimited by the latter, so that the two ends of each of the tubes open respectively into the intake manifold 16 and in the discharge manifold 18.
  • the vertical branches 24a of the tubes 24 which open into the intake manifold 16 are called hot branches and the vertical branches 24b of the tubes 24 which open into the discharge manifold 18 are called cold branches .
  • the bundle of tubes 24 is surrounded and capped by an inner casing 26, arranged coaxially in the outer casing 10.
  • the upper horizontal wall of this inner casing 26 opens into water / steam separators 28 surmounted by dryers 29 which communicate space 27 formed inside the envelope 26 with a steam outlet pipe 30 located at the top of the outer envelope 10.
  • the lower edge of the inner envelope 26 is placed at a determined distance above of the tube plate 12, so as to form a passage between an annular recirculation space 32 delimited between the envelopes 10 and 26 and the space 27 delimited in the interior envelope 26.
  • the supply of the steam generator with secondary water is carried out by a toroidal feed distributor 38 located immediately above the annular recirculation space 32.
  • a feed pipe 34 sealingly passes through the outer casing 10 of the steam generator and opens into the feed distributor 38.
  • the latter can in particular be connected to the annular recirculation space 32 by tubes 36 in the form of an inverted J.
  • Horizontal flow distribution plates 40 are mounted inside the inner casing 26. These plates have perforations making it possible to support the tubes 24 of the bundle over their entire height and to achieve distribution radial as homogeneous as possible of the secondary water flow which rises in the envelope 26.
  • the lower flow distribution plate designated by the reference 41 in FIG. 1, is situated slightly above the lower edge of the inner casing 26. It is distinguished from the other plates 40 by the fact that it has an opening central 42 of relatively large section. This lower plate 41 thus makes it possible to prevent the secondary water descending through the annular recirculation space 32 from rising immediately as soon as it has crossed the lower edge of the inner envelope 26, which would in particular have the consequence of creating above the central part of the tube plate 12 a static area.
  • a deflection and purge box 44 is mounted in the space formed between the tube plate 12, the lower flow distribution plate 41 and the hot 24a and cold 24b branches of the tubes 24.
  • This space is designated by the reference 46 in Figure 4.
  • the deflection and purge box 44 extends horizontally and radially over the entire length of the space 46, up to the proximity of the inner envelope 26.
  • the deflection and purge box 44 rests on the tube plate 12 by means of support studs 48 which guarantee a spacing between the bottom of the box and the upper face of the tube plate.
  • This spacing allows purge orifices 50 formed in the bottom of the box 44 to drain inside this box the secondary fluid which is in the immediate vicinity of the tube plate 12 in the space 46.
  • the purge orifices 50 open out between the support pads 48.
  • they are advantageously more numerous and / or of larger section in the central part of the steam generator than in the vicinity of the outer casing 10, in order to favor drainage in this central part, in which the displacements of the secondary fluid are the smallest.
  • vent 72 ( Figures 3 and 4) is formed on the roof of the deflection box 44, in the central part of the steam generator. This vent ensures the penetration of the secondary fluid into the box 44 when the steam generator is put into water.
  • the deflection and purge box 44 has a substantially rectangular shape in cross section and extends in height from the support pads 48 to a level lower than that of the lower flow distribution plate 41 and higher than that of the lower edge of the inner casing 26.
  • the box 44 thus provides a deflector function, that is to say that it constitutes a obstacle which opposes a horizontal flow of the secondary fluid in a transverse direction relative to this box.
  • the deflection and purge box 44 thus fulfills the functions of homogenizing the temperature of the secondary fluid before it rises in space 27 and contributes to a good distribution of the flow rates of this fluid near the tube plate 12.
  • the drainage means 54 make it possible to pump a small quantity of secondary fluid out of the steam generator, in order to check the chemical concentrations of this fluid to maintain them at an acceptable level and to remove the suspended matter which tends to settle in space 46 on the tube plate 12.
  • the bottom of the box 44 forms a horizontal recovery groove 55, in the bottom of which open the drain holes 50.
  • the groove 55 has for example, as illustrated in FIG. 4, a V-shaped section. This shape can in particular be obtained by machining the upper face of a rail 56 forming the bottom of the box 44 and by which the latter rests on the support pads 48.
  • the rest of the box 44 can be constituted by a plate 58 folded to form a U whose ends are welded to the lateral faces of the rail 56.
  • the ends of the box 44 are also formed by plates welded to the plate 58 and to the rail 56.
  • the drainage tubes 52 are welded to the latter plates, so as to open into the bottom of the V machined on the upper face of the rail 56.
  • the substantially rectangular shape presented in section by the box 44 in the embodiment shown can optionally be replaced by a square, triangular or other shape.
  • the box 44 can also have an evolving cross section as illustrated for example by mixed lines. This evolving section can in particular lead to reducing the height of the box in the central part of the steam generator, compared to the height presented by this box near the inner casing 26. In this way, the efficiency of the samples of the secondary fluid which are carried out in the central part of the space 46.
  • the withdrawals in the central part of the steam generator can be further improved by adding to the deflection and purge box 44 two purge tubes 60 which are connected to each of the lateral faces. of the box 44, in the central part of the latter and also comprise, at the bottom, purge orifices 62 turned towards the tube plate 12.
  • the geometry of the deflection and purge box 44 is also designed to take account of the requirements linked to the maintenance operations which must be able to be carried out on the steam generator, at the base of the bundle of tubes 24.
  • the upper wall of the box 44 is located substantially at the same level as the lower edge of inspection holes 64 formed in the inner casing 26 of the steam generator.
  • These inspection holes 64 are themselves formed opposite inspection holes 66 provided in the outer casing 10 of the generator and normally closed by plugs (not shown). As illustrated in FIG. 3, the inspection holes 64 and 66 are located in the extension of the space 46, in order to allow operators to access between the hot and cold branches of the tubes 24 of the bundle.
  • the invention is not limited to steam generators of the boiler type, but also applies to steam generators of the axial preheater type, in which a vertical separation plate 68 is disposed between the hot 24a and cold 24b branches of the tubes 24 and connected to the tube plate 12.
  • This connection can in particular be ensured by fitting a profile 69 in inverted U forming the lower edge of the separation plate 68 on a rib 13 welded on or mechanically fixed to the upper face of the tube plate 12, in the axis of the water street.
  • the deflection and purge box 44 comprises two compartments 45, located on either side of the plate 68 and arranged symmetrically with respect to the latter. As illustrated in FIGS. 5 and 6, these two compartments 45 can be delimited by two plates 70 folded and welded on either side of the separation plate 68, to define two separate compartments.
  • each of them comprises, in the bottom of the box 44, purge orifices 50 whose section and / or number decreases from the center of the generator vapor towards its periphery.
  • the bottom of each of the compartments 45, in which the purge orifices 50 are made is inclined downward as it approaches the separation plate 68, in order to promote the drainage of the fluid secondary.
  • the roof of each of the compartments 45 is inclined upwards as it approaches the separation plate 68, in order to curve the flow upwards. secondary fluid.
  • each of the compartments 45 of the deflection and purge box communicates with drainage means (not shown) situated outside the steam generator by a separate drainage tube 52, at each ends of the box 44.
  • the roof of each of the compartments of the deflection and purge box 44 comprises, in the central part of the steam generator, at least one vent 72 (FIG. 5) ensuring penetration secondary fluid in the box 44 through the purge orifices 50 when the steam generator is put into water.
  • the steam generator in this case comprises a semi-cylindrical intermediate envelope 74 which externally doubles the internal envelope 26, in the part of the latter surrounding the cold branches of the tubes 24.
  • the feed toroid 38 of FIG. 1 then has a semi-circular shape, in order to supply with potable water only the space formed between the inner envelope 26 and the intermediate envelope 74.
  • the ends of the box 44 can then be closed off by the intermediate envelope 74.
  • the deflection and purge box 44 fulfills the same functions as in the first embodiment described and moreover has the same characteristics.

