RU12213U1

RU12213U1 - STEAM GENERATOR

Info

Publication number: RU12213U1
Application number: RU99112606/20U
Authority: RU
Inventors: А.Г. Агеев; Р.В. Васильева; Б.И. Нигматулин; В.Н. Блинков; Б.М. Корольков; Ю.Г. Драгунов; В.В. Денисов; Н.Б. Трунов; А.А. Семякин
Original assignee: Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 1999-12-16

Abstract

Парогенератор, содержащий корпус, подводящий и отводящий коллекторы греющего теплоносителя первого контура, центральный и крайний трубные пакеты теплообменного пучка с коридорами между пакетами, установленный над пакетами трубного теплообменного пучка погруженный перфорированный лист, сепарационное устройство, расположенное в верхней части корпуса, патрубки отвода пара, патрубок подачи питательной воды с присоединенной к нему раздающей трубой и подключенными к последней горизонтальными раздающими коллекторами питательной воды, размещенными по обе стороны подводящего коллектора и в торцевой зоне на стороне отводящего коллектора, расположенными над центральным и крайним пакетами теплообменного пучка, отличающийся тем, что горизонтальные раздающие коллекторы питательной воды по обе стороны подводящего коллектора, размещенные в зонах максимального тепловыделения, выполнены над центральным пакетом теплообменного пучка, заглушены на торцах, снабжены дополнительными вертикальными коллекторами, соединенными с раздающими горизонтальными коллекторами и размещенными на расстоянии друг от друга в коридоре между центральным и крайним трубными пакетами теплообменного пучка.A steam generator comprising a housing, inlet and outlet manifolds of the heating primary coolant, central and outer tube bundles of the heat exchange bundle with corridors between the bundles, a perforated sheet immersed above the bundle of the tube heat exchange bundle, a separation device located in the upper part of the housing, steam outlet nozzles, nozzle feed water supply with a distributing pipe connected to it and horizontal distributing feed water collectors connected to the latter, p displaced on both sides of the inlet manifold and in the end zone on the side of the outlet manifold, located above the central and extreme packages of the heat exchange bundle, characterized in that the horizontal distributing feed water collectors on both sides of the inlet manifold located in the zones of maximum heat emission are made above the central heat exchange package beams, plugged at the ends, equipped with additional vertical collectors connected to distributing horizontal collectors and placed They are located at a distance from each other in the corridor between the central and extreme tube bundles of the heat exchange beam.

Description

ПАРОГЕНЕРАТОРSTEAM GENERATOR

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована в конструкциях парогенераторов АЭС.The utility model relates to energy and can be used in the design of steam generators of nuclear power plants.

Известна констрз сция парогенератора ПГВ-1000, содержащая корпус, подводящий и отводящий коллекторы греющего теплоносителя первого контура, центральный и крайний трубные пакеты теплообменного пучка с коридорами между пакетами, установленный над пакетами теплообменного пучка погруженный перфорированный лист, сепарационное устройство, расположенное в верхней части корпуса, патрубки отвода пара, патрубок подачи питательной воды с присоединенной к нему раздающей трубой и подключенными к последней шестнадцатью горизонтальными раздающими коллекторами питательной воды, расположенными над центральным и крайним пакетами по обе стороны подводящего коллектора, десять с одной стороны коллектора и шесть с другой (см. например, Рассохин Н.Г. Парогенераторы, сепараторы и пароприемные устройства АЭС, 1985 г., с,30-31).A known construction of the PGV-1000 steam generator, comprising a housing, inlet and outlet collectors of the heating primary coolant, central and outer tube bundles of the heat exchange bundle with corridors between the bundles, an immersed perforated sheet installed above the bundles of the heat exchange bundle, a separation device located in the upper part of the housing, steam outlet pipes, feed water supply pipe with a distribution pipe attached to it and connected to the last sixteen horizontal distribution pipes feed water collectors located above the central and extreme packets on both sides of the supply manifold, ten on one side of the collector and six on the other (see, for example, Rassokhin N.G. Steam generators, separators and steam receivers of nuclear power plants, 1985, p. 30 -31).

К недостаткам описанной конструкции следует отнести повереждение трубок теплообменных пакетов, вызванное выпадением шлама и подшламовой коррозией из-за низкой кратности циркуляции теплоносителя второго контура в зоне максимального тепловыделения, что снижает надежность работы парогенератора.The disadvantages of the described design include damage to the tubes of the heat transfer packages caused by sludge falling out and under-slurry corrosion due to the low multiplicity of the secondary coolant circulation in the zone of maximum heat generation, which reduces the reliability of the steam generator.

