RU50290U1

RU50290U1 - STEAM GENERATOR

Info

Publication number: RU50290U1
Application number: RU2005122918/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Кутанов
Original assignee: Фгуп Окб "Гидропресс"
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2005-12-27

Abstract

Парогенератор относится к ядерным энергетическим установкам интегрального типа, в которых в качестве теплоносителя применен жидкий металл, например сплав свинца с висмутом. Парогенератор содержит корпус, теплообменные трубы Фильда, трубные доски, камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура верхнюю и нижнюю в техническом решении согласно изобретению каждая камера подвода (отвода) теплоносителя второго контура заключена в свой корпус, при этом верхняя камера выполнена с одной трубной доской, а нижняя с двумя, причем верхняя трубная доска нижней камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура снабжена трубами-чехлами, которые соединены с внутренними трубами теплообменных труб Фильда на сварке. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности парогенератора.A steam generator refers to nuclear power plants of an integral type, in which a liquid metal, for example, an alloy of lead with bismuth, is used as a coolant. The steam generator comprises a housing, Field heat exchangers, tube boards, second and second heat carrier supply (discharge) chambers upper and lower in the technical solution according to the invention, each second coolant supply (discharge) chamber is enclosed in its own housing, and the upper chamber is made with one tube board and the lower one with two, and the upper tube plate of the lower chamber of the inlet (outlet) of the coolant of the second circuit is equipped with pipes-covers, which are connected to the inner pipes of the heat exchanging pipes of the Field on welding . The technical result of the proposed utility model is to increase the reliability of the steam generator.

Description

Парогенератор относится к ядерным энергетическим установкам интегрального типа в которых в качестве теплоносителя применен жидкий металл, например сплав свинца с висмутом.A steam generator refers to nuclear power plants of an integral type in which a liquid metal, for example, an alloy of lead with bismuth, is used as a coolant.

Известен парогенератор для АЭС СВБР-75/100, (журнал «Атомная энергия», 2001 г., том 91, выпуск 6, стр.415, рис.1), содержащий корпус, теплообменные трубы Фильда, трубные доски, камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура вода-пар, в межтрубном пространстве циркулирует жидкий металл - принят за прототип.A well-known steam generator for nuclear power plants SVBR-75/100, (Atomic Energy magazine, 2001, volume 91, issue 6, p. 415, Fig. 1), comprising a housing, Field heat exchangers, pipe boards, supply chambers ) the coolant of the second water-steam circuit, liquid metal circulates in the annulus - adopted as a prototype.

Недостатком такого парогенератора является то, что в нем камера котловой воды и камера пароводяной смеси объединены единым корпусом. Это обстоятельство негативно влияет на срок службы парогенератора, особенно в случаях применения жидкометаллических теплоносителей в первом контуре, когда разность температуры теплоносителя второго контура на входе в парогенератор значительно отличается от температуры теплоносителя на выходе из парогенератора.The disadvantage of such a steam generator is that it has a boiler water chamber and a steam-water mixture chamber combined in a single housing. This circumstance negatively affects the life of the steam generator, especially in cases where liquid metal coolants are used in the primary circuit, when the temperature difference of the secondary coolant at the inlet of the steam generator differs significantly from the temperature of the coolant at the outlet of the steam generator.

Задача полезной модели - увеличение срока службы парогенератора.The objective of the utility model is to increase the life of the steam generator.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности парогенератора.The technical result of the utility model is to increase the reliability of the steam generator.

Указанный результат достигается тем, что парогенератор содержащий корпус, теплообменные трубы Фильда, трубные доски, камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура верхнюю и нижнюю в техническом решении согласно полезной модели каждая камера подвода (отвода) теплоносителя второго контура заключена в свой корпус, при этом верхняя камера выполнена с одной трубной доской, а нижняя с двумя, причем верхняя трубная доска нижней камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура снабжена трубами-чехлами, которые соединены с внутренними трубами теплообменных труб Фильда на сварке.The indicated result is achieved in that the steam generator containing the housing, the Field heat exchangers, tube boards, the inlet (outlet) of the secondary coolant upper and lower in the technical solution according to the utility model, each inlet (outlet) of the secondary coolant is enclosed in its own housing, while the upper chamber is made with one tube plate, and the lower with two, and the upper tube plate of the lower chamber of the inlet (outlet) of the coolant of the second circuit is equipped with pipes-covers that are connected to the inner E Filda tubes of heat exchanger tubes on welding.

Парогенератор является основным и самым энергонапряженным элементом любой паропроизводящей установки (ППУ). Как правило, парогенераторы не обеспечивают полного ресурса работы ППУ, поэтому их A steam generator is the main and most energy-intensive element of any steam generating installation (PPU). As a rule, steam generators do not provide the full service life of PPU, therefore, their