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Abstract

In a steam generator which is fitted to a nuclear power station and includes inverted U-tubes connected onto a tube plate (12) and surrounded by an inner wrapper (26) which accommodates a lower flow distribution plate (41) in its bottom, the space (46) termed the "tube lane" between the tube plate (12), the flow distribution plate (41) and the hot and cold branches of the tubes, contains a deflection and blowdown (vent) box (44). This box (44) extends over the entire length of the tube lane and, in height, as far as the vicinity of the upper edge of the inner wrapper (26). It is provided on its lower face with vent orifices (50) and is both used for deflection and draining secondary fluid in the vicinity of the tube plate (12). <IMAGE>

Description

L'invention concerne un générateur de vapeur conçu pour être utilisé dans un réacteur nucléaire à eau pressurisée et dont la partie secondaire est équipée, à proximité immédiate de la plaque à tubes, d'un dispositif de déflection et de purge de conception originale.The invention relates to a steam generator designed to be used in a pressurized water nuclear reactor and the secondary part of which is fitted, in the immediate vicinity of the tube plate, with a deflection and purge device of original design.

Comme l'illustre notamment le document FR-A-2 333 200, un générateur de vapeur équipant une centrale nucléaire comprend habituellement une enveloppe extérieure, d'axe vertical, dont l'espace intérieur est divisé en deux parties, dans le sens de la hauteur, par une plaque horizontale appelée "plaque à tubes" (en anglais, "tube sheet"). Les extrémités des tubes d'un faisceau de tubes en U inversé sont fixées sur la plaque à tubes et débouchent en dessous de celle-ci respectivement dans un collecteur d'admission et dans un collecteur d'évacuation de l'eau circulant dans le circuit primaire du réacteur, appelée "eau primaire". L'eau circulant dans le circuit secondaire du générateur de vapeur, appelée "eau secondaire" est un mélange d'eau dite "eau alimentaire" provenant de l'extérieur du générateur de vapeur et d'eau dite "eau recirculée provenant de la partie supérieure du générateur de vapeur. L"'eau alimentaire", est injectée dans la partie du générateur de vapeur située au-dessus de la plaque à tubes par un distributeur d'alimentation, de forme torique ou semi-torique. Ce distributeur d'alimentation est habituellement placé au-dessus d'un espace annulaire de recirculation formé entre l'enveloppe extérieure et une enveloppe intérieure coiffant le faisceau de tubes et dont le bord inférieur est espacé de la plaque à tubes.As illustrated in particular in document FR-A-2 333 200, a steam generator equipping a nuclear power plant usually comprises an outer envelope, of vertical axis, the interior space of which is divided into two parts, in the direction of the height, by a horizontal plate called "tube plate" (in English, "tube sheet"). The ends of the tubes of an inverted U-shaped tube bundle are fixed on the tube plate and open below it respectively in an intake manifold and in a collector for evacuating the water circulating in the circuit. reactor primary, called "primary water". The water circulating in the secondary circuit of the steam generator, called "secondary water" is a mixture of water called "food water" coming from outside the steam generator and water called "recirculated water coming from the part upper part of the steam generator. "Food water" is injected into the part of the steam generator located above the tube plate by a supply distributor, in toric or semi-toric form. supply is usually placed above an annular recirculation space formed between the outer casing and an inner casing covering the tube bundle and the lower edge of which is spaced from the tube plate.

Dans un tel générateur de vapeur, il est essentiel d'empêcher autant que possible la stagnation de l'eau secondaire dans certaines zones adjacentes à la plaque à tubes. En effet, cette eau peut contenir des boues dont le dépôt sur la plaque à tubes, autour des tubes du faisceau, peut conduire à une corrosion rapide de ces tubes nécessitant leur obturation. Lorsqu'un trop grand nombre de tubes du générateur de vapeur devient ainsi inopérant, il s'avère nécessaire de remplacer le générateur de vapeur dans son ensemble. Cela n'est évidemment pas souhaitable aussi bien du point de vue des coûts qu'en ce qui concerne le temps d'immobilisation de la centrale nucléaire qui en découle.In such a steam generator, it is essential to prevent secondary water from stagnating in certain areas adjacent to the tube plate as much as possible. In fact, this water can contain sludge, the deposition of which on the tube plate, around the tubes of the bundle, can lead to rapid corrosion of these tubes necessitating their sealing. When too many steam generator tubes become inoperative, it becomes necessary to replace the entire steam generator. This is obviously not desirable both from the point of view of costs and with regard to the downtime of the nuclear power plant which results therefrom.

Afin notamment de limiter ces zones de stagnation de l'eau secondaire à proximité de la plaque à tubes, on dispose habituellement dans la partie basse de l'enveloppe intérieure entourant, le faisceau de tubes, une plaque inférieure horizontale de répartition de débit comportant une ouverture dans sa partie centrale.In particular in order to limit these zones of stagnation of secondary water near the tube plate, there is usually available in the lower part of the inner envelope surrounding, the tube bundle, a lower horizontal flow distribution plate comprising a opening in its central part.

Un autre problème qui se pose dans la zone du générateur de vapeur située immédiatement au-dessus de la plaque à tubes concerne l'homogénéisation de la température du mélange entre l'eau alimentaire introduite dans le générateur par son collecteur d'alimentation et l'eau de recirculation issue des séparateurs eau/vapeur placés dans la partie haute du générateur et qui redescend par l'espace annulaire de recirculation. Il est également souhaitable d'assurer une bonne régulation des débits de ce mélange avant qu'il ne remonte dans l'enveloppe intérieure autour des tubes du faisceau.Another problem which arises in the area of the steam generator situated immediately above the tube plate relates to the homogenization of the temperature of the mixture between the drinking water introduced into the generator by its supply manifold and the recirculation water from the water / steam separators placed in the upper part of the generator and which descends through the annular recirculation space. It is also desirable to ensure good regulation of the flow rates of this mixture before it rises in the inner envelope around the bundle tubes.

