RU2487298C1 - Jet apparatus for steam generator pgv-1000 - Google Patents
Jet apparatus for steam generator pgv-1000 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487298C1 RU2487298C1 RU2011152461/06A RU2011152461A RU2487298C1 RU 2487298 C1 RU2487298 C1 RU 2487298C1 RU 2011152461/06 A RU2011152461/06 A RU 2011152461/06A RU 2011152461 A RU2011152461 A RU 2011152461A RU 2487298 C1 RU2487298 C1 RU 2487298C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam generator
- cylindrical nozzle
- casing
- steam
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности для применения в парогенераторах ПГВ-1000, серийно использующихся на атомных станциях с реакторной установкой ВВЭР-1000.The invention relates to nuclear energy, in particular for use in PGV-1000 steam generators, serially used at nuclear power plants with a WWER-1000 reactor.
В случае работы парогенератора традиционной схемы процессы сепарации и парообразования основаны на процессе естественной циркуляции. В процессе работы парогенератора питательная вода поступает в один продольный раздаточный коллектор и подается на ряды поперечных разбрызгивателей, установленных под дырчатым листом над пакетами трубчатки на стороне горячего коллектора. Эта холодная питательная вода из раздаточного коллектора нагревается до насыщения, частично конденсируя пар в пароводяной смеси под дырчатым листом, образующейся в результате теплообмена основной воды парогенератора с пакетами трубчатки, смешивается с основной водой парогенератора (имеющей температуру насыщения), и уже смешанная таким образом, опускается в промежутки между пакетами трубчатки (в опускные каналы), за счет естественной циркуляции, после чего вновь участвует в теплообмене с пакетами трубчатки. При номинальной мощности часть пара, прорываясь в опускные каналы, блокирует опускание холодной воды и кратность циркуляции падает.In the case of a traditional steam generator, the separation and vaporization processes are based on the natural circulation process. During the operation of the steam generator, the feed water enters one longitudinal distributing collector and is fed to the rows of transverse sprinklers installed under a hole sheet above the tubular packages on the side of the hot collector. This cold feed water from the distributor manifold is heated to saturation, partially condensing the steam in the steam-water mixture under the hole sheet formed as a result of heat exchange of the main water of the steam generator with tubular packets, is mixed with the main water of the steam generator (having a saturation temperature), and is already mixed in this way, it is lowered in between the tubular packages (into the lowering channels), due to natural circulation, after which it again participates in heat exchange with the tubular packages. At rated power, part of the steam, breaking into the lowering channels, blocks the lowering of cold water and the frequency of circulation decreases.
Основные известные недостатки таких парогенераторов:The main known disadvantages of such steam generators:
- из-за неравномерности тепловыделения на горячей и холодной сторонах парогенератора наблюдается неравномерность паровой нагрузки (расхода пара по сечению парогенератора) и уровня воды над дырчатым листом, и, как следствие, опасность заброса (выброса) влаги в паропроводы;- due to the non-uniformity of heat generation on the hot and cold sides of the steam generator, there is an unevenness of the steam load (steam consumption over the cross section of the steam generator) and the water level above the hole sheet, and, as a result, the risk of moisture being thrown (released) into the steam lines;
- при номинальной мощности обычно происходит прорыв пара в опускные каналы и через закраину дырчатого листа, что резко уменьшает кратность циркуляции на горячей стороне парогенератора;- at rated power, steam usually breaks into the lowering channels and through the edge of the hole sheet, which dramatically reduces the multiplicity of circulation on the hot side of the steam generator;
- образование застойных зон с повышенной концентрацией растворенных солей и продуктов коррозии и выпадение шлама.- the formation of stagnant zones with a high concentration of dissolved salts and corrosion products and the precipitation of sludge.
Таким образом, в номинальном режиме работы парогенератора имеются довольно значимые потери производительности, обусловленные главным образом неэффективной схемой циркуляции и уменьшением кратности циркуляции.Thus, in the nominal mode of operation of the steam generator there are quite significant performance losses, due mainly to an inefficient circulation scheme and a decrease in the circulation ratio.
