JPS5844921B2 - ジヨウキハツセイキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気発生器に係り、特に給水下降管部と蒸気
上昇管部とから成る伝熱管が内部に設けられた蒸気発生
器容器内を、下降管部領域と上昇管部領域とに分割し下
降管部領域に断熱ガス層を設けた蒸気発生器に関するも
のである。

従来の実施例を第１図、第２図に基づいて以下に説明す
る。

蒸気発生器１は、胴２、多数の伝熱管５および熱遮蔽板
８から成っている。

胴２は上部胴３および下部胴４から構成される。

また伝熱管５は、給水下降管部６と蒸気上昇管部７とか
ら成る。

給水下降管部６の一端は、上部胴３に設けられた給水へ
ラダ１１に接続され、蒸気上昇管部７の一端は上部胴３
に設けられた蒸気へラダ１２に接続されている。

給水下降管部６と蒸気上昇管部７は下部胴４内の下部で
接続されている。

蒸気上昇管部７はヘリカルコイル状になっており円筒状
の内部シュラウド１３の周囲に存在する。

熱遮蔽板８は給水下降管部６と蒸気上昇管部７との間に
存在し、内部シュラウド１３と同心状に配置された円筒
状のものである。

熱遮蔽板８の上部詳細を第２図に示す。

熱遮蔽板８は、側壁９，１５、上部板１６および下部板
（図示せず）から成っている。

熱遮蔽板８の内部には密封空間１４が形成され、この空
間１４には断熱効果を増すためにアルゴンガスが封入さ
れている。

熱遮蔽板８の上部板１６は、６本程度の支持部材１７に
よって上部胴３に取付けられる。

また内部シュラウド１３は、６本程度の支持部材１８に
よって熱遮蔽板８の上部板１６に取付けられる。

支持部材１８は、熱遮蔽板８と内部シュラウド１３との
間に高さ方向に何箇所か設けられる。

これらの支持部材１８には蒸気上昇管部７が固定される
。

第２図においては蒸気上昇管部７が省略されている。

ナトリウム入口ノズル１９が上部胴３を貫通して設けら
れ、このナトリウム入口ノズル１９は上部胴３内に設げ
られたリングヘッダ２０に接続される。

リングへラダ２０に取付られたナトリウム分配管２１は
、熱遮蔽板８と内部シュラウド１３との間に挿入される
。

下部胴４の下部にはナトリウム出口ノズル２２が設けら
れる。

放出ノズル２３が上部胴３の頂部に存在する。

内部シュラウド１３内の空間と放出ノズル２３は、胴２
内でナトリウム−水反応が生じ、水素が反応した場合の
水素の放出系を構成している。

高温のナトリウムは、ナトリウム入口ノズル１９、リン
グへツタ２０およびナトリウム分配管２１を通って熱遮
蔽板８と内部シュラウド１３との間の領域２５に流入す
る。

この領域２５をナトリウムは下降し、ナトリウム出口ノ
ズル２２より流出する。

一方、水は給水へラダ１１から各伝熱管５の給水下降管
部６に供給され、給水下降管部６内を下降する。

蒸気上昇管部７を通過する間に水はナトリウムによって
加熱されて蒸気となり、蒸気へラダ１２より流出する。

下部胴４と熱遮蔽板８との間の領域２４にもナトリウム
が存在する。

熱遮蔽板８の役割は、給水下降管部６内を流れる水が沸
騰して不安定現象が生じるのを防止することにある。

すなわち、熱遮蔽板８は、領域２５内のナトリウムの有
する熱が、領域２４内のナトリウムに伝達されるのを防
止している。

給水下降管部６に供給される水の温度は約２４０℃であ
り、領域２５に供給されるす） ＩＪウム温度は約４５
０℃であるので、熱遮蔽板８内に設けられたアルゴンガ
ス層は、ひじように厚いものを必要とする。

従って熱遮蔽板８の側部９と側部１５との間に大きな温
度差が生じ、熱遮蔽板８に大きな熱応力が生じ、熱遮蔽
板８が破損する危険性がある。

複数の熱遮蔽板を層状に設げ各熱遮蔽板間にす） ＩＪ
ウム層を形成すると、工つの熱遮蔽板の外周側と内周側
における温度差が少なくなり、発生する熱応力の大きさ
も小さくなる。