Ce problème est généralement résolu en plaçant sur la plaque à tubes, dans l'espace, habituellement appelé "rue d'eau", formé entre cette plaque, la plaque de répartition de débit et les branches chaudes et froides des tubes des dispositifs déflecteurs en forme de profilés (en anglais, "tube lane blocking devi- ce").This problem is generally solved by placing on the tube plate, in the space, usually called "water street", formed between this plate, the flow distribution plate and the hot and cold branches of the tubes of the deflector devices. shape of profiles (in English, "tube lane blocking devi- ce").

En outre, il est également souhaitable de prévoir une purge immédiatement au-dessus de la plaque à tubes, afin de permettre un prélèvement du fluide secondaire dans cette zone et de purger principalement dans les zones ou l'écoulement du fluide secondaire s'effectue à plus faible vitesse, notamment au centre de la plaque à tubes.In addition, it is also desirable to provide a drain immediately above the tube plate, in order to allow a withdrawal of the secondary fluid in this zone and to purge mainly in the zones where the flow of the secondary fluid takes place at lower speed, especially in the center of the tube plate.

Pour remplir cette fonction, on dispose habituellement dans la rue d'eau deux tuyauteries percées de trous en partie inférieure et reliées à un circuit de purge situé à l'extérieur du générateur de vapeur. Ce circuit de purge permet de vérifier les concentrations chimiques du fluide secondaire, afin de les maintenir à des valeurs acceptables. Il permet également de prélever les matières en suspension contenues dans le fluide secondaire à proximité de la plaque à tubes.To fulfill this function, there are usually in the water street two pipes pierced with holes in the lower part and connected to a purge circuit located outside the steam generator. This purge circuit makes it possible to check the chemical concentrations of the secondary fluid, in order to maintain them at acceptable values. It also allows the suspended solids contained in the secondary fluid to be removed near the tube plate.

A titre d'exemple, le document US-A-4 664 178 décrit un générateur de vapeur équipé d'une tuyauterie de purge à proximité de la plaque à tubes et comportant des moyens de déflection en forme de L montés au-dessus de la tuyauterie de purge, à la base de l'enveloppe intérieure coiffant le faisceau de tubes.By way of example, document US-A-4 664 178 describes a steam generator equipped with purge piping near the tube plate and comprising L-shaped deflection means mounted above the purge piping, at the base of the inner casing covering the tube bundle.

Si les dispositifs de déflection et de purge utilisés jusqu'à présent fonctionnent de façon satisfaisante, ils présentent l'inconvénient de nécessiter l'adjonction à l'intérieur du générateur de vapeur d'un nombre relativement important de pièces séparées, ce qui complique le montage du générateur, en augmente le prix de revient et complique la maintenance.If the deflection and purge devices used until now function satisfactorily, they have the disadvantage of requiring the addition inside the steam generator of a relatively large number of separate parts, which complicates the mounting the generator, increases the cost price and complicates maintenance.

L'invention a précisément pour objet un générateur de vapeur à tubes en U inversé, comprenant des moyens de déflection et de purge d'un type nouveau, constitués d'une structure unique remplissant simultanément ces deux fonctions.The invention specifically relates to a steam generator with inverted U tubes, comprising deflection and purging means of a new type, consisting of a single structure simultaneously fulfilling these two functions.

De façon plus précise, il est proposé conformément à l'invention un générateur de vapeur comportant :

  • - une enveloppe extérieure, d'axe vertical ;
  • - une plaque à tubes horizontale fixée de façon étanche à l'intérieur de l'enveloppe extérieure ;
  • - un faisceau de tubes en U inversé comprenant des branches chaudes et des branches froides ayant des extrémités fixées sur la plaque à tubes et débouchant en dessous de cette dernière, respectivement dans un collecteur d'admission et dans un collecteur d'évacuation de fluide primaire ;
  • - une enveloppe intérieure coiffant le faisceau de tubes, dont un bord inférieur est espacé de la plaque à tubes, et formant avec l'enveloppe extérieure un espace annulaire de recirculation ;
  • - des moyens d'alimentation en eau secondaire débouchant dans l'enveloppe extérieure, au-dessus de la plaque à tubes ;
  • - des moyens d'extraction de vapeur secondaire au travers de parties hautes des enveloppes intérieure et extérieure ; et
  • - des moyens de déflection et de purge placés dans un espace formé entre la plaque à tubes, la première plaque horizontale et les branches chaudes et les branches froides des tubes ;

caractérisé par le fait que les moyens de déflection et de purge comprennent une (ou plusieurs) boîte de déflection et de purge qui s'étend sur toute (ou une partie de) la longueur dudit espace, jusqu'à proximité de l'enveloppe intérieure, et qui s'étend en hauteur jusqu'à proximité du bord inférieur de l'enveloppe intérieure, ladite boîte étant espacée de la plaque à tubes et présentant des orifices de purge en regard de cette dernière.More specifically, according to the invention, a steam generator is proposed comprising:
  • - an outer casing, with a vertical axis;
  • - a horizontal tube plate tightly fixed inside the outer envelope;
  • - a bundle of inverted U-shaped tubes comprising hot branches and cold branches having ends fixed to the cover plate bes and opening below the latter, respectively into an intake manifold and into a primary fluid discharge manifold;
  • an inner envelope covering the bundle of tubes, a lower edge of which is spaced from the tube plate, and forming with the outer envelope an annular recirculation space;
  • - secondary water supply means opening into the outer envelope, above the tube plate;
  • - means for extracting secondary steam through the upper parts of the inner and outer envelopes; and
  • deflection and purging means placed in a space formed between the tube plate, the first horizontal plate and the hot branches and the cold branches of the tubes;

characterized in that the deflection and purge means comprise one (or more) deflection and purge box which extends over all (or part of) the length of said space, up to the proximity of the inner envelope , and which extends in height up to near the lower edge of the inner casing, said box being spaced from the tube plate and having bleed orifices facing the latter.

De préférence, la boîte de déflection et de purge s'étend en hauteur jusqu'à un niveau intermédiaire entre la plaque de répartition de débit et le bord inférieur de l'enveloppe intérieure. De plus, des trous de visite formés dans cette dernière ainsi que dans l'enveloppe extérieure du générateur de vapeur débouchent immédiatement au-dessus des extrémités longitudinales de la boîte de déflection et de purge.Preferably, the deflection and purge box extends in height up to an intermediate level between the flow distribution plate and the lower edge of the inner casing. In addition, manholes formed in the latter as well as in the outer casing of the steam generator open immediately above the longitudinal ends of the deflection and purge box.

