KR101337097B1 - 증기 발생기 - Google Patents

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웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨
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Abstract

거의 원통형 구조인 이물질 수집 보(洑)는, 관 다발로의 급수 및 순환수 이송 경로를 따라 이물질들을 보유하기 위해 증기 발생기의 하측 데크 판 또는 슬러지 수집기 상부 판에 일체로 부착된다. 보는 강수관 환형부 부근의 하측 데크판의 상부 또는 슬러지 수집기 상부 판 근처에서 증기 발생기의 상측 드럼에 짜맞춰지는 거의 수직형 구조체이다. 보는 이물질을 수집하기 위한 포켓을 형성하는 반경방향 내향 돌출 립을 포함할 수도 있다. 급수가 강수관 환형부쪽으로 흐름에 따라, 이물질들은 중력에 의해 하측 데크판 상에 퇴적되고 이물질 수집 보에 의해 포획될 것이다.

Description

증기 발생기{STEAM GENERATOR}
본 발명은 원자력 발전소용 증기 발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이물질 수집기(loose part collector)를 갖는 수직형 증기 발생기에 관한 것이다.
원자로 증기 발생기는, 수직으로 향한 쉘(shell), 관 다발을 형성하도록 쉘 내에 배치된 복수의 U자형 관, U자형 만곡부와 대향된 단부에서 관을 지지하는 튜브 시트(tube sheet), 튜브 시트와 협력하는 분할 판, 및 관 다발의 일단에 1차 유체 입구 헤더(primary fluid inlet header)를 형성하고 그리고 관 다발의 타단에 1차 유체 출구 헤더를 형성하는 채널 헤드(channel head)를 포함한다. 1차 유체 입구 노즐이 주 유체 입구 헤더와 유체 연통하고 그리고 1차 유체 출구 노즐이 1차 유체 출구 헤더와 유체 연통하고 있다. 증기 발생기의 2차측은, 관 다발과 쉘 상에 배치되어 외측의 쉘과 내측의 래퍼(wrapper)로 이루어지는 환형 챔버를 형성하는 래퍼와, 관 다발의 U자형 만곡부 위에 배치된 급수 링을 포함한다.
원자로 노심(reactor core)을 통해 순환에 의해 가열된 1차 유체는 1차 유체 입구 노즐을 통해 증기 발생기에 유입된다. 1차 유체 입구 노즐로부터, 1차 유체가 1차 유체 입구 헤더와 U자형 관 다발을 통과하여 1차 유체 출구 헤더의 외부로 안내되고, 1차 유체 출구 노즐을 통해 원자로 냉각제 시스템의 나머지 부분쪽으로 안내된다. 이와 동시에, 증기 발생기 내측의 급수 링에 연결된 급수 노즐을 통하여 증기 발생기 2차측에 급수가 도입된다. 급수가 증기 발생기에 유입되면, 급수는 순환류(circulation stream)라 칭하는 분리기로부터 복귀하는 물과 혼합한다. 강수관 유동(downcomer flow)이라 칭하는 이 혼합물은, 환형 챔버의 바닥 부근의 튜브 시트가, U자형 관의 외측과 열 교환 관계로 래퍼의 내측을 통하여 위로 흐르는 물의 방향을 역전시킬 때까지, 쉘에 인접한 환형 챔버의 아래로 안내된다. 물이 관 다발과 열 교환 관계로 순환하는 동안, 관 내의 1차 유체로부터 관 주위의 물에 열이 전달되어 물의 일부를 증기로 변환시킨다. 그 후에, 증기가 상승하고 증기로부터 동반된 물을 분리하는 다수의 수분 분리기를 통하여 안내되며, 그 후에 증기는 증기 발생기에서 유출하고 전형적인 발전 설비를 통해 순환되어 당해 기술 분야에 공지된 방식으로 전기를 발생시킨다.