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффект является парогенератор ПГВ-1000, содержащий корпус, подводящий и отводящий коллекторы греющего теплоносителя первого контура, центральный и крайнийThe closest to the proposed technical solution in terms of technical nature and the effect achieved is the PGV-1000 steam generator, comprising a housing supplying and discharging collectors of the primary heating medium coolant, central and extreme

трубные пакеты теплообменного пучка с коридорами между пакетами, установленный над пакетами трубного теплообменного пучка погрзгженный перфорированный лист, сепарационное устройство, расположенное в верхней части корпуса, патрубки отвода пара, патрубок подачи питательной воды с присоединенной к нему раздающей трубой и подключенными к последней горизонтальными раздающими коллекторами питательной воды, расположенными над центральным и крайним пакетами теплообменного пучка. При этом на стороне подводящего коллектора теплоносителя расположены щесть раздающих коллекторов между подводящим коллектором теплоносителя первого контура и даленным от него торцем, восемь между подводящим коллектором и ближнем к нему торцем, два раздающих коллектора питательной воды расположены в торце корпуса на стороне отводящего коллектора теплоносителя (см., например, Р1сследование распределения солей в водяном объеме парогенератора ПГВ-ЮООМ с модернизированными системами раздачи птательной воды и продувки. Электрические станции, N9, 1991 г, с. 30-32).tube bundles of the heat exchange bundle with corridors between the bundles, a perforated sheet immersed above the bundle of the tube bundle, a separation device located in the upper part of the casing, steam branch pipes, supply water pipe with a distribution pipe connected to it and connected to the last horizontal distribution manifolds water located above the central and extreme packages of the heat exchange beam. At the same time, on the side of the coolant supply manifold, there are six distributing collectors between the primary coolant supply manifold and the end that is distant from it, eight between the supply collector and the end closest to it, two feed water distributors are located at the end of the housing on the side of the heat transfer manifold (see. , for example, P1 investigation of the distribution of salts in the water volume of the PGV-YuOOM steam generator with upgraded feed water distribution and purging systems. tion, N9, 1991, pp. 30-32).

К недостаткам описанной конструкции следует отнести коррозионное повреждение трз/бок теплообменных пакетов, вызванное выпадение шлама и подшламовой коррозией, возникающей вследствие низкой кратности циркуляции теплоносителя второго контура в зонах максимального тепловыделения, примыкающих к подводящему коллектору греющего теплоносителя, что снижает надежность работы парогенератора.The disadvantages of the described design include corrosion damage to the heat exchanger / side of the heat transfer packages caused by sludge falling out and under-slurry corrosion resulting from the low multiplicity of the secondary coolant circulation in the zones of maximum heat emission adjacent to the supply collector of the heating coolant, which reduces the reliability of the steam generator.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы парогенератора за счет интенсификации цирк ттации в зонах максимального тепловыделения, примыкающих к подводящему коллектору греющего теплоносителя первого контура, исключающейThe objective of the utility model is to increase the reliability of the steam generator due to the intensification of circulation in the zones of maximum heat emission adjacent to the inlet collector of the heating coolant of the primary circuit, eliminating

выпадение шлама и подшламовую коррозию труоок теплообменного пучка.sludge precipitation and under-slurry corrosion of heat transfer bundle tubes.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в парогенераторе, содержащем корпус, подводящий и отводящий коллекторы греющего теплоносителя первого контура, центральный и крайний трчбные пакеты теплообменного пучка с коридорами между пакетами, установленный над пакетами трубного теплообменного пучка погруженный перфорированный лист, сепарационное устройство, расположенное в верхней части корпуса, патрубки отвода пара, патрубок подачи питательной воды с присоединенной к нему раздающей трз-бой и подключенными к последней горизонтальными раздающими коллекторами питательной воды, размещенными по обе стороны подводящего коллектора и в торцевой зоне на стороне отводящего коллектора, расположенными над центральным и крайним пакетами теплообменного пучка, горизонтальные раздающие коллекторы питательной воды по обе стороны подводящего коллектора, размещенные в зонах максимального тепловыделения, выполнены над центральным пакетом теплообменного пучка, загпущены на торцах, снабжены дополнительными вертикальными коллекторами, соединенными с раздающими горизонтальными коллекторами и размещенными на расстоянии друг от друга в коридоре между центральным и крайним трубными пакетами теплообменного пучка.The problem is solved due to the fact that in the steam generator containing the housing, the inlet and outlet collectors of the heating coolant of the primary circuit, the central and extreme tube packages of the heat exchange bundle with corridors between the packages, an immersed perforated sheet installed above the packages of the tube heat exchange bundle, a separation device located in the upper body parts, steam outlet pipes, feed water supply pipe with a distributing TRZ-battle attached to it and connected to the last horizon distributing feed water collectors located on both sides of the supply manifold and in the end zone on the side of the discharge manifold, located above the central and extreme packages of the heat exchange bundle, horizontal distributing feed water collectors on both sides of the supply manifold, located in the zones of maximum heat emission, are made above the central a package of a heat exchange beam, run at the ends, provided with additional vertical collectors connected to the distributing horizontal collectors and placed at a distance from each other in the corridor between the central and extreme tube bundles of the heat exchange beam.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. I схематично изображен поперечный разрез парогенератора, на фиг.2 вид сбоку на дополнительные вертикальные коллекторы, размещенные в коридоре между пакетами, на фиг.З - продольный разрез парогенератора.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. I schematically shows a cross section of a steam generator, in Fig.2 a side view of additional vertical collectors placed in the corridor between the packages, in Fig.Z is a longitudinal section of a steam generator.

