TW200305170A - Apparatus and methods for controlling flow in BWR steam dryers - Google Patents

Description

0) 0)200305170 玖、發明說明 (¾明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 先前技術· 本發明係有關於一般核反應器，更特定言之係有關於用 以增強核反應器壓力容器蒸汽乾燥機之性能。 彿水反應器（BWR)之反應器壓力容器（Rpv)，一般具有 大致圓柱型式以及在一其端被密閉，例如，以底部頂板及 可移除頂部頂板所密封。一頂端導溝一般以高於位於反 應器壓力容器内之爐心板片所隔距配置。一爐心側板或 側板，如同一般的環繞爐心且以側板支撐結構所支撐住 。特定言之，側板具有大致柱形及同時環繞爐心板片及 頂端導溝。介於柱形反應器壓力容器及柱形側板之間設有 空間或環帶。 在爐心所產生之熱量，以及向上流過爐心之循環水，至 少有部分被轉變為蒸汽。蒸汽分離器分離開蒸汽及水。殘 餘的水’以位於爐心上端之蒸汽乾燥機所除去。已遽除水 ，蒸汽’經由篆.近容器頂端頭部之蒸汽出口，排出反應器 壓力容器。 此流過乾燥機之蒸汽流’可能是不平衡的或不相容的，有 些許蒸汽流會偏好的流過乾燥機風翼之頂端。當掸加反應 :=，增加蒸汽流動之後可能造成蒸汽速;在乾; 枝風翼之局部區域超過“臨界速度，、乾燥機 界速度區域之蒸汽内的水份滴粒。濕蒸汽漏 ^出乾_機，接著可能造成在動力廠其他部位之非 曰。除了金屬元件之潛在性的侵钱可能性，過度之濕氣可/ (2) 200305170 器下游之管件、渦輪機及 通道之攙入物比率，及造 能由反應器傳送活性顆粒至分離 熱交換器，其可能增加在渦輪機 成設備更難以維護。 發明内容 本發明在一方面係有關於提供一 — > 捉1、種用於沸水式核反應i 瘵汽乾燥機之流體控制裝置。墓、士 ’、、、/'乾無機包括至少一排注 氣室。流體控制裝置包括一支# 叉撐兀件、一連接於支撐元利 之長型穿孔板片元件、及至，丨、.. 及至^一連接於支撐元件之定位天 件0 〃本發明在另—方面係、有關於提供_種用於核反應器之基 汽乾燥機。蒸汽乾燥機包括複數個乾燥機風翼、至少一排 出虱至、及一流體控制裝置。流體控制裝置包括—支撐元 件、-連接於支撐元件之長型穿孔板片元件、及至少:連 接於支撐元件之定位元件。 么本發明之另一方面係提供一種用於核反應器之蒸汽乾燥 機。洛汽乾燥；包括複數個乾燥機風翼、至少_排出氣室 、及一流體控帝Γ裝置。流體控制裝置包括一支撐元件:: 連接於支撐元件之長型穿孔板片元件、至少一連接於支撐 兀件之定位元件、至少一沿著一穿孔板片元件第_側邊： 軸方向延伸且大體上垂直於穿孔板片元件之唇片、—連接 於穿孔板片元件第一尾端部位之第一可調整密封元件、及 連接於穿孔板片元件第二尾端部位之第二可調整 件。 切对凡 實施方式 200305170