しかし、熱遮蔽板の数が増すので、熱遮蔽板全体の重量
が増加する。

このため、全部の熱遮蔽板を支持することが困難になる
。

熱遮蔽板８を上部胴３に固定する支持部材１７が、下降
管部６と交差するように設けられるので給水下降管部６
は支持部材１７を避けるように配置しなげればならない
。

このため、給水下降管部６の配置が不規則なものとなる
。

また、支持部材１７を溶接にて上部胴３に取付ける関係
上、上部胴３に生じる熱歪を少なくするために、それら
の取付は箇所は少ない方が望しい。

本発明は、上記した従来技術の欠点をなくし、安全性が
高く、断熱効果の大きい断熱層を形成して規則的な伝熱
管の配置を可能にすることを目的とする。

本発明の特徴は、中央に配置された下降管部領域を被っ
て内部に加圧ガスが充填された筒状の境界部材を、上部
胴に取付け、この境界部材の周囲を取囲む上昇管部領域
の外周に配置されて下部胴との間に環状の圧力解放通路
を形成する筒状体を、境界部材に取付けたことにある。

本発明の一実施例を第３図および第４図に基づいて説明
する。

蒸気発生器３０は、上部胴３２および下部胴３３から成
る胴３１．給水下降管部３５および蒸気上昇管部３６か
ら成る伝熱管３４、境界部材３７および断熱ガス層３８
から構成される。

円筒状の境界部材３７の上部が、上部胴３２に取付けら
れ、境界部材３７の上端部には給水ヘッダ３９が設けら
れる。

境界部材３７の上部にはガスノズル４７が設げられる。

多数の伝熱管３４の給水下降管部３５の一端が給水へラ
ダ３９に取付けられる。

全べての給水下降管部３５は境界部材３７内に配置され
、境界部材３７の下部に給水下降管部３５は支持部材４
０で支持される。

この境界部材３７内の領域を下降管部領域４４と称する
。

支持部材４０は、境界部材３７の下部に存在する開放部
４１を塞ぐものではない。

下降管部領域４４内には加圧されたアルゴンガスが封入
され断熱ガス層３８を形成する。

伝熱管３４は、開放部４１を通って境界部材３７の外部
に出たところで給水下降管部３５より蒸気上昇管部３６
へとかわる。

蒸気上昇管部３６は、境界部材３７の周囲に螺旋状に巻
付けられるようにして配置されている。

この蒸気上昇管部３６は上部胴３２を貫通して胴３１外
部に導かれ蒸気リングへラダ４２に取付けられる。

蒸気上昇管部３６は、境界部材３７の周囲に層状に配置
されているが、その最も外側を取囲むように円筒４３が
設置されている。

円筒４３は、図示されていないが、支持部材によって境
界部材３７に取付けられている。

この支持部材は、上昇管部３６のサポート用としても使
用される。

境界部材３７と円筒４３との間に形成される環状の領域
を上昇管部領域４５と称する。

下降管部領域４４と上昇管部領域４５とは開放部４１を
通してのみ連絡される。

円筒４３と下部胴３３との間に間隙が形成されるが、こ
の間隙は圧力解放部４６である。

上部胴３２には放出ノズル４８を設ける。

ナトリウム供給リングへラダ４９に取付けられたナトリ
ウム分配管５０が、上部胴３２を貫通して、上昇管部領
域４５内に達している。

下部胴３３の下部にナトリウム出口ノズル５１が取付げ
られる。

さらに、円筒４３上部の外周にナトリウム受部６０が取
付けられる。

このナトリウム受部６０と円筒４３との囲まれた領域ナ
トリウムプレナム部６１が形成される。

このナトリウムプレナム部６１は第６図に示されるよう
に円筒４３を取囲むように存在する１、円筒４３には、
ナトリウムプレナム部６１と上昇管部領域４５とを連絡
する開口部６２が幾つか設けられている。

ナトリウムプレナム部６１内には、ナトリウム供給リン
グへラダ４９に接続されるナトリウム分配管５０の一端
が挿入されている。

高温のナトリウムは、ナトリウム供給リングへラダ４９
よりナトリウム分配管５０を通してナトリウムプレナム
部６１に供給され、開口部６２を通して上昇管部領域４
５内に供給される。

その後、ナトリウムは、上昇管部領域４５を下降してナ
トリウム出口ノズル５１より胴３１外へ流出する。

一方、給水へラダ３９に供給される水は、給水下降管部
３５を通って蒸気上昇管部３６に達する。

蒸気上昇管部３６で水は上昇管部領域４５を通過するナ
トリウムによって加熱され蒸気となる。

この蒸気は、蒸気リングへラダ４２に集められ、タービ
ンに送られる。

下降管部領域４４内には断熱ガス層３８が形成されてい
るので、給水下降管部３５を通る水の温度は、約２４０
℃に保たれる。

断熱ガス層３８を形成するため、境界部材３７内のアル
ゴンガスの圧力を、図示されていないが境界部材３７に
設けられた液面計からの信号によって調節する。

すなわち、境界部材３７内のナトリウム液面５３が上限
と下限の間に存在するように２本の液面計を用いて調節
するのである。

したがって、境界部材３７の開放部４１に近いところに
ナトリウム液面５３を一定に保持することができ、断熱
効果を良好な状態に維持することができる。

なお、ナトリウム液面５３を一定に保持する方法として
は、上昇管部領域４５上方に形成されるカバーガス領域
５４内のアルゴンガス圧力と境界部材３７内のアルゴン
ガス圧力との差圧が一定になるように調節する方法が存
在する。