La boîte de déflection et de purge conforme à l'invention est reliée à des moyens de drainage par au moins un tube de drainage qui débouche à l'une au moins des extrémités de la boîte, dans le bas de cette dernière.The deflection and purge box according to the invention is connected to drainage means by at least one drainage tube which opens at at least one of the ends of the box, at the bottom of the latter.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, au moins deux tubes de drainage débouchent latéralement dans une partie centrale de la boîte de déflection et de purge, de part et d'autre de cette boîte, laquelle présente des orifices en regard de la plaque à tubes. Cette caractéristique permet d'améliorer l'efficacité du drainage dans la partie centrale du générateur de vapeur située immédiatement au-dessus de la plaque à tubes.In a preferred embodiment of the invention, at least two drainage tubes open laterally into a central part of the deflection and purge box, on either side of this box, which has orifices facing the tube plate. This feature improves the efficiency of drainage in the central part of the steam generator located immediately above the tube plate.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la boîte de déflection et de purge comporte un fond formant une rainure de récupération longitudinale dans laquelle débouchent les orifices de purge.According to a preferred embodiment of the invention, the deflection and purge box has a bottom forming a longitudinal recovery groove into which the purge orifices open.

Selon le cas, la boîte de déflection et de purge peut présenter une section transversale uniforme sur toute sa longueur ou au contraire évolutive.Depending on the case, the deflection and purge box can have a uniform cross-section over its entire length or, on the contrary, can change.

L'invention s'applique indifféremment à tout type de générateurs de vapeur à plaque à tubes et notamment aux générateurs de vapeur de type "bouilleur", comme aux générateurs de vapeur de type "préchauffeur axial".The invention applies equally to all types of tube plate steam generators and in particular to steam generators of the "boiler" type, such as to steam generators of the "axial preheater" type.

Plus précisément, dans le cas des générateurs de vapeur de type "bouilleur", dépourvus de toute séparation entre les branches chaudes et froides des tubes, la boîte de déflection et de purge repose sur la plaque à tubes par l'intermédiaire de plots de supportage entre lesquels sont formés les orifices de purge.More precisely, in the case of steam generators of the "boiler" type, devoid of any separation between the hot and cold branches of the tubes, the deflection and purge box rests on the tube plate by means of support studs. between which the drain holes are formed.

Par ailleurs, dans les générateurs de vapeur de type "préchauffeur axial", une plaque de séparation verticale est disposée entre les branches chaudes et froides des tubes du faisceau et raccordée sur la plaque à tubes. Dans ce cas, la boîte de déflection et de purge comprend deux parties situées de part et d'autre de la plaque de séparation et supportées par cette plaque.Furthermore, in steam generators of the "axial preheater" type, a vertical separation plate is arranged between the hot and cold branches of the bundle tubes and connected to the tube plate. In this case, the deflection and purge box comprises two parts located on either side of the separation plate and supported by this plate.

On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatif, deux modes de réalisation préférés de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

  • - la figure 1 est une vue de côté illustrant schématiquement, en coupe verticale partielle, un générateur de vapeur de type bouilleur réalisé conformément à l'invention ;
  • - la figure 2 est une vue en coupe horizontale à plus grande échelle selon la ligne II-II de la figure 1 ;
  • - la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle selon la ligne III-III de la figure 2 ;
  • - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ;
  • - la figure 5 est une vue en coupe comparable à la figure 4 illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans le cas d'un générateur de vapeur de type préchauffeur axial ; et
  • - la figure 6 est une vue en perspective écorchée représentant la boîte de déflection et de purge illustrée sur la figure 5.
Two preferred embodiments of the invention will now be described, by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawings, in which:
  • - Figure 1 is a side view schematically illustrating, in partial vertical section, a boiler type steam generator produced in accordance with the invention;
  • - Figure 2 is a horizontal sectional view on a larger scale along the line II-II of Figure 1;
  • - Figure 3 is a sectional view on a larger scale along the line III-III of Figure 2;
  • - Figure 4 is a sectional view along line IV-IV of Figure 3;
  • - Figure 5 is a sectional view comparable to Figure 4 illustrating a second embodiment of the invention, in the case of a steam generator of the axial preheater type; and
  • FIG. 6 is a cutaway perspective view showing the deflection and purge box illustrated in FIG. 5.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un générateur de vapeur de type bouilleur illustrant un premier mode de réalisation possible de l'invention. Ce générateur de vapeur est prévu pour assurer le transfert de chaleur entre le circuit d'eau primaire et le circuit secondaire eau/vapeur d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée.In Figure 1, there is shown schematically a steam generator of the boiler type illustrating a first possible embodiment of the invention. This steam generator is designed to transfer heat between the primary water circuit and the secondary water / steam circuit of a pressurized water nuclear reactor.

Sur la figure 1, la référence 10 désigne l'enveloppe extérieure de révolution, d'axe vertical, du générateur de vapeur. Cette enveloppe 10 délimite un espace intérieur clos qui est séparé en une zone inférieure primaire et une zone supérieure secondaire par une plaque à tubes horizontale 12 raccordée de façon étanche sur l'enveloppe 10.In FIG. 1, the reference 10 designates the outer envelope of revolution, of vertical axis, of the steam generator. This envelope 10 delimits an enclosed interior space which is separated into a primary lower zone and a secondary upper zone by a horizontal tube plate 12 tightly connected to the envelope 10.

Une cloison verticale 14 divise la zone inférieure primaire, habituellement appelée boîte à eau, en un collecteur d'admission 16 et un collecteur d'évacuation 18 de l'eau circulant dans le circuit primaire du réacteur. Des tubulures 20 et 22, soudées sur l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur, raccordent respectivement les collecteurs 16 et 18 à ce circuit primaire.A vertical partition 14 divides the primary lower zone, usually called a water box, into an intake manifold 16 and an evacuation manifold 18 of the water circulating in the primary circuit of the reactor. Tubing 20 and 22, welded to the outer casing 10 of the steam generator, connect the collectors 16 and 18 respectively to this primary circuit.

Un faisceau de tubes en U inversé 24 est raccordé de façon étanche sur la plaque à tubes 12, dans la zone supérieure secondaire délimitée par cette dernière, de telle sorte que les deux extrémités de chacun des tubes débouchent respectivement dans le collecteur d'admission 16 et dans le collecteur d'évacuation 18. Les branches verticales 24a des tubes 24 qui débouchent dans le collecteur d'admission 16 sont appelées branches chaudes et les branches verticales 24b des tubes 24 qui débouchent dans le collecteur d'évacuation 18 sont appelées branches froides.A bundle of inverted U-shaped tubes 24 is tightly connected to the tube plate 12, in the secondary upper zone delimited by the latter, so that the two ends of each of the tubes open respectively into the intake manifold 16 and in the discharge manifold 18. The vertical branches 24a of the tubes 24 which open into the intake manifold 16 are called hot branches and the vertical branches 24b of the tubes 24 which open into the discharge manifold 18 are called cold branches .