Парогенератор содержит корпус 1, подводящий 2 и отводящий 3 коллекторы греющего теплоносителя первого контура, центральный 4 и крайний 5 трубные пакеты теплообменного пучка с опускными коридорами 6 пакетами. Над пакетами 4 и 5 установлен погруженный перфорированный лист 7, имеющий закраину 8 на стороне отводящего коллектора 3 греющего теплоносителя первого контура. На стороне подводящего коллектора 2 греющего теплоносителя первого контура погруженный лист 7 соединен с корпусом 1 парогенератора. В верхней части корпуса 1 располагается сепарационное устройство 9 и патрубки отвода пара 10. Патрубок подачи питательной воды 11 соединен с раздающей трубой 12, расположенной вдоль парогенератора. К раздающей трубе 12 присоединены раздающие коллектора питательной воды. Группа раздающих коллекторов питательной воды, размещенная по обе стороны подводящего коллектора 2 теплоносителя первого контура в зонах максимального тепловыделения состоит из горизонтальных частей 13 с отверстиями 14, расположенных над центральным трубным пакетом 4 теплообменного пучка. Отверстия 14 предназначены для раздачи питательной воды между погруженным листом 7 и центральным трубным пакетом 4. Концы горизонтальных частей коллекторов 13 заглущены на торцах между центральным пакетом 4 и крайним пакетом 5 теплообменного пучка. К каждому концу горизонтальных частей 13 присоединены, например, два вертикальных коллектора 15, размещенные на расстоянии друг от друга в гл бине коридора 6, с отверстиями 16 для раздачи питательной воды вдоль коридора 6 между центральным 4 и крайним 5 пакетами теплообменного пучка. Удаленные от подводящего коллектора 2 теплоносителя первого контура раздающие коллектора питательной водь 17 и 18 расположены горизонтально над центральным 4 иThe steam generator comprises a housing 1 leading 2 and leading 3 collectors of the heating coolant of the primary circuit, the central 4 and extreme 5 tube bundles of the heat exchange bundle with lowering corridors 6 packets. Above the packages 4 and 5, a submerged perforated sheet 7 is installed, having a flange 8 on the side of the outlet collector 3 of the heating medium primary coolant. On the side of the inlet collector 2 of the heating coolant of the primary circuit, the immersed sheet 7 is connected to the housing 1 of the steam generator. In the upper part of the housing 1 there is a separation device 9 and steam discharge pipes 10. The feed water supply pipe 11 is connected to a distribution pipe 12 located along the steam generator. Distributing feed water collectors are connected to the distribution pipe 12. The group of distributing collectors of feed water located on both sides of the inlet collector 2 of the primary coolant in the zones of maximum heat generation consists of horizontal parts 13 with openings 14 located above the central tube bundle 4 of the heat exchange bundle. The holes 14 are designed to distribute feed water between the immersed sheet 7 and the Central tube package 4. The ends of the horizontal parts of the manifolds 13 are bent at the ends between the Central package 4 and the extreme package 5 of the heat exchange bundle. For example, two vertical collectors 15 are connected to each end of the horizontal parts 13, placed at a distance from each other in the depths of the corridor 6, with holes 16 for distributing feed water along the corridor 6 between the central 4 and extreme 5 packets of the heat exchange bundle. Remote from the supply collector 2 of the primary coolant, the distributing feedwater collectors 17 and 18 are located horizontally above the central 4 and

крайним 5 пакетами теплообменного пучка и предназначены для раздачи питательной воды между пакетами 4 и 5 трубного теплообменного и погр женным листом 7. Раздающие коллектора питательной воды 19 расположены горизонтально в торце корпуса I парогенератора над погруженным листом 7.extreme 5 packets of the heat-exchange bundle and are intended for distributing feed water between packets 4 and 5 of the pipe heat-exchange and the heated sheet 7. Distributing feed water collectors 19 are located horizontally in the end face of the steam generator body I above the immersed sheet 7.