1차 유체는 방사성 물질을 함유하고 U자형 관 벽에 의해서만 급수로부터 분리되므로, U자형 관 벽은 이들 방사성 물질을 분리하기 위한 1차 경계의 일부를 형성한다. 따라서, 1차 유체로부터의 방사성 물질이 2차측에 유입하여 바람직하지 않은 결과를 초래하게 될 파손이 U자형 관에 발생하지 않도록, U자형 관은 결함이 없이 유지되는 것이 중요하다.
이물질은 급수 흐름을 통해서 증기 발생기에 유입하여 열 전달 관에 손상을 초래할 수 있다. 이러한 손상은, 2차 유체의 오염을 방지하기 위해서 손상된 관을 막거나 또는 수리해야만 하는 결과를 초래할 수 있다. 극단적인 경우, 손상은 발전소에 상당한 비용을 부담하면서 튜브 누출 및 강제 정지로 이어질 수 있다. 따라서, 이물질이 증기 발생기에 유입하는 것을 방지하고 및/또는 관의 손상이 발생하기 전에 이물질을 증기 발생기로부터 제거하는 것이 중요하다.
증기 발생기의 이물질이 관 다발에 접근하는 것을 방지하기 위한 종래의 시도는, 체로 거르는 동작(sieving action)에 집중되었다. 예컨대, 이물질을 걸러내기 위해 작은 구멍을 갖는 스프레이 노즐이 급수 분배 링에 부착되었다. 이러한 스프레이 노즐은 큰 부품을 걸러내는데는 성공적이었지만, 작은 부품들은 그 크기 때문에 노즐내의 구멍을 통과할 수도 있다. 이러한 이물질, 예컨대 금속 로프나 로드의 조각들은 증기 발생기의 작동시에 관 손상을 발생시켰다.
따라서, 본 발명의 목적은, 급수가 관 다발에 접촉하기 전에, 증기 발생기 내에 동비되는 급수로부터 실질적으로 전체의 이물질들을 제거할 이물질 수집기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 증기 발생기의 효율을 방해하지 않을 이물질 수집기를 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적은, 급수 노즐로부터 관 다발로의 반송 경로를 통해 이물질을 걸러내도록 증기 발생기의 상측 드럼 내에 짜맞춰진 거의 원통형 구조체인 이물질 수집기 보(weir)를 채용하는 본 발명에 의해서 달성된다. 바람직하게는, 보는 유입 급수를 관 시트로 향하게 하는 강수관 환형부(downcomer annulus)의 입구에 배치되고, 여기서 급수는 방향 전환되어 래퍼 내의 관 다발 내의 관 주위를 흐른다. 바람직하게는, 보는 내측으로 돌출하는 립(lip) 또는 보호 판을 수용하고, 이러한 립 또는 보호 판은, 보 및 보가 부착되는 하측 데크 판(deck plate)과 함께, 부품들이 정상 수리를 위한 정지 도중에 증기 발생기로부터 제거될 때까지, 재 동반의 가능성이 없이 이물질을 수납하기 위한 포켓을 형성한다. 물이 상측 드럼으로부터 강수관 환형부쪽으로 흐름에 따라, 이물질들은 중력에 의해 하측 데크상에 퇴적되고 이물질 수집기 보에 의해 걸러지게 될 것이다.
보 및 립은 다양한 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 예컨대, 보는 대체로 수직 상향으로 연장되고 립은 대체로 하측 데크 판의 중앙을 향해서 반경방향 내측으로 보와 소정 각도로 연장될 수도 있거나, 또는 립 또는 보는 원 또는 타원의 호와 유사한 형상을 가질 수도 있다. 또한, 이물질 수집기 보의 위에 또는 그로부터 이격되어 편향기가 설치될 수도 있고, 이 편향기는 바람직하게는 증기 발생기 쉘에 부착되고 또 그로부터 연장된다. 이 편향기의 목적은, 증기로부터 분리된 급수 및 물을 하측 데크 판의 중앙쪽으로 향하게 하여, 수류가 보 위에서 외측으로 흐름에 따라, 이물질들이 이물질 수집기 보에 의해 유지될 수 있도록 하는 것이다. 바람 직하게는, 보는, 발생기 내의 수위가 정상 운전정지 중에 저하될 때 하측 데크 판 위에 저수된 물을 배수시킬 배수구를 구비한다.