Le faisceau de tubes 24 est entouré et coiffé par une enveloppe intérieure 26, disposée coaxialement dans l'enveloppe extérieure 10. La paroi supérieure horizontale de cette enveloppe intérieure 26 débouche dans des séparateurs eau/vapeur 28 surmontés par des sécheurs 29 qui font communiquer l'espace 27 ménagé à l'intérieur de l'enveloppe 26 avec une tubulure d'évacuation de vapeur 30 située au sommet de l'enveloppe extérieure 10. Le bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26 est placé à une distance déterminée au-dessus de la plaque à tubes 12, de façon à former un passage entre un espace annulaire de recirculation 32 délimité entre les enveloppes 10 et 26 et l'espace 27 délimité dans l'enveloppe intérieure 26.The bundle of tubes 24 is surrounded and capped by an inner casing 26, arranged coaxially in the outer casing 10. The upper horizontal wall of this inner casing 26 opens into water / steam separators 28 surmounted by dryers 29 which communicate space 27 formed inside the envelope 26 with a steam outlet pipe 30 located at the top of the outer envelope 10. The lower edge of the inner envelope 26 is placed at a determined distance above of the tube plate 12, so as to form a passage between an annular recirculation space 32 delimited between the envelopes 10 and 26 and the space 27 delimited in the interior envelope 26.

L'alimentation du générateur de vapeur en eau secondaire est effectuée par un distributeur d'alimentation torique 38 situé immédiatement au-dessus de l'espace annulaire de recirculation 32. Une tubulure d'alimentation 34 traverse de façon étanche l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur et débouche dans le distributeur d'alimentation 38. Ce dernier peut notamment être relié à l'espace annulaire de recirculation 32 par des tubes 36 en forme de J inversé.The supply of the steam generator with secondary water is carried out by a toroidal feed distributor 38 located immediately above the annular recirculation space 32. A feed pipe 34 sealingly passes through the outer casing 10 of the steam generator and opens into the feed distributor 38. The latter can in particular be connected to the annular recirculation space 32 by tubes 36 in the form of an inverted J.

Des plaques horizontales de répartition de débit 40, régulièrement espacées, sont montées à l'intérieur de l'enveloppe intérieure 26. Ces plaques comportent des perforations permettant d'assurer le supportage des tubes 24 du faisceau sur toute leur hauteur et de réaliser une répartition radiale aussi homogène que possible du débit d'eau secondaire qui remonte dans l'enveloppe 26.Horizontal flow distribution plates 40, regularly spaced, are mounted inside the inner casing 26. These plates have perforations making it possible to support the tubes 24 of the bundle over their entire height and to achieve distribution radial as homogeneous as possible of the secondary water flow which rises in the envelope 26.

La plaque inférieure de répartition de débit, désignée par la référence 41 sur la figure 1, est située légèrement au-dessus du bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26. Elle se distingue des autres plaques 40 par le fait qu'elle comporte une ouverture centrale 42 de relativement grande section. Cette plaque inférieure 41 permet ainsi d'éviter que l'eau secondaire descendant par l'espace annulaire de recirculation 32 ne remonte immédiatement dès qu'elle a franchi le bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26, ce qui aurait notamment pour conséquence de créer au-dessus de la partie centrale de la plaque à tubes 12 une zone statique.The lower flow distribution plate, designated by the reference 41 in FIG. 1, is situated slightly above the lower edge of the inner casing 26. It is distinguished from the other plates 40 by the fact that it has an opening central 42 of relatively large section. This lower plate 41 thus makes it possible to prevent the secondary water descending through the annular recirculation space 32 from rising immediately as soon as it has crossed the lower edge of the inner envelope 26, which would in particular have the consequence of creating above the central part of the tube plate 12 a static area.

Conformément à l'invention, une boîte de déflection et de purge 44 est montée dans l'espace formé entre la plaque à tubes 12, la plaque inférieure de répartition de débit 41 et les branches chaudes 24a et froides 24b des tubes 24. Cet espace, habituellement appelé rue d'eau, est désigné par la référence 46 sur la figure 4.According to the invention, a deflection and purge box 44 is mounted in the space formed between the tube plate 12, the lower flow distribution plate 41 and the hot 24a and cold 24b branches of the tubes 24. This space , usually called water street, is designated by the reference 46 in Figure 4.

Comme l'illustrent plus en détail les figures 2 à 4, la boîte de déflection et de purge 44 s'étend horizontalement et radialement sur toute la longueur de l'espace 46, jusqu'à proximité de l'enveloppe intérieure 26. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, qui correspond à un générateur de vapeur de type bouilleur, dans lequel aucune séparation n'est prévue entre les branches chaudes et froides des tubes 24, la boîte de déflection et de purge 44 repose sur la plaque à tubes 12 par l'intermédiaire de plots de supportage 48 qui garantissent un espacement entre le fond de la boîte et la face supérieure de la plaque à tubes.As illustrated in more detail in FIGS. 2 to 4, the deflection and purge box 44 extends horizontally and radially over the entire length of the space 46, up to the proximity of the inner envelope 26. In the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, which corresponds to a steam generator of the boiler type, in which no separation is provided between the hot and cold branches of the tubes 24, the deflection and purge box 44 rests on the tube plate 12 by means of support studs 48 which guarantee a spacing between the bottom of the box and the upper face of the tube plate.

Cet espacement permet à des orifices de purge 50 formés dans le fond de la boîte 44 de drainer à l'intérieur de cette boîte le fluide secondaire qui se trouve à proximité immédiate de la plaque à tubes 12 dans l'espace 46. A cet effet, les orifices de purge 50 débouchent entre les plots de supportage 48. De plus, ils sont avantageusement plus nombreux et/ou de plus grande section dans la partie centrale du générateur de vapeur qu'à proximité de l'enveloppe extérieure 10, afin de privilégier le drainage dans cette partie centrale, dans laquelle les déplacements du fluide secondaire sont les plus faibles.This spacing allows purge orifices 50 formed in the bottom of the box 44 to drain inside this box the secondary fluid which is in the immediate vicinity of the tube plate 12 in the space 46. For this purpose , the purge orifices 50 open out between the support pads 48. In addition, they are advantageously more numerous and / or of larger section in the central part of the steam generator than in the vicinity of the outer casing 10, in order to favor drainage in this central part, in which the displacements of the secondary fluid are the smallest.