необходимо периодически заменять. В современных моноблочных конструкциях реакторных установок парогенераторы с U-образными теплообменными трубками, имеющие отдельные камеры подвода и отвода теплоносителя, трудно выполнить заменяемыми, а парогенераторы с трубками Фильда позволяют справиться с такой задачей, но у них камеры подвода и отвода теплоносителя второго контура совмещены. При этом возникает проблема обеспечения циклической прочности парогенератора так как в современных ППУ, особенно с жидкометаллическим теплоносителем, разность температуры между питательной водой (~150°С) и перегретым паром (~450°С) составляет ~300°С и больше (журнал Атомная энергия том 76, вып.4, 1994 г., стр.334). Это обстоятельство выдвигает перед конструкторами задачу уменьшить разность температур между зонами парогенератора взаимодействующими между собой до величин ~50°С или выполнить камеры подвода (отвода) теплоносителя автономными, независимыми друг от друга. Предлагаемая полезная модель направлена на решение такой задачи.must be replaced periodically. In modern monoblock designs of reactor plants, steam generators with U-shaped heat transfer tubes having separate inlet and outlet heat transfer chambers are difficult to replace, and steam generators with Field tubes can cope with this task, but they have combined inlet and outlet heat transfer chambers. This raises the problem of ensuring the cyclic strength of the steam generator, since in modern polyurethane foam, especially with liquid metal coolant, the temperature difference between feed water (~ 150 ° C) and superheated steam (~ 450 ° C) is ~ 300 ° C and more (Atomic Energy Journal Volume 76, Issue 4, 1994, p. 344). This circumstance poses a challenge for designers to reduce the temperature difference between the zones of the steam generator interacting with each other to values of ~ 50 ° C or to make the inlet (outlet) of the coolant autonomous, independent of each other. The proposed utility model is aimed at solving such a problem.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. изображен продольный разрез парогенератора.The essence of the proposed utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. shows a longitudinal section of a steam generator.

Парогенератор состоит из корпуса 1, теплообменных труб Фильда 2, камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура верхней 3 в трубной доске 4 которой закреплены внутренние трубы теплообменных труб Фильда 2, камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура нижней 5 с верхней и нижней трубными досками 6 и 7 в верхней трубной доске 6 закреплены трубы-чехлы 8, а в нижней трубной доске 7 наружные трубы теплообменных труб Фильда 2. Внутренние трубы теплообменных труб Фильда 2 соединены с трубами-чехлами 8 на сварке.The steam generator consists of a housing 1, Filter 2 heat exchange tubes, a second heat transfer medium inlet pipe (upper) 3 in a tube board 4 which inner tubes of Filter 2 heat transfer tubes are fixed, a second heat transfer medium inlet (exhaust) pipe lower 5 with upper and lower tube boards 6 and 7, pipe covers 8 are fixed in the upper tube plate 6, and the outer tubes of the Field 2 heat exchange tubes are fixed in the lower tube plate 7. The inner tubes of the Field 2 heat exchange tubes are connected to the tube tubes 8 for welding.

Парогенератор работает следующим образом:The steam generator works as follows:

Парогенератор содержащий корпус 1, теплообменные трубы Фильда 2, трубные доски 4, 6, 7 камеры подвода (отвода) теплоносителя второго контура верхнюю 3 и нижнюю 5, каждая камера подвода (отвода) теплоносителя второго контура заключена в свой корпус, при этом верхняя камера 3 выполнена с одной трубной доской 4, а нижняя с двумя 6, 7, причем верхняя трубная доска 6 нижней камеры 5 подвода (отвода) теплоносителя A steam generator comprising a housing 1, Field 2 heat exchange pipes, tube boards 4, 6, 7 of the upper 3 and lower 5 coolant supply (exhaust) chambers, each secondary coolant supply (exhaust) chamber is enclosed in its own housing, with the upper chamber 3 made with one tube plate 4, and the bottom with two 6, 7, and the upper tube plate 6 of the lower chamber 5 of the inlet (outlet) of the coolant

второго контура снабжена трубами-чехлами 8, которые соединяют ее с внутренними трубами теплообменных труб Фильда, при этом трубы-чехлы 8 соединены с внутренними теплообменными трубами Фильда 2 на сварке, теплоноситель второго контура может подаваться, как в верхнюю, так и в нижнюю камеру подвода (отвода) теплоносителя второго контура, в зависимости от выбранной схемы теплообмена между теплоносителями первого и второго контуров (прямоток или противоток). В случае подачи теплоносителя второго контура в верхнюю камеру теплоноситель второго контура опускается вниз по внутренней трубе теплообменной трубы Фильда 2, поворачивает на 180° и по кольцевому зазору между трубой-чехлом 8 и внутренней поверхностью наружной трубы теплообменной трубы Фильда 2 поднимается вверх нагреваясь, в результате теплопередачи, от теплоносителя первого контура, затем попадает в нижнюю камеру 5 подвода (отвода) теплоносителя второго контура и далее к потребителю пара.the second circuit is equipped with pipes-covers 8, which connect it to the inner pipes of the Field heat exchange tubes, while the pipes-covers 8 are connected to the internal heat exchangers of Field 2 by welding, the coolant of the second circuit can be supplied both to the upper and lower supply chambers (removal) of the coolant of the second circuit, depending on the selected heat transfer scheme between the coolants of the first and second circuits (forward flow or counterflow). In the case of supplying the coolant of the second circuit to the upper chamber, the coolant of the second circuit lowers down along the inner pipe of the heat exchanger pipe of Filter 2, rotates 180 ° and rises upward along the annular gap between the pipe-sheath 8 and the inner surface of the outer pipe of the heat exchanger pipe of Filter 2, resulting in heat transfer from the primary coolant, then it enters the lower chamber 5 of the supply (removal) of the secondary coolant and then to the steam consumer.

Claims

A steam generator comprising a housing, Field heat exchangers, tube boards, second-circuit coolant inlet (outlet) chambers, upper and lower, characterized in that each second-circuit coolant inlet (outlet) chambers is enclosed in its own case, while the upper chamber is made with one a tube plate, and the lower one with two, and the upper tube plate of the lower chamber for supplying (removing) the coolant of the second circuit is equipped with pipe-covers, which are connected to the inner pipes of the Heat exchange tubes of the Field for welding.