Для минимизации последствий вышеуказанных недостатков могут применяться струйные аппараты.To minimize the consequences of the above disadvantages, inkjet devices can be used.
Из уровня техники известен струйный аппарат, применяющийся в тепловой энергетике (в основном на ТЭС), содержащий корпус, размещенные в нем сопла для подвода газообразной и жидкой среды, и камеру (патент РФ 6853 U1, МПК F04F 5/02; опубл. 16.06.1998).The prior art inkjet apparatus used in thermal energy (mainly in thermal power plants), comprising a housing, nozzles for supplying gaseous and liquid media, and a chamber (RF patent 6853 U1, IPC F04F 5/02; publ. 16.06. 1998).
Недостатком имеющегося прототипа струйного аппарата является то, что будучи примененным на парогенераторе АЭС не способствует увеличению кратности циркуляции и, как следствие, не обеспечивает экономической и энергетической эффективности.The disadvantage of the existing prototype of the inkjet apparatus is that, being used on a steam generator of a nuclear power plant, it does not increase the circulation rate and, as a result, does not provide economic and energy efficiency.
В ОАО «ВНИИАЭС» разработан эффективный струйный аппарат. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение кратности циркуляции питательной воды на горячей стороне парогенератора, приводящее к увеличению паропроизводительности при сохранении его геометрических размеров. Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет:VNIIAES has developed an effective inkjet apparatus. The technical result of the invention is to increase the rate of circulation of feed water on the hot side of the steam generator, leading to an increase in steam production while maintaining its geometric dimensions. In addition, the invention allows:
- свести на нет потери пара при конденсации по сравнению с традиционной схемой, происходящей при нагреве питательной воды парогенератора;- negate the loss of steam during condensation compared to the traditional scheme that occurs when the feed water of the steam generator is heated;
- получать более интенсивное перемешивание теплоносителя в опускных каналах, что снижает термическую нагрузку на пакеты трубчатки;- receive more intensive mixing of the coolant in the lowering channels, which reduces the thermal load on the tubular packages;
- исключить прорыв пара в опускные каналы;- to eliminate the breakthrough of steam in the lowering channels;
- выравнивать уровень воды в парогенераторе над дырчатым листом за счет захвата воды из области над дырчатым листом на горячей стороне парогенератора.- level the water level in the steam generator above the hole sheet by trapping water from the area above the hole sheet on the hot side of the steam generator.
Сущность изобретения заключается в струйном аппарате, который содержит корпус, выполненный цилиндрическим, размещенный вертикально в опускном канале парогенератора и соединенный нижней частью с направляющим дефлектором, цилиндрическое сопло, утопленное наполовину своей длины в верхнюю часть корпуса с образованием кольцевого зазора между цилиндрическим соплом и корпусом для подачи питательной воды парогенератора в корпус из области под дырчатым листом, сужающиеся каналы, расположенные внутри стенок цилиндрического сопла и соединенные через подающие трубки с раздаточным коллектором с возможностью поступления питательной воды из сужающихся каналов в корпус под углом 75° к вертикали, при этом верхний срез цилиндрического сопла соединен с дырчатым листом, пропускающим питательную воду парогенератора из области над дырчатым листом в верхнюю часть цилиндрического сопла и далее в корпус. Корпус может иметь длину до 1700 мм для заполнения всей длины опускного канала.The essence of the invention lies in a jet apparatus, which comprises a cylindrical body, placed vertically in the lower channel of the steam generator and connected by a lower part to the guide deflector, a cylindrical nozzle recessed half its length into the upper part of the body with the formation of an annular gap between the cylindrical nozzle and the supply body steam generator feed water into the casing from the area under the hole sheet, tapering channels located inside the walls of the cylindrical nozzle and connected through feed tubes with a distributing manifold with the possibility of feedwater from tapering channels into the housing at an angle of 75 ° to the vertical, while the upper cut of the cylindrical nozzle is connected to a hole sheet that passes the steam generator feed water from the area above the hole sheet to the upper part of the cylindrical nozzle and further into the housing. The housing can have a length of up to 1700 mm to fill the entire length of the lowering channel.