En outre, au moins un évent 72 (figures 3 et4) est formé sur le toit de la boîte de déflection 44, dans la partie centrale du générateur de vapeur. Cet évent assure la pénétration du fluide secondaire dans la boîte 44 lors de la mise en eau du générateur de vapeur.In addition, at least one vent 72 (Figures 3 and 4) is formed on the roof of the deflection box 44, in the central part of the steam generator. This vent ensures the penetration of the secondary fluid into the box 44 when the steam generator is put into water.

Comme l'illustrent en particulier les figures 3 et 4, dans le mode de réalisation représenté, la boîte de déflection et de purge 44 présente en section transversale une forme sensiblement rectangulaire et s'étend en hauteur depuis les plots de supportage 48 jusqu'à un niveau inférieur à celui de la plaque inférieure de répartition de débit 41 et supérieur à celui du bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26. La boîte 44 assure ainsi une fonction de déflecteur, c'est-à-dire qu'elle constitue un obstacle qui s'oppose à un écoulement horizontal du fluide secondaire selon une direction transversale par rapport à cette boite. La boîte de déflection et de purge 44 remplit ainsi les fonctions d'homogénéisation de la température du fluide secondaire avant sa remontée dans l'espace 27 et contribue à une bonne répartition des débits de ce fluide à proximité de la plaque à tubes 12.As illustrated in particular in FIGS. 3 and 4, in the embodiment shown, the deflection and purge box 44 has a substantially rectangular shape in cross section and extends in height from the support pads 48 to a level lower than that of the lower flow distribution plate 41 and higher than that of the lower edge of the inner casing 26. The box 44 thus provides a deflector function, that is to say that it constitutes a obstacle which opposes a horizontal flow of the secondary fluid in a transverse direction relative to this box. The deflection and purge box 44 thus fulfills the functions of homogenizing the temperature of the secondary fluid before it rises in space 27 and contributes to a good distribution of the flow rates of this fluid near the tube plate 12.

A cette fonction, qui est la même que celle des dispositifs de déflection ou de blocage de l'art antérieur, s'ajoute une fonction de purge réalisée grâce aux orifices de purge 50 et à des tubes de drainage 52 (figure 3) débouchant dans le bas de la boîte 44, à chaque extrémité de celle-ci. Chacun des tubes de drainage 52 relie la boîte 44 à des moyens de drainage extérieurs 54 au générateur de vapeur, illustrés schématiquement sur la figure 2.In addition to this function, which is the same as that of the deflection or blocking devices of the prior art, there is a purge function carried out thanks to the purge orifices 50 and to drainage tubes 52 (FIG. 3) opening into the bottom of the box 44, at each end of the latter. Each of the drainage tubes 52 connects the box 44 to external drainage means 54 to the steam generator, illustrated diagrammatically in FIG. 2.

Les moyens de drainage 54 permettent de pomper hors du générateur de vapeur une faible quantité de fluide secondaire, afin de vérifier les concentrations chimiques de ce fluide pour les maintenir à un niveau acceptable et de prélever les matières en suspension qui ont tendance à se déposer dans l'espace 46 sur la plaque à tubes 12.The drainage means 54 make it possible to pump a small quantity of secondary fluid out of the steam generator, in order to check the chemical concentrations of this fluid to maintain them at an acceptable level and to remove the suspended matter which tends to settle in space 46 on the tube plate 12.

Pour faciliter l'écoulement du fluide secondaire à l'intérieur de la boîte de déflection et de purge 44 jusqu'aux tubes de drainage 52, le fond de la boîte 44 forme une rainure de récupération horizontale 55, dans le fond de laquelle débouchent les orifices de purge 50. La rainure 55 présente par exemple, comme l'illustre la figure 4, une section en forme de V. Cette forme peut notamment être obtenue par usinage de la face supérieure d'un rail 56 formant le fond de la boîte 44 et par lequel cette dernière repose sur les plots de supportage 48. Le reste de la boîte 44 peut être constitué par une plaque 58 pliée pour former un U dont les extrémités sont soudées sur les faces latérales du rail 56. Les extrémités de la boîte 44 sont également formées par des plaques soudées sur la plaque 58 et sur le rail 56. Les tubes de drainage 52 sont soudés sur ces dernières plaques, de façon à déboucher dans le fond du V usiné sur la face supérieure du rail 56.To facilitate the flow of the secondary fluid inside the deflection and purge box 44 up to the drainage tubes 52, the bottom of the box 44 forms a horizontal recovery groove 55, in the bottom of which open the drain holes 50. The groove 55 has for example, as illustrated in FIG. 4, a V-shaped section. This shape can in particular be obtained by machining the upper face of a rail 56 forming the bottom of the box 44 and by which the latter rests on the support pads 48. The rest of the box 44 can be constituted by a plate 58 folded to form a U whose ends are welded to the lateral faces of the rail 56. The ends of the box 44 are also formed by plates welded to the plate 58 and to the rail 56. The drainage tubes 52 are welded to the latter plates, so as to open into the bottom of the V machined on the upper face of the rail 56.

Il est à noter que cette structure particulière de la boîte de déflection et de purge 44 n'est donnée qu'à titre d'exemple, la forme et la méthode de fabrication de cette boîte pouvant subir de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention.It should be noted that this particular structure of the deflection and purge box 44 is given only by way of example, the shape and the method of manufacture of this box being able to undergo numerous variants without departing from the scope of the invention. 'invention.

Ainsi, la forme sensiblement rectangulaire présentée en section par la boîte 44 dans l'exemple de réalisation représenté peut éventuellement être remplacée par une forme carrée, triangulaire ou autre. Par ailleurs, il est à noter qu'au lieu de présenter une section transversale constante comme on l'a illustré en trait plein sur la figure 3, la boîte 44 peut aussi présenter une section transversale évolutive comme on l'a illustré par exemple en traits mixtes. Cette section évolutive peut notamment conduire à réduire la hauteur de la boîte dans la partie centrale du générateur de vapeur, par rapport à la hauteur présentée par cette boîte à proximité de l'enveloppe intérieure 26. De cette manière, on améliore l'efficacité des prélèvements du fluide secondaire qui sont effectués dans la partie centrale de l'espace 46.Thus, the substantially rectangular shape presented in section by the box 44 in the embodiment shown can optionally be replaced by a square, triangular or other shape. Furthermore, it should be noted that instead of having a constant cross section as illustrated in solid lines in FIG. 3, the box 44 can also have an evolving cross section as illustrated for example by mixed lines. This evolving section can in particular lead to reducing the height of the box in the central part of the steam generator, compared to the height presented by this box near the inner casing 26. In this way, the efficiency of the samples of the secondary fluid which are carried out in the central part of the space 46.