본 발명의 상세한 이해를 위해서는, 첨부 도면과 함께 후술하는 바람직한 실시예의 상세한 설명을 참조할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면, 도 1은 1차 유체로부터의 열을 전달하여 2차 유체를 기화시키거나 비등시키는데 필요한 가열 표면을 제공하기 위해서 관 다발(12)을 형성하는 복수의 U자형 관을 이용하는 증기 발생기(10)를 도시하고 있다. 이 증기 발생기(10)는, 수직으로 향한 관형 쉘 부분(14), 상단부를 둘러싸는 상부 폐쇄체 또는 접시형 헤드(16) 및 하단부를 둘러싸는 대체로 반원형 채널 헤드(18)를 갖는 용기를 포함한다. 하측 쉘 부분(14)은 상측 쉘 부분(15)보다 직경이 작고, 절두원추형 전이부(20)가 상측 및 하측부를 연결하고 있다. 튜브 시트(22)는 채널 헤드(18)에 부착되고, U자형 관의 단부를 수용하기 위해서 튜브 시트(22)의 내부에 복수의 구멍(24)이 배치되어 있다. 채널 헤드를 관 다발의 헤드의 역할을 하는 2개의 구획(28, 30)으로 분할하기 위해서 채널 헤드(18) 내의 중앙에 분할 판(26)이 배치되어 있다. 구획(30)은 1차 유체 입구 구획이고, 그와 유체 연통하는 1차 유체 입구 노즐(32)을 갖는다. 구획(28)은 1차 유체 출구 구획이고, 그와 유체 연통하는 1차 유체 출구 노즐(34)을 갖는다. 따라서, 1차 유체, 즉 유체 구획(30)에 유입하는 원자로 냉각제는 관 다발(12)을 통해 흘러서 출구 노즐(34)을 통해 유출하게 된다.
관 다발(12)은 래퍼(36)로 둘러싸여 있고, 이 래퍼(36)와 쉘 부분(14) 및 원추형 부분(14)의 사이에 환형 통로(38)가 형성되어 있다. 래퍼(36)의 상부는 하측 데크 판(40)으로 덮여져 있고, 이 하측 데크 판(40)은 복수의 라이저 튜브(riser tube)(44)와 유체 연통하는 복수의 개구(42)를 포함하고 있다. 와류 베인(swirl vane)(46)이 라이저 튜브 내에 배치되어, 증기가 이러한 1차 원심 분리기를 통해 흐름에 따라, 그를 통해 흐르는 증기를 회전시켜 증기 내에 함유된 수분 중 일부를 원심력으로 제거한다. 이러한 1차 분리기에서 증기로부터 분리된 물은 하측 데크 판의 상부면으로 복귀한다. 증기는 1차 원심 분리기를 통해 흐른 후에, 접시형 헤드(16)의 중앙에 배치된 증기 출구 노즐(50)에 도달하기 전에 2차 분리기(48)를 통과한다.
이러한 증기 발생기의 급수 입구 구조는, 대체로 수평부라 칭하는 급수 분배기, 즉, 급수링(feedwater ring)(54)을 갖는 급수 입구 노즐(52)과, 공급링 위로 상승한 출구 노즐(56)을 포함한다. 급수 입구 노즐(52)을 통해 공급된 급수는 급수 링(54)을 통과하고, 배출 노즐(56)에서 유출되어 증기로부터 분리되었던 물과 혼합하여 순환된다. 그 후에, 혼합물은 하측 데크 판(40) 위로 흘러 내려 환형 통로(38) 내로 들어간다. 그 후에, 물이 래퍼(36)의 하측부에 있는 관 다발에 유입하고 관 다발 사이로 위로 흐르고, 거기에서 증기를 발생시키도록 가열된다.