この場合、境界部材３７内のアルゴンガス圧力が高い。

圧力解放部４６は、上昇管部領域４５の下部附近の蒸気
上昇管部３６が破損し、上昇管部領域４５の下部でナト
リウム−水反応が起こり、水素が発生した場合、その放
出を容易にするために設けられている。

すなわち、上昇管部領域４５の下部で発生した水素は、
抵抗の多い上昇管部領域４５よりは圧力解放部４６を通
って上昇し、放出ノズル４８より胴３１外部へ導かれる
。

したがって胴３１内の圧力上昇が避けられるのである。

本実施例は、上記のように構成されるので、以下のよう
な効果を奏することができる。

すなわち、境界部材内に断熱ガス層を形成することによ
り、上昇管部領域と給水下降管部領域との間の断熱が効
果的に行なえる。

このため、境界部材内外の温度差は小さく、境界部材に
生じる熱応力は小さい。

また、胴３１の中心部に給水下降管部領域を配置してそ
の外側に上昇管部領域を配置しているので、給水下降管
部と蒸気上昇管部とを連絡する部分の配列を対称にする
ことができ、その配置を規則正しくすることができる。

さらに上昇管部領域を取囲む円筒にナトリウム受部を設
け、その中にナトリウム分配管を挿入しているので、ナ
トリウム分配管が蒸気上昇管部および給水下降管部と交
差することがなく、上昇管部および下降管部を規則正し
く配置できる。

ナ） ＩＪウム分配管の熱膨張は、ナトリウム分配管が
ナトリウムプレナム部の壁に取付けられていないので、
容易に吸収できる。

本実施例によれば、さらに、上部胴３２に取付けられる
境界部材３７に円筒４３が取付けられているので、下記
の各々の効果が得られる。

すなわち、円筒４３は伝熱管３４等とともに下部胴３３
の外部に引出せるので、円筒４３の保守点検が容易に行
える。

また、円筒４３を取付げるために胴３１に溶接を行う必
要がないので、溶接によって胴３１に生じる熱歪が少な
（なる。

これは、外部との境界であって損傷を極度におそれる胴
３１の破損の危険性が少なくなる。

前述の実施例において、ナトリウム受部６１および開口
部を設けることな（、ナトリウム分配管５０を、上昇管
部領域４５内に直接挿入してもよい。

この実施例においては、上昇管部領域４５にす） ＩＪ
ウム分配管５０を挿入するので、伝熱管３４の配列は少
し不規則になるが、前述の実施例とほぼ同様な効果が得
られる。

このような本発明によれば、境界部材に生じる熱応力を
小さくでき、伝熱管の配列を規則正しく行える。

しかも、胴体に生じる熱歪が少な（なるので、胴体の安
全性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気発生器の縦断面図、第２図は従来の
蒸気発生器の熱遮蔽板取付部附近の詳細縦断面図、第３
図は本発明の一実施例である蒸気発生器の縦断面図、第
４図は第３図のＩＶ−ＥＶ断面図。 ３０・・・蒸気発生器、３１・・・胴、３４・・・伝熱
管、３５・・・給水下降管部、３６・・・蒸気上昇管部
、３７・・境界部材、３８・・・断熱ガス層、４４・・
・下降管部領域、４５・・・上昇管部領域、６１・・・
すトリウム受部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱媒体供給管が設けられる上部胴および加熱媒体
   出口部が設けられる下部胴の組合せにて構成される容器
   と、給水下降管部と蒸気上昇管部とからなり前記上部胴
   に取付けられて前記下部胴内に挿入されている多数の伝
   熱管と、各々の前記給水下降管部が存在する下降管部領
   域と各々の前記蒸気上昇管部が存在する上昇管部領域と
   の間に介在して前記下降管部領域を上方より被い、しか
   も前記容器に取付けられた筒状の境界部材と、前記下降
   管部領域の加熱媒体液面を低下させる加圧ガス供給系と
   からなる蒸気発生器において、前記下降管部領域を中央
   に配置して前記境界部材を前記上部胴に取付け、前記境
   界部材の周囲を前記上昇管部領域にて取囲み、前記上昇
   部類域を取囲んで配置されて前記下部胴との間に環状の
   圧力解放通路を形成する筒状体を、前記境界部材に取付
   けたことを特徴とする蒸気発生器。