En outre et comme l'illustre en particulier la figure 2, les prélèvements dans la partie centrale du générateur de vapeur peuvent encore être améliores en adjoignant à la boîte de déflection et de purge 44 deux tubes de purge 60 qui sont raccordés surchacune des faces latérales de la boîte 44, dans la partie centrale de cette dernière et comportent également en partie basse des orifices de purge 62 tournés vers la plaque à tubes 12.In addition and as illustrated in particular in FIG. 2, the withdrawals in the central part of the steam generator can be further improved by adding to the deflection and purge box 44 two purge tubes 60 which are connected to each of the lateral faces. of the box 44, in the central part of the latter and also comprise, at the bottom, purge orifices 62 turned towards the tube plate 12.

La géométrie de la boîte de déflection et de purge 44 est également conçue afin de tenir compte des impératifs liés aux opérations de maintenance qui doivent pouvoir être effectuées sur le générateur de vapeur, à la base du faisceau de tubes 24. Ainsi, comme l'illustre la figure 3, la paroi supérieure de la boîte 44 est située sensiblement au même niveau que le bord inférieur de trous de visite 64 formés dans l'enveloppe intérieure 26 du générateur de vapeur. Ces trous de visite 64 sont eux mêmes formés en face de trous de visite 66 prévus dans l'enveloppe extérieure 10 du générateur et normalement obturés par des bouchons (non représentés). Comme l'illustre la figure 3, les trous de visite 64 et 66 sont situés dans le prolongement de l'espace 46, afin de permettre à des opérateurs d'accéder entre les branches chaudes et froides des tubes 24 du faisceau.The geometry of the deflection and purge box 44 is also designed to take account of the requirements linked to the maintenance operations which must be able to be carried out on the steam generator, at the base of the bundle of tubes 24. Thus, like the illustrates Figure 3, the upper wall of the box 44 is located substantially at the same level as the lower edge of inspection holes 64 formed in the inner casing 26 of the steam generator. These inspection holes 64 are themselves formed opposite inspection holes 66 provided in the outer casing 10 of the generator and normally closed by plugs (not shown). As illustrated in FIG. 3, the inspection holes 64 and 66 are located in the extension of the space 46, in order to allow operators to access between the hot and cold branches of the tubes 24 of the bundle.

Comme l'illustrent les figures 5 et 6, l'invention n'est pas limitée aux générateurs de vapeur de type bouilleur, mais s'applique également aux générateurs de vapeur de type préchauffeur axial, dans lesquels une plaque de séparation verticale 68 est disposée entre les branches chaudes 24a et froides 24b des tubes 24 et raccordée sur la plaque à tubes 12. Ce raccordement peut notamment être assuré par emboîtement d'un profilé 69 en U inversé formant le bord inférieur de la plaque de séparation 68 sur une nervure 13 soudée sur ou fixée mécaniquement à la face supérieure de la plaque à tubes 12, dans l'axe de la rue d'eau.As illustrated in FIGS. 5 and 6, the invention is not limited to steam generators of the boiler type, but also applies to steam generators of the axial preheater type, in which a vertical separation plate 68 is disposed between the hot 24a and cold 24b branches of the tubes 24 and connected to the tube plate 12. This connection can in particular be ensured by fitting a profile 69 in inverted U forming the lower edge of the separation plate 68 on a rib 13 welded on or mechanically fixed to the upper face of the tube plate 12, in the axis of the water street.

Dans ce cas, la boîte de déflection et de purge 44 comprend deux compartiments 45, situées de part et d'autre de la plaque 68 et agencées de façon symétrique par rapport à cette dernière. Comme l'illustrent les figures 5 et 6, ces deux compartiments 45 peuvent être délimités par deux plaques 70 pliées et soudées de part et d'autre de la plaque de séparation 68, pour définir deux compartiments séparés.In this case, the deflection and purge box 44 comprises two compartments 45, located on either side of the plate 68 and arranged symmetrically with respect to the latter. As illustrated in FIGS. 5 and 6, these two compartments 45 can be delimited by two plates 70 folded and welded on either side of the separation plate 68, to define two separate compartments.

Compte tenu de la séparation des deux compartiments 45 par la plaque 68, chacun d'entre eux comprend, dans le fond de la boîte 44, des orifices de purge 50 dont la section et/ou le nombre va en diminuant depuis le centre du générateur de vapeur vers sa périphérie. Comme l'illustrent les figures 5 et 6, le fond de chacun des compartiments 45, dans lequel sont réalisés les orifices de purge 50, est incliné vers le bas en se rapprochant de la plaque de séparation 68, afin de favoriser le drainage du fluide secondaire. Par ailleurs, le toit de chacun des compartiments 45 est incliné vers le haut en se rapprochant de la plaque de séparation 68, pour incurver vers le haut l'écoulement de fluide secondaire.Given the separation of the two compartments 45 by the plate 68, each of them comprises, in the bottom of the box 44, purge orifices 50 whose section and / or number decreases from the center of the generator vapor towards its periphery. As illustrated in FIGS. 5 and 6, the bottom of each of the compartments 45, in which the purge orifices 50 are made, is inclined downward as it approaches the separation plate 68, in order to promote the drainage of the fluid secondary. Furthermore, the roof of each of the compartments 45 is inclined upwards as it approaches the separation plate 68, in order to curve the flow upwards. secondary fluid.

Comme on le voit sur la figure 6, chacun des compartiments 45 de la boîte de déflection et de purge communique avec des moyens de drainage (non représentés) situés à l'extérieur du générateur de vapeur par un tube de drainage séparé 52, à chacune des extrémités de la boîte 44.As seen in FIG. 6, each of the compartments 45 of the deflection and purge box communicates with drainage means (not shown) situated outside the steam generator by a separate drainage tube 52, at each ends of the box 44.

Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, le toit de chacun des compartiments de la boîte de déflection et de purge 44 comprend, dans la partie centrale du générateur de vapeur, au moins un évent 72 (figure 5) garantissant la pénétration du fluide secondaire dans la boîte 44 par les orifices de purge 50 lors de la mise en eau du générateur de vapeur.As in the first embodiment of the invention, the roof of each of the compartments of the deflection and purge box 44 comprises, in the central part of the steam generator, at least one vent 72 (FIG. 5) ensuring penetration secondary fluid in the box 44 through the purge orifices 50 when the steam generator is put into water.