Парогенератор работает следующим образом. Греющий теплоноситель первого контура из подводящего коллектора 2 поступает в центральный 4 и крайний 5 трубные пакеты теплообменного . В межгрубном пространстве пакетов 4 и 5 генерируется пар, который пост пает под погр женный перфорированный лист 7, под которым за счет перетока пара от более нагруженных зон к менее нагруженным происходит выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения. Генерируемый пар далее проходит через отверстия перфорации погр женного листа 7, барботирует через слой воды над погр женным листом 7 и поступает в паровой объем корпуса 1 и сепарационное устройство 9, после которого осущенный пар отвощпся из парогенератора через патрубки отвода пара 10. Отсепарированная вода возвращается в водяной объем корпуса 1 через зазоры стенкой корпуса 1 и закраиной 8 на стороне отводящего коллектора 3 и в торцах парогенератора. Питательная вода с температурой ниже температуры насыщения поступает в парогенератор через патрубок 11 и распределяется по обе стороны патрубка 11 вдоль парогенератора с помощью раздающей трубы 12. К раздающей трубе 12 в менее теплонапряженных зонах присоединены раздающие коллектора 17 и 18, из которых питательная вода подается в объем пароводяной смеси между теплообменными пакетами 4 и 5 погруженным листом 7. В этом объеме за счет подачи питательной воды происходит частичная конденсация пара, что приводит к снижению паровой нагрузки зеркала испарения в местах установки коллекторов 17 и 18. Подогретая за счетThe steam generator operates as follows. The heating coolant of the first circuit from the inlet manifold 2 enters the central 4 and extreme 5 tube bundles of the heat exchange. In the annular space of packets 4 and 5, steam is generated, which falls under the heated perforated sheet 7, under which, due to the flow of steam from more loaded zones to less loaded, the vapor load of the evaporation mirror is balanced. The generated steam then passes through the perforation holes of the immersed sheet 7, sparges through a layer of water above the immersed sheet 7 and enters the steam volume of the housing 1 and the separation device 9, after which the drained steam is evacuated from the steam generator through the steam outlet 10. The separated water returns to the water volume of the housing 1 through the gaps by the wall of the housing 1 and the flange 8 on the side of the outlet manifold 3 and at the ends of the steam generator. Feed water with a temperature below the saturation temperature enters the steam generator through the pipe 11 and is distributed on both sides of the pipe 11 along the steam generator with the help of the distribution pipe 12. To the distribution pipe 12 in the less heat-stressed zones are connected the distribution collectors 17 and 18, from which the feed water is supplied to the volume steam-water mixture between the heat exchange packets 4 and 5 with the immersed sheet 7. In this volume, due to the supply of feed water, partial condensation of the steam occurs, which leads to a decrease in the vapor load of the mirror Paired in installation sites of collectors 17 and 18. The heated due