도 2는 도 1에 도시된 증기 발생기의 상측부의 단면도이다. 이들 도면에서 대응하는 구성요소를 나타내기 위해 동일한 참조 부호를 사용하였다. 본 발명의 이물질 수집기 보(60)는, 공급수 배출 노즐(56)로부터 관 다발(12)까지의 운반 경로를 따라 이물질을 수용하기 위해서, 상측 드럼의 내부, 즉 증기 발생기(10)의 하측 데크 판(40) 위의 내부 용적인 거의 원통형 벽 구조체이다. 보(60)는 하측 데크 판(40)과 일체부로서 형성되거나 또는 하측 데크 판의 주변부에서 또는 그 부근에서 용접 등에 의해 하측 데크 판(40)에 부착되는 수직 또는 거의 수직 구조체이며, 바람직하게는 거의 주변 위치에서 하측 데크 판 표면을 둘러싼다. 보(60)는 주변 주 분리기 라이저(44) 사이에 있는 부분에 형성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 보의 바람직한 위치는 주변부 또는 그 부근이지만, 보는 하측 데크 판(40)의 주변부의 반경방향 내측에 위치될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 보(60)의 가장 효과적인 위치는 강수관 환형부(38)의 입구이다. 바람직하게는, 이물질 보(60)는 내향 돌출 립 또는 보호 판(62)을 수용할 수도 있고, 이 보호 판은 보(60) 및 보가 부착되는 하측 데크 판(40)과 함께, 정상 작동 정지 도중에 증기 발생기(10)로부터 부품이 제거될 때까지 재 동반의 가능성 없이 이물질을 수집하기 위한 포켓(70)을 형성한다. 하측 데크 판(40)의 상부로부터 강수관 환형부(38)쪽으로 물이 흐름에 따라, 이물질은 중력에 의해서 하측 데크 판 위에 퇴적되고 이물질 수집기 보(60)에 의해 유지될 것이다.
도 3a 내지 3d에 도시된 바와 같이, 보(60) 및 립(62)의 단면은 다양한 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 예컨대, 보 및 립은 도 3a, 3b 및 3c에 도시된 각도의 단면을 가질 수도 있거나, 또는 도 3b에 도시된 것과 같은 원 또는 타원의 호와 유사한 형상을 가질 수도 있다.
이물질 수집기 보(60)의 유효성을 결정하기 위한 시험을 증기 발생기 모형에서 실행하였다. 시험에서는, 전체의 범위가 0.25 내지 4 인치(0.62 내지 10㎝)에 이르는 다양한 길이의 강철 봉, 못, 스크류, 너트, 볼트, 와셔, 와이어, 로프, 가스켓 편 및 기계 절삭 부스러기 등의 56 내지 60개의 다양한 크기의 이물질을 이용하였다. 시험한 부품의 질량은 0.0001 내지 0.04 파운드(0.043 내지 17.8g) 이었다. 부품이 작고 가벼울수록 더 주의가 환기되므로, 설계시의 주의를 환기하기 위해 보다 작은 부품들을 시험하였다. 시험한 부품의 평균 질량은 0.0022 파운드(1g)이었다. 시험 결과는, 매우 작고 가벼운 부품들이 보를 넘어서 관 다발에 접근하기 쉽다는 것을 보여주었다. 그러나, 그러한 부품들은 관을 손상시킬 위험이 적다. 최선의 설계는, 스프레이 노즐에서 93%의 효율과 J 노즐 급수 배출에서 96%의 효율까지에서 실행되었다. 증기 발생기 작동 조건 대 시험 조건에서 약 30%의 저밀도와 약 80%의 저 점도에 기인해서, 증기 발생기 동작시에 이물질 수집 실행이 향상될 것으로 예상된다.
본 발명의 이물질 수집기 보(60)는 증기 발생기 성능에 대해 거의 영향을 미치지 않을 것이다. 보(60)는 증기 발생기의 열전달, 증기 압력 또는 급수 압력에 영향을 미치지 않는다. 또한, 본 발명은 순환 유로의 압력을 거의 강하시키지 않으므로, 순환 비에 상당한 영향을 미치지 않는다. 보(60)는 세정시의 복수의 동작 사이클에 대해 이물질을 수집하기에 충분한 가능성을 제공하며, 분리된 이물질은 2차 맨웨이(manway)(74)를 관통한 입구에 의해서 증기 드럼으로부터 제거될 수 있다.