Общий вид струйного аппарата представлен на фиг.1.General view of the inkjet apparatus is presented in figure 1.
Струйный аппарат состоит (фиг.2) из цилиндрического корпуса (1), цилиндрического сопла (2) для подвода питательной воды из раздаточного коллектора, пластин (3) для соединения цилиндрического корпуса аппарата с цилиндрическим соплом, подающих трубок (4), сужающихся каналов (5) внутри стенок цилиндрического сопла (2) (для наглядности на фиг.2 канал заштрихован) и направляющего дефлектора (6). Верхний срез цилиндрического сопла (2) соединен с дырчатым листом (7). Подающие трубки (4) подводят питательную воду из раздаточного коллектора в соединенные с ними сужающиеся каналы (5). Форма сужающихся каналов (5) внутри стенок цилиндрического сопла (2) имеет спиральный вид для создания ускорения и получения скорости около 10 м/с на выходе из каналов цилиндрического сопла, при этом в верхней части цилиндрического сопла отверстие входа значительно шире, чем в нижней части на выходе (например, в верхней части может быть 4 мм, в нижней части - 2 мм). Сам характер сужения может быть как продольный, так и поперечный относительно стенок цилиндрического сопла. Количество сужающихся каналов в стенках цилиндрического сопла (2) ограничено лишь геометрическими размерами самого цилиндрического сопла (2) струйного аппарата. В верхней части цилиндрического сопла (2) питательная вода парогенератора поступает в цилиндрический корпус (1) из области над дырчатым листом (7). В кольцевой зазор между цилиндрическим соплом (2) и цилиндрическим корпусом (1) питательная вода парогенератора поступает в цилиндрический корпус (1) из области под дырчатым листом (7). На фиг.2 направляющими стрелками показан вектор движения питательной воды парогенератора из обеих областей в цилиндрическое сопло (2) и цилиндрический корпус (1). Направляющий дефлектор (6) устроен таким образом, чтобы способствовать последующему поступлению смешанного потока в пакеты трубчатки (8).The inkjet apparatus consists (Fig. 2) of a cylindrical body (1), a cylindrical nozzle (2) for supplying feed water from a distribution manifold, plates (3) for connecting the cylindrical body of the apparatus with a cylindrical nozzle, feed tubes (4), tapering channels ( 5) inside the walls of the cylindrical nozzle (2) (for clarity, the channel is shaded in FIG. 2) and the guide deflector (6). The upper cut of the cylindrical nozzle (2) is connected to the hole sheet (7). The feed tubes (4) supply feed water from the distribution manifold to the narrowing channels (5) connected to them. The shape of the tapering channels (5) inside the walls of the cylindrical nozzle (2) has a spiral shape to create acceleration and obtain a speed of about 10 m / s at the exit of the channels of the cylindrical nozzle, while the inlet in the upper part of the cylindrical nozzle is much wider than in the lower part at the exit (for example, in the upper part there may be 4 mm, in the lower part - 2 mm). The very nature of the narrowing can be both longitudinal and transverse relative to the walls of the cylindrical nozzle. The number of tapering channels in the walls of the cylindrical nozzle (2) is limited only by the geometric dimensions of the cylindrical nozzle (2) of the jet apparatus itself. In the upper part of the cylindrical nozzle (2), the steam generator feed water enters the cylindrical body (1) from the area above the hole sheet (7). In the annular gap between the cylindrical nozzle (2) and the cylindrical body (1), the steam generator feed water enters the cylindrical body (1) from the area under the hole sheet (7). In figure 2, the directional arrows show the motion vector of the feed water of the steam generator from both areas into a cylindrical nozzle (2) and a cylindrical body (1). The guide deflector (6) is designed in such a way as to facilitate the subsequent flow of the mixed stream into the tubular packages (8).