конденсации пара питательная вода поступает в контуры естественной циркуляции, образованные пакетами 4 и 5 теплообменного пучка и опускным коридором 6 пакетами. Организованные таким образом коьпуры естественной циркуляции в зонах с меньшей теплонапряженностью, удаленных от подводящего коллектора 2, обеспечивают кратность циркуляции, достаточную для хорошего омывания труб, исключения выпадения шлама и развития подшламовой коррозии, вызывающей выход из строя труб теплообменных пакетов. Раздаюшие коллектора 19, расположенные над погруженным листом 7 в торцевой зоне по обе стороны от продольной оси парогенератора, осуществляют раздачу воды в этой зоне. Коллектора, расположенные в зонах с максимальным тепловыделением, по обе стороны подводящего коллектора 2 имеют горизонтальною часть 13 с отверстиями 14, назначением которой является конденсация части пара в объеме между центральным пакетом 4 и погруженным листом 7. Конец горизонтальной части коллектора 13 заглушен между центральным 4 и крайним 5 пакетами теплообменного пучка, и каждый конец снабжен присоединенными к дополнительными (например двумя) вертикальными коллекторами 15 с отверстиями 16, размешенные в глубине коридора 6 на расстоянии друг от друга. С помощью этих коллекторов недогретая до температуры насыщения питательная вода раздается вдоль коридора 6 между центральным 4 и крайним 5 пакетами теплообменного пучка. За счет подачи недогретой воды в коридоре 6, который является опускным каналом контура естественной циркуляции через теплообменные пакеты 4 и 5, происходит конденсация пара . Паросодержание в коридоре 6 уменьшается, при этом увеличивается движуший напор в контзфах естественной циркуляции, з-ъеличивается подъемная скорость в теплообменных пакетах 4 и 5, пo приводит к ул чшению омыванияsteam condensation feed water enters the natural circulation circuits formed by packets 4 and 5 of the heat exchange beam and the downstream corridor 6 packets. Organizations of natural circulation organized in such a way in zones with lower heat stress remote from the supply manifold 2 provide a sufficient circulation for a good washing of the pipes, elimination of sludge and the development of sub-slurry corrosion, which causes the failure of the tubes of the heat transfer packages. Distributing collectors 19, located above the immersed sheet 7 in the end zone on both sides of the longitudinal axis of the steam generator, distribute water in this zone. The collectors located in areas with maximum heat emission, on both sides of the supply manifold 2 have a horizontal part 13 with holes 14, the purpose of which is to condense part of the steam in the volume between the central package 4 and the immersed sheet 7. The end of the horizontal part of the collector 13 is plugged between the central 4 and extreme 5 packets of the heat-exchange bundle, and each end is equipped with attached to additional (for example two) vertical collectors 15 with holes 16, placed in the depth of the corridor 6 at a distance apart. With the help of these collectors, feed water that is not heated to saturation temperature is distributed along corridor 6 between the central 4 and extreme 5 packets of the heat exchange beam. Due to the supply of underheated water in the corridor 6, which is the lowering channel of the natural circulation circuit through heat exchange packets 4 and 5, steam condensation occurs. The vapor content in corridor 6 decreases, while the motive pressure in the counterflows of the natural circulation increases, the lift speed in the heat exchange packets 4 and 5 increases, which leads to an improvement in washing

трубок теплообменных пакетов, исключению образования застойных зон и выпадению шлама.tubes of heat transfer packages, eliminating the formation of stagnant zones and the loss of sludge.

Выполнение горизонтальных раздающих коллекторов питательной воды по обе стороны подводящего коллектора, размещенных в зонах максимального тепловыделения, выполненных над центральным пакетом теплообменного пучка, заглущенными на торцах, снабженными дополнительными вертикальными коллекторами, соеданенными с раздающими горизонтальными коллекторами и размещенными на расстоянии друг от друга в коридоре между центральным и крайним пакетами теплообменного пучка, позволяет интенсифицировать циркуляцию в этих зонах, обеспечить улучшение омывания трубок теплообменных пакетов, исключить образование застойных зон и щламообразование в этих зонах с последующим развитием пощиламовой коррозии, повысить надежность работы парогенератора.Execution of horizontal distributing feed water collectors on both sides of the supply manifold located in the zones of maximum heat emission, made over the central package of the heat exchange bundle, plugged at the ends, provided with additional vertical collectors connected to the distributing horizontal collectors and placed at a distance from each other in the corridor between the central and extreme heat exchange bundle packages, allows to intensify circulation in these zones, provide improved e washing the tubes of heat exchanging packets avoid the formation of stagnation zones and in these zones schlamoobrazovanie with subsequent development poschilamovoy corrosion, improve the reliability of the generator.

Claims

A steam generator comprising a housing, inlet and outlet manifolds of the heating primary coolant, central and outer tube bundles of the heat exchange bundle with corridors between the bundles, a perforated sheet immersed above the bundle of the tube heat exchange bundle, a separation device located in the upper part of the housing, steam outlet nozzles, nozzle feed water supply with a distributing pipe connected to it and horizontal distributing feed water collectors connected to the latter, p displaced on both sides of the inlet manifold and in the end zone on the side of the outlet manifold, located above the central and extreme packages of the heat exchange bundle, characterized in that the horizontal distributing feed water collectors on both sides of the inlet manifold located in the zones of maximum heat emission are made above the central heat exchange package beams, plugged at the ends, equipped with additional vertical collectors connected to distributing horizontal collectors and placed They are located at a distance from each other in the corridor between the central and extreme tube bundles of the heat exchange beam.