어떤 작동 발생기는 하측 데크 판(40)과 일체로 된 슬러지 수집기(68)를 구비한다. 슬러지 수집기를 갖는 유닛의 경우, 보(60)는 하측 데크 판(40) 대신에 슬러지 수집기의 상부 판(69)에 일체로 부착되지만, 그의 기능은 이 구성에 영향을 미치지 않는다. 슬러지 수집기 성능을 유지하는데 필요한 경우, 슬러지 수집기 내의 유동 구멍의 수를 증가시키는 것 등의 슬러지 수집기의 설계 변경을 실행할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 보는, 급수 및 순환수가 관 다발(12)에 재 유입하기 전에, 이물질의 상당 부분이 급수로부터 진입하는 것을 포획함으로써, 관 다발(12) 내의 열교환 관에 대한 손상 가능성을 감소시키기에 효과적인 수단을 제공한다. 본 발명은, 보가 2차 맨웨이(74)를 통해 끼워맞출 수 있는 크기로 조립될 수 있으므로, 신규 발전기에 설치할 수 있거나 또는 기존의 발생기에 개장될 수 있다.
도 3a 내지 3d를 다시 참조하면, 보(60) 및 립(62)의 형상은 도시된 것과 다를 수도 있다. 즉, 립(62)의 각도는 ±85°로 변경될 수도 있는 90°일 수도 있다. 립(62)의 길이는 약 2인치(5㎝)보다 커야 하지만, 보다 바람직하게는 약 2 내지 6인치(5 내지 15㎝)이다. 보(60)에 대한 립(62)의 만곡부의 반경은 0.25 내지 6인치(0.6 내지 15㎝)일 수도 있고, 하측 데크 판(40) 위의 보(60)의 높이는 약 2인치(5㎝) 이상이다.
다른 바람직한 실시예에서, 편향 판(deflector plate)(64)이 용접 등에 의해서 상측 쉘(15)의 내부에 설치되고 고정될 수도 있으며, 이 편향 판(64)은, 배출 노즐(56)로부터 물과 1차 수분 분리기(72)로부터의 복귀 흐름을 하측 데크 판(40)의 중앙 영역쪽으로 보다 양호하게 지향시켜, 수류에 포함될 수도 있는 이물질을 수집하기 위한 보(60)의 능력을 향상시키도록 하측 데크 판(40) 위로 반경방향 내측으로 뻗어 있다. 또한, 본 실시예는 수리 활동으로부터 및 편향 판(64) 위로부터 등의 급수 입구 이외로부터 발생할 수도 있는 이물질을 보에 의한 보유를 위해 반경방향 내측으로 향하도록 한다.
또 다른 실시예에서, 수리를 위해 하측 데크 판(40) 및/또는 슬러지 수집기(68)에 접근할 수 있도록, 하측 데크 판(40) 또는 슬러지 수집기 상부 판(69) 위의 물을 배수하기 위해서 하나 이상의 배수부, 즉, 배수 파이프(66)가 설치되는 것이 바람직하다. 배수 파이프(66)는 일 단부로부터 보(60)의 벽을 통과하는 주변부까지 적어도 2인치(5.08㎝) 만큼 대체로 반경방향으로 연장되어, 하측 데크 판(40) 또는 슬러지 수집기 상부 판(69)상의 물이 배수 파이프(66)를 통과하여 환형부(38) 내로 배수될 수 있도록 한다. 배수 파이프(66)는, 이물질이 배수구를 통과하지 못하도록 하는 배리어를 제공해야 한다.
본 발명의 특정 실시예들을 상세히 설명하였지만, 당업자라면 본 말명의 전체의 범위에 비추어 그 세부 사항에 대한 다양한 수정 및 변형을 가할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 특정 실시예들은 설명을 위한 것이며, 첨부된 청구범위 및 그의 전체의 등가물에 속하는 본 발명의 범위를 한정하지 않도록 의도하는 바이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 수직형 증기 발생기의 부분 절단 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 수직형 증기 발생기의 상측부의 단면도,
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 보 및 립의 다양한 실시예들의 개략 단면도.