Вид сверху предлагаемого струйного аппарата представлен на фиг.3.A top view of the proposed inkjet apparatus is presented in figure 3.
При использовании предлагаемого струйного аппарата питательная вода поступает в два ряда расположенных вдоль корпуса парогенератора раздаточных коллектора на горячей стороне парогенератора, и из них посредством подающих трубок (4) раздается в сами струйные аппараты. Количество струйных аппаратов зависит от геометрических размеров парогенератора, для парогенератора ПГВ-1000 это количество может быть от 10 до 20 в зависимости от количества рядов. Струйные аппараты расположены между пакетами трубчатки - в опускном канале. Поданная подающими трубками (4) питательная вода из раздаточного коллектора поступает в расположенные в стенках цилиндрического сопла сужающиеся каналы (5). На выходе из цилиндрического сопла (2) выходящая с завихрениями под углом 75° к вертикали и со скоростью около 10 м/с на срезе питательная вода благодаря возникающей разреженности у среза цилиндрического сопла смешивается со значительной частью питательной воды парогенератора, которая поступает в цилиндрический корпус как из верхней части цилиндрического сопла (2), так и из кольцевого зазора между цилиндрическим соплом (2) и цилиндрическим корпусом (1) струйного аппарата. Перемешивание питательной воды из раздаточного коллектора с поступившей питательной водой парогенератора в цилиндрическом корпусе (1) струйного аппарата дает после выхода из дефлектора (6) под пакетами трубчатки монотемпературный по сечению поток. Поток, пройдя сквозь пакеты трубчатки, превращается в пароводяную смесь, которая поднимается наверх и частично сепарируется дырчатым листом. Над дырчатым листом смесь разделяется на фазы пар-вода гравитационной сепарацией. Пароводяная смесь, отсепарированная над и под дырчатым листом, благодаря разреженности, возникающей у среза цилиндрического сопла вследствие выхода из цилиндрического сопла питательной воды из раздаточного коллектора со скоростью около 10 м/с, возвращается обратно в струйный аппарат, где остатки пара в отсепарированной смеси конденсируются. Остальная часть воды поступает под действием гравитации в опускные каналы на закраинах дырчатого листа. Отсепарированный пар поступает в выходной коллектор и далее на турбину.When using the proposed jet apparatus, the feed water enters into two rows of distributing collectors located along the body of the steam generator on the hot side of the steam generator, and from them, through the supply tubes (4), is distributed into the jet apparatuses themselves. The number of jet devices depends on the geometric dimensions of the steam generator; for the PGV-1000 steam generator, this number can be from 10 to 20, depending on the number of rows. Inkjet devices are located between the tube bundles - in the lowering channel. The feed water supplied by the supply tubes (4) from the distribution manifold enters the narrowing channels (5) located in the walls of the cylindrical nozzle. At the exit from the cylindrical nozzle (2), the feed water coming out with swirls at an angle of 75 ° to the vertical and at a speed of about 10 m / s at the cut is mixed with a significant part of the steam generator feed water, which enters the cylindrical body as from the upper part of the cylindrical nozzle (2), and from the annular gap between the cylindrical nozzle (2) and the cylindrical body (1) of the jet apparatus. Mixing the feed water from the distributor with the feed water of the steam generator in the cylindrical body (1) of the jet apparatus gives a mono-temperature cross-section flow after exiting the deflector (6) under the tube bundles. The flow, passing through the tubular packets, turns into a steam-water mixture, which rises up and is partially separated by a hole sheet. Above the perforated sheet, the mixture is separated into vapor-water phases by gravitational separation. The steam-water mixture, separated above and below the hole sheet, due to the rarefaction that arises at the cut of the cylindrical nozzle due to the exit of the feed water from the cylindrical nozzle from the distributor at a speed of about 10 m / s, is returned back to the jet apparatus, where the remaining vapor in the separated mixture condenses. The rest of the water flows under the influence of gravity into the lowering channels on the edges of the hole sheet. The separated steam enters the output manifold and then to the turbine.