Comme on l'a représenté sur la figure 6, le générateur de vapeur comporte dans ce cas une enveloppe intermédiaire semi-cylindrique 74 qui double extérieurement l'enveloppe intérieure 26, dans la partie de cette dernière entourant les branches froides des tubes 24. Le tore d'alimentation 38 de la figure 1 présente alors une forme semi-circulaire, afin de n'alimenter en eau alimentaire que l'espace ménagé entre l'enveloppe intérieure 26 et l'enveloppe intermédiaire 74. Comme l'illustre schématiquement la figure 6, les extrémités de la boîte 44 peuvent alors être obturées par l'enveloppe intermédiaire 74.As shown in FIG. 6, the steam generator in this case comprises a semi-cylindrical intermediate envelope 74 which externally doubles the internal envelope 26, in the part of the latter surrounding the cold branches of the tubes 24. The feed toroid 38 of FIG. 1 then has a semi-circular shape, in order to supply with potable water only the space formed between the inner envelope 26 and the intermediate envelope 74. As illustrated schematically in the figure 6, the ends of the box 44 can then be closed off by the intermediate envelope 74.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, la boîte de déflection et de purge 44 remplit les mêmes fonctions que dans le premier mode de réalisation décrit et présente par ailleurs les mêmes caractéristiques.In the embodiment illustrated in FIGS. 5 and 6, the deflection and purge box 44 fulfills the same functions as in the first embodiment described and moreover has the same characteristics.

Claims (10)

1. Générateur de vapeur comportant : - une enveloppe extérieure (10), d'axe vertical ; - une plaque à tubes horizontale (12) fixée de façon étanche à l'intérieur de l'enveloppe extérieure ; - un faisceau de tubes en U inversé (24) comprenant des branches chaudes (24a) et des branches froides (24b) ayant des extrémités fixées sur la plaque à tubes et débouchant en dessous de cette dernière, respectivement dans un collecteur d'admission (16) et dans un collecteur d'évacuation (18) de fluide primaire ; - une enveloppe intérieure (26) coiffant le faisceau de tubes, dont un bord inférieur est espacé de la plaque à tubes, et formant avec l'enveloppe extérieure un espace annulaire de recirculation (32) ; - des moyens d'alimentation en eau secondaire débouchant dans l'enveloppe extérieure (10), au-dessus de la plaque à tubes (12) ; - des moyens (28,30) d'extraction de vapeur secondaire au travers de parties hautes des enveloppes intérieure et extérieure ; et - des moyens de déflection et de purge placés dans un espace (46) formé entre la plaque à tubes (12), la première plaque horizontale (40,41) et les branches chaudes et les branches froides des tubes ;
caractérisé par le fait que les moyens de déflection et de purge comprennent une (ou plusieurs) boîte de déflection et de purge (44) qui s'étend sur toute (ou une partie de) la longueur dudit espace, jusqu'à proximité de l'enveloppe intérieure, et qui s'étend en hauteur jusqu'à proximité du bord inférieur de l'enveloppe intérieure (26), ladite boîte étant espacée de la plaque à tubes et présentant des orifices de purge (50) en regard de cette dernière.
1. Steam generator comprising: - an outer casing (10), of vertical axis; - a horizontal tube plate (12) sealed in the interior of the outer casing; - a bundle of inverted U-shaped tubes (24) comprising hot branches (24a) and cold branches (24b) having ends fixed on the tube plate and opening below the latter, respectively in an intake manifold ( 16) and in a primary fluid discharge manifold (18); - an inner casing (26) covering the bundle of tubes, a lower edge of which is spaced from the tube plate, and forming with the outer casing an annular recirculation space (32); - secondary water supply means opening into the outer casing (10), above the tube plate (12); - Means (28,30) for extracting secondary steam through the upper parts of the inner and outer casings; and - deflection and purge means placed in a space (46) formed between the tube plate (12), the first horizontal plate (40,41) and the hot branches and the cold branches of the tubes;
characterized in that the deflection and purge means comprise one (or more) deflection and purge box (44) which extends over all (or part of) the length of said space, up to near the 'inner casing, and which extends in height up to near the lower edge of the inner casing (26), said box being spaced from the tube plate and having bleed orifices (50) facing the latter .
2. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la boîte de déflection et de purge (44) s'étend en hauteur jusqu'à un niveau intermédiaire entre la plaque de répartition de débit (41) et le bord inférieur de l'enveloppe intérieure (26).2. Steam generator according to claim 1, characterized in that the deflection and purge box (44) extends in height up to an intermediate level between the flow distribution plate (41) and the lower edge of the inner casing (26). 3. Générateur de vapeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des trous de visite (64,66) formés dans l'enveloppe intérieure (26) et dans l'enveloppe extérieure (10) débouchent immédiatement au-dessus des extrémités longitudinales de la boîte de déflection et de purge (44).3. Steam generator according to claim 2, characterized in that inspection holes (64,66) formed in the inner casing (26) and in the outer casing (10) open immediately above the longitudinal ends of the deflection and purge box (44). 4. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de déflection et de purge comprennent des moyens de drainage (54) communiquant avec la boîte de déflection et de purge (44) par au moins un tube de drainage (52) débouchant à au moins une extrémité de la boite, dans le bas de cette dernière.4. Steam generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection and purge means comprise drainage means (54) communicating with the deflection and purge box (44) by at least one drainage tube (52) opening at at least one end of the box, at the bottom of the latter. 5. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de déflection et de purge comprennent de plus au moins deux tubes de purge (60) débouchant latéralement dans une partie centrale de la boîte de déflection et de purge (44), de part et d'autre de cette boite, et présentant d'autres orifices de purge (62) en regard de la plaque à tubes (12).5. Steam generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection and purge means further comprise at least two purge tubes (60) opening laterally into a central part of the deflection box and purge (44), on either side of this box, and having other purge orifices (62) opposite the tube plate (12). 6. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la boîte de déflection et de purge (44) comporte un fond formant une rainure de récupération longitudinale (55) dans laquelle débouchent les orifices de purge (50).6. Steam generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection and purge box (44) has a bottom forming a longitudinal recovery groove (55) into which the purge orifices open (50 ). 7. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la boîte de déflection et de purge (44) présente une section transversale uniforme sur toute sa longueur.7. Steam generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection and purge box (44) has a uniform cross section over its entire length. 8. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la boîte de déflection et de purge (44) présente une section transversale évolutive.8. Steam generator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the deflection and purge box (44) has an evolving cross section. 9. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la boîte de déflection et de purge (44) repose sur la plaque à tubes (12) par l'intermédiaire de plots entre lesquels sont formés les orifices de purge (50).9. Steam generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection and purge box (44) rests on the tube plate (12) by means of studs between which the orifices are formed purge (50). 10. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que, les branches chaudes et froides des tubes du faisceau étant séparées par une plaque de séparation verticale (68) raccordée sur la plaque à tubes (12), la boîte de déflection et de purge (44) comprend deux parties situées de part et d'autre de cette plaque de séparation et supportées par cette plaque.10. Steam generator according to any one of claims 1 to 8, characterized in that, the hot and cold branches of the bundle tubes being separated by a vertical separation plate (68) connected to the tube plate (12 ), the deflection and purge box (44) comprises two parts located on either side of this separation plate and supported by this plate.
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