Claims (22)

  1. 증기 발생기에 있어서,
    수직으로 향한 외측 쉘;
    상기 외측 쉘 내에 지지되고, 외부 소스에 의해 가압하에 가열되는 1차 유체를 그 내부에서 운반하기 위한 복수의 열교환 관;
    충전될 때 1차 유체로부터 격리되면서 1차 유체와 열 교환 관계로 열교환 관과 접촉하도록 2차 유체를 배치하는 강수관 환형부(downcomer annulus) 및 상기 열교환 관을 둘러싸는 래퍼(wrapper)로서, 열교환 관과 외측 쉘의 사이에 개재되고, 외측 쉘로부터 이격되며, 열 교환 관의 수직방향 높이 위로 연장되고, 외측 쉘과의 사이의 공간이 강수관 환형부를 형성하는, 래퍼;
    래퍼 및 열교환 관을 덮는 하측 데크 판으로서, 관통 구멍과, 래퍼의 내부로부터 하측 데크 판 위에 위치한 분리기까지의 유체 경로를 제공하는 수직 상향으로 연장된 관통 구멍과 연통하는 라이저 튜브(riser tube)를 포함하고, 상기 분리기는 증기로부터 동반된 수분을 분리하여 수분을 하측 데크 판으로 복귀시키도록 구성된, 하측 데크 판;
    하측 데크 판의 주변 영역을 둘러싸고 거기에 고정되며, 분리기 쪽으로 대체로 수직 방향으로 하측 데크 판 위로 연장되고 그리고 분리기 아래의 가장자리에서 종단되고 그로부터 이격된 보(weir);
    급수 입구로부터 급수를 전달하고 보 위의 상측 영역에 급수를 분배하는 급수 분배기; 및
    분리기 아래의 높이에서 쉘에 부착된 일단부와, 쉘에 대해서 예각으로 그리고 하측 데크 판 위로 대체로 하방향으로 뻗은 말단부를 가지며, 보의 가장자리로부터 이격된 편향기를 포함하는
    증기 발생기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보의 상측부는 하측 데크 판의 중앙쪽으로 반경방향 내향으로 뻗은 립(lip)을 구비하는
    증기 발생기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 립은 수직면과 5°내지 175°의 각도를 이루는
    증기 발생기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 립의 길이는 2인치(5㎝) 이상인
    증기 발생기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 립의 길이는 2인치(5㎝) 내지 6인치(15㎝)인
    증기 발생기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 립은 0.25인치(0.6㎝) 내지 6인치(15㎝)의 반경을 갖는 실질적으로 수직인 보 벽의 절곡부로부터 형성되는
    증기 발생기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하측 데크 판 위의 보의 가장자리의 높이는 2인치(5㎝) 이상인
    증기 발생기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    보의 상부 아래의 높이에 배치된 슬러지 수집기를 포함하는
    증기 발생기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬러지 수집기는 하측 데크 판과 슬러지 수집기 상부 판의 사이에 형성 되는
    증기 발생기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    급수 분배기는 하측 데크 판 위를 둘러싸는 급수 링인
    증기 발생기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    수리 정지 도중에 하측 데크 판으로부터 2차 유체를 배수하기 위한 하측 데크 판용 배수부를 포함하는
    증기 발생기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배수부는 일단부에서 환형부에 접근하도록 보를 통해 연장되고 또 타단부에서 반경방향 내향으로 연장된 배수 파이프를 포함하는
    증기 발생기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배수 파이프는 적어도 2인치(5㎝) 만큼 반경방향 내향으로 연장되는
    증기 발생기.