Таким образом, благодаря предлагаемому струйному аппарату достигается технический результат, заключающийся в снятии ограничений на увеличение паропроизводительности парогенератора посредством увеличения кратности циркуляции питательной воды на горячей стороне парогенератора. Это способствует уменьшению вероятности заброса влаги в паропроводы, уменьшению вероятности отложений шлама на трубчатке парогенератора, а также возможности организации непрерывной промывки отложений на сварном шве коллектора парогенератора.Thus, thanks to the proposed jet apparatus, a technical result is achieved consisting in removing restrictions on increasing the steam capacity of the steam generator by increasing the multiplicity of feed water circulation on the hot side of the steam generator. This helps to reduce the likelihood of moisture throwing into steam pipelines, reducing the likelihood of sludge deposits on the steam generator tube, as well as the possibility of organizing continuous washing of deposits on the weld seam of the steam generator manifold.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152461/06A RU2487298C1 (en) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Jet apparatus for steam generator pgv-1000 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152461/06A RU2487298C1 (en) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Jet apparatus for steam generator pgv-1000 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011152461A RU2011152461A (en) | 2013-06-27 |
RU2487298C1 true RU2487298C1 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=48701160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011152461/06A RU2487298C1 (en) | 2011-12-22 | 2011-12-22 | Jet apparatus for steam generator pgv-1000 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487298C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0197378A1 (en) * | 1985-04-01 | 1986-10-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Once-through steam generator |
UA19578A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-25 | Запорізька Державна Інженерна Академія | System for heating feed water of steam turbine plant |
RU6853U1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-06-16 | Закрытое акционерное общество "Триумф" | Inkjet |
-
2011
- 2011-12-22 RU RU2011152461/06A patent/RU2487298C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0197378A1 (en) * | 1985-04-01 | 1986-10-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Once-through steam generator |
UA19578A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-25 | Запорізька Державна Інженерна Академія | System for heating feed water of steam turbine plant |
RU2137035C1 (en) * | 1996-05-28 | 1999-09-10 | Запорожская Государственная Инженерная Академия | Steam turbine plant feed water preheating system |
RU6853U1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-06-16 | Закрытое акционерное общество "Триумф" | Inkjet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011152461A (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101697816B1 (en) | A method and apparatus for connecting sections of a once-through horizontal evaporator | |
CN103635746B (en) | Many drums formula evaporimeter | |
CN203190837U (en) | Gas purifying and cooling device | |
CN102765769A (en) | Low-temperature multiple-effect heat pipe type evaporator | |
CN107250667A (en) | spray nozzle and degasser | |
RU2487298C1 (en) | Jet apparatus for steam generator pgv-1000 | |
KR101940356B1 (en) | Anti-clogging steam generator tube bundle | |
CN102120091B (en) | Vacuum evaporation concentration device using composite heat source | |
CN103216814B (en) | Method and device for implementing uniform flow of steam in boiler barrel | |
CN102478363B (en) | Jet stream generating method and equipment | |
US9314802B2 (en) | Spraying tube device and heat exchanger using the same | |
CN203286544U (en) | Device used for realizing even flow of steam in boiler barrel | |
TW200523505A (en) | Continuous-flow steam generator in horizontal construction and its operation method | |
JP2018537641A (en) | Steam generator | |
CN106322339A (en) | Plate type steam generator | |
JP6524489B2 (en) | Hot spring creation device and hot spring formation hot spring thermal power generation system | |
CN203848503U (en) | Multi-stage pressurized high-pressure steam hot water generator | |
US20240003532A1 (en) | Green steam industrial steam generator process and system | |
RU2480699C2 (en) | Heat and mass exchange equipment with combined scheme of interaction of gas and liquid flows | |
CN210286823U (en) | Steam generating device for wastewater treatment | |
RU2338957C2 (en) | Steam generator | |
RU2323761C1 (en) | Falling-film evaporator | |
RU2169881C2 (en) | Stram generator | |
CN103994576B (en) | Multistage pressurization high steam hot water generator | |
JPS6252637B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20131011 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151223 |