  14. 증기 발생기에 있어서,
    수직으로 향한 외측 쉘;
    상기 외측 쉘 내에 지지되고, 외부 소스에 의해 가압하에 가열되는 1차 유체를 그 내부에서 운반하기 위한 복수의 열교환 관;
    충전될 때 1차 유체로부터 격리되면서 1차 유체와 열 교환 관계로 열교환 관과 접촉하도록 2차 유체를 배치하는 강수관 환형부(downcomer annulus) 및 상기 열교환 관을 둘러싸는 래퍼(wrapper)로서, 열교환 관과 외측 쉘의 사이에 개재되고, 외측 쉘로부터 이격되며, 열 교환 관의 수직방향 높이 위로 연장되고, 외측 쉘과의 사이의 공간이 강수관 환형부를 형성하는, 래퍼;
    래퍼 및 열교환 관을 덮는 하측 데크 판으로서, 관통 구멍과, 래퍼의 내부로부터 하측 데크 판 위에 위치한 분리기까지의 유체 경로를 제공하는 수직 상향으로 연장된 관통 구멍과 연통하는 라이저 튜브(riser tube)를 포함하고, 상기 분리기는 증기로부터 동반된 수분을 분리하여 수분을 하측 데크 판으로 복귀시키도록 구성된, 하측 데크 판;
    하측 데크 판의 주변 영역을 둘러싸고 거기에 고정되며, 분리기 쪽으로 대체로 수직 방향으로 하측 데크 판 위로 연장되고 그리고 분리기 아래의 가장자리에서 종단되고 그로부터 이격된 보(weir)로서, 상기 보의 상측부가 하측 데크 판의 중앙을 향해서 반경방향 내향으로 뻗은 립(lip)을 갖는 보; 및
    급수 입구로부터 급수를 전달하고 하측 데크 판의 상측면에 급수를 분배하는 급수 분배기를 포함하는
    증기 발생기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 립은 수직면과 5°내지 175°의 각도를 이루는
    증기 발생기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 립의 길이는 2인치(5㎝) 이상인
    증기 발생기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 립의 길이는 2인치(5㎝) 내지 6인치(15㎝)인
    증기 발생기.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 립은 0.25인치(0.6㎝) 내지 6인치(15㎝)의 반경을 갖는 실질적으로 수직인 보 벽의 절곡부로부터 형성되는
    증기 발생기.
  19. 제 14 항에 있어서,
    하측 데크 판 위의 보의 가장자리의 높이는 2인치(5㎝) 이상인
    증기 발생기.
  20. 증기 발생기에 있어서,
    수직으로 향한 외측 쉘;
    상기 외측 쉘 내에 지지되고, 외부 소스에 의해 가압하에 가열되는 1차 유체를 그 내부에서 운반하기 위한 복수의 열교환 관;
    충전될 때 1차 유체로부터 격리되면서 1차 유체와 열 교환 관계로 열교환 관과 접촉하도록 2차 유체를 배치하는 강수관 환형부(downcomer annulus) 및 상기 열교환 관을 둘러싸는 래퍼(wrapper)로서, 열교환 관과 외측 쉘의 사이에 개재되고, 외측 쉘로부터 이격되며, 열 교환 관의 수직방향 높이 위로 연장되고, 외측 쉘과의 사이의 공간이 강수관 환형부를 형성하는, 래퍼;
    래퍼 및 열교환 관을 덮는 하측 데크 판으로서, 관통 구멍과, 래퍼의 내부로부터 하측 데크 판 위에 위치한 분리기까지의 유체 경로를 제공하는 수직 상향으로 연장된 관통 구멍과 연통하는 라이저 튜브(riser tube)를 포함하고, 상기 분리기는 증기로부터 동반된 수분을 분리하여 수분을 하측 데크 판으로 복귀시키도록 구성된, 하측 데크 판;
    하측 데크 판의 주변 영역을 둘러싸고 거기에 고정되며, 분리기 쪽으로 대체로 수직 방향으로 하측 데크 판 위로 연장되고 그리고 분리기 아래의 가장자리에서 종단되고 그로부터 이격된 보(weir)로서, 상기 하측 데크 판은, 그 하측 데크 판에 접근할 필요가 있는 수리 정지 도중에 하측 데크 판으로부터 2차 유체를 배수하기 위한 배수부를 포함하는, 상기 보; 및
    급수 입구로부터 급수를 전달하고 보의 반경방향 내측의 하측 데크 판의 상측면에 급수를 분배하는 급수 분배기를 포함하는
    증기 발생기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 배수부는, 일단부에서 환형부에 접근하도록 보를 통해 연장되고 그리고 타단부에서 적어도 2인치(5㎝) 만큼 반경방향 내향으로 연장되는 배수 파이프를 포함하는
    증기 발생기.
  22. 삭제
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8670514B2 (en) * 2007-12-14 2014-03-11 Westinghouse Electric Company Llc Hatch mechanical locking system
US8390278B2 (en) * 2009-10-20 2013-03-05 Westinghouse Electric Company Llc Eddy current inspection probe for inspecting the interior of a tubular member
US8646416B2 (en) * 2009-11-03 2014-02-11 Westinghouse Electric Company Llc Miniature sludge lance apparatus
US9091429B2 (en) * 2011-08-03 2015-07-28 Westinghouse Electric Company Llc Nuclear steam generator steam nozzle flow restrictor
JP2013160695A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気発生器用給水管
US9175845B2 (en) * 2012-07-10 2015-11-03 Westinghouse Electric Company Llc Axial flow steam generator feedwater dispersion apparatus
US9920925B2 (en) 2013-12-20 2018-03-20 Westinghouse Electric Company Llc Steam generator sludge lance apparatus
EP3689433A1 (en) * 2019-01-29 2020-08-05 Yara International ASA High pressure strippers for use in urea plants
KR102250604B1 (ko) * 2019-11-08 2021-05-11 한국원자력연구원 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치
CN111140830A (zh) * 2019-11-26 2020-05-12 深圳中广核工程设计有限公司 压水堆核电站立式蒸汽发生器及其松动部件捕集装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930014627A (ko) * 1991-12-02 1993-07-23 피.샤르통 증기 발생기의 이차회로 내에서 이동하는 물체를 포획하는 장치
JPH0821602A (ja) * 1994-07-06 1996-01-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 竪型蒸気発生器のスラッジコレクタ
US5566647A (en) * 1993-05-27 1996-10-22 Framatome Steam generator equipped with a device for trapping migrating bodies

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916844A (en) 1974-07-29 1975-11-04 Combustion Eng Steam generator blowdown apparatus
US4079701A (en) 1976-05-17 1978-03-21 Westinghouse Electric Corporation Steam generator sludge removal system
US4055048A (en) 1976-08-20 1977-10-25 Reed Charles W Apparatus and method for side stream demineralization of condensate in a steam cycle
US4205963A (en) 1978-04-28 1980-06-03 Texaco Inc. Process for gas cleaning with reclaimed water and apparatus for water reclamation
US4303043A (en) 1979-07-25 1981-12-01 Westinghouse Electric Corp. Sludge collection system for a nuclear steam generator
US4579088A (en) 1984-04-09 1986-04-01 Westinghouse Electric Corp. Open channel steam generator feedwater system
US4632068A (en) 1984-05-24 1986-12-30 Westinghouse Electric Corp. Modular sludge collection system for a nuclear steam generator
US4736713A (en) * 1984-11-15 1988-04-12 Westinghouse Electric Corp. Foraminous or perforated flow distribution plate
GB2204942B (en) 1987-04-07 1991-08-21 Nat Nuclear Corp Ltd Heat exchangers
FR2700383B1 (fr) 1993-01-11 1995-02-10 Framatome Sa Echangeur de chaleur dans lequel l'alimentation en fluide secondaire s'effectue en partie haute par un boîtier d'alimentation ouvert vers le bas.
FR2778224B1 (fr) * 1998-05-04 2000-07-28 Framatome Sa Generateur de vapeur comportant un dispositif d'alimentation en eau perfectionne

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930014627A (ko) * 1991-12-02 1993-07-23 피.샤르통 증기 발생기의 이차회로 내에서 이동하는 물체를 포획하는 장치
US5566647A (en) * 1993-05-27 1996-10-22 Framatome Steam generator equipped with a device for trapping migrating bodies
JPH0821602A (ja) * 1994-07-06 1996-01-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 竪型蒸気発生器のスラッジコレクタ

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US7434546B2 (en) 2008-10-14

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