(3) 種用於沸水式核反應器蒸汽乾燥機之流體控制裝置， 將予以敘述如後。在蒸汽乾燥機排出氣室插入流體控制裝 置，且以平衡流過乾燥機濕氣分離元件之蒸汽流方式，用 以改進濕氣的分離效率。如下敘述之流體控制裝置，將被 插入’弗水式核反應态之一項示範性的具體實例中。無論如 何敘述如下之流體控制裝置，可被用於包括蒸汽乾燥機 之任何設計的沸水式核反應器。 圖1為一沸水式核反應器壓力容器（Rpv)丨〇示範性的具楚 實例且將局部切割開之剖面圖。反應器壓力容器10具有乂 致柱形，且以底部頂板12將其一端封閉以及以可移開頭岩丨 頂板14將其另一端所封閉。一側壁16由底部頂板12延伸至 頭部頂板14。側壁16包括頂端環緣18。頭部頂板14被連指 於頂端環緣18。-柱形爐心側板2()環裹反應器爐心.相 板20以側板樓架24被支擇在一端，且在另一端包括有一月 移開側板頂板26。在介於側板2〇及側壁16之間形成一環領 28具冑％、圈$式之幫浦面板3〇延伸於側板撐架μ與側璧 16之間。幫浦面一板30包括複數個圓形開口 32，每一開口内 裝有-噴射幫浦34。噴射幫浦34繞著爐心側板2()之圓週分 布。-入口豎高管件36以一轉換組件38被連接於二個噴剩 幫浦34。每-喷射幫浦34包括_入口混合器4()及—分散器 42。入口豎高管件36及二個相連接之噴射幫浦34形成一負 射幫浦組件44。 在爐心22内部將產生熱量，爐心包括可裂解㈣0 束46。經由爐心22向上循環之水’至少部分轉換為蒸汽 (4) (4)200305170 =分離器48將蒸汽由水分離，水再被循環。殘餘的水以 条汽㈣機50由蒸汽中抽出。蒸汽經由靠近容器頭部頂板 14之蒸汽出口 52, #出反應器壓力容器1〇。 在爐〜22所產生之熱量，以插人及抽出中子吸收材料之 控制杯54所控制’諸如給^控制桿54被插人燃料束^之長 度，以，吸收中子，否則其增進連鎖反應，將在爐心22處 產生熱量。控制桿” 56保持控制桿54在插人及抽出之垂 直移動。控制桿驅動ϋ58影響控制桿54之插人及抽出。控 制桿驅動器58延伸穿過底部頂板12。燃料束46為位於爐心 22底座之爐心板片6()所對齊。—頂端導溝62，在燃料束〜 下降進人爐^22時將其對齊。爐^板# 6Q及頂端導溝^， 係以爐心側板20所支撑。 圖2所不為蒸汽乾燥機5〇之分解視圖。在一示範性的具體 實例中，瘵Ά乾燥機50包括依據本發明一項具體實例之複 數個第-流體控制裝置68及複數個第二流體控制裝置7〇。 乾燥機50包括數個排出氣室72。乾燥機蓋帽”覆蓋住乾 燥機風翼及形成排出氣室72。流體控制裝置7〇被置放在排 出氣室72 °乾燥機5〇亦包括裙部延伸段75。 圖3所示為一流體控制裝置示範性具體實例之立視圖、圖 4為一級體控制裝置7〇之前視圖、及圖5為流體控制裝置川 之側視圖。如圖3、4及5所示，流體控制裝置7〇包括一連接 於支撐元件78之長型穿孔板片76、連接於支撐元件乃之定 位元件80、及穿孔板片76。 在一具體實例中，穿孔板片76係由一板片所形成；在另 200305170

一具體實例中，穿孔板片76係由複數個穿孔板片所形成。 穿孔板片76係以任何適當方法連接於支撐元件78，例如以 丈干接及/或以扣件。在示範性的具體實例中，支樓元件7 8 具有L造形且被焊接於穿孔板片76。定位元件8〇具有第一 部位82及大體上成90度相交錯於第一部位82 一端之第二 部位84。第一部位82被連接於穿孔板片76之第一側邊％， 及第二部位84之第一區段88疊放於且被連接於支撐元件78 。疋位元件78第二部位84之第二區段90，被構造成為嚅合 住乾燥機蓋帽74，以連接流體控制裝置7〇於蒸汽乾燥機5〇 。可以任何適當方法連接第二區段9〇於乾燥機蓋帽74，例 如以扣件、以焊接、以接著劑、及相似方法。定位元件78 第二部位84第二區段90之凹陷區域92，有助於焊接定位元 件78第二部位84於乾燥機蓋帽74。定位元件8〇亦包括舉高 開口 93,其大小可用於承接一舉高及/或定位工具（未於圖中 示出），以有助於安裝流體控制裝置7〇進入位於蒸汽乾燥機 50之位置。 穿孔板片知包括複數個開口 94，貫穿此等開口構成板片 76之穿孔。穿孔板片76之開口區域數量，在一項具體實例 中為小於50百分比，在另—具體實例為小於25百分比，同 時在另-具體實例中為小於15百分比。所提供穿孔板片％ 可=於乾燥機50頂端之限流作用，其驅動蒸汽向下流動穿 過蒸汽乾燥機50之中間及底部，同時可令足夠之蒸汽流穿 :開口 94，以防止所有蒸汽流進入乾燥機5〇之底部。這項 瘵汽流之拂平，可改進乾燥機5〇之性能及效率。 -10- 200305170

⑹ 唇片96沿著穿孔板片76之第二側邊％縱軸方向延伸。唇 片96大體上垂直於板片76之第二側邊％延伸。唇片％如; 洞流阻斷器”，在-具體實例中為位於靠近穿孔板片％ 頂端處，且面向蒸汽流由乾燥機風翼排出。唇片％切斷基 汽流向上移動至板片76之第二側邊98，因此蒸汽向上流動 至板片76第二側邊98之方向與數量將被中斷。這可減少蒗 汽持續達到板片76之數量，以及經由介於乾燥機帽蓋及= 體控制裝置70之間之小間隙支路而排出。 "" 裝置70亦包括連接於穿孔板片76沿縱軸方向對向端之可 凋整彷封兀件1〇〇及102。每一密封元件1〇〇及1〇2包括一可 移動延伸板片104及連接於穿孔板片76之附加扣件ι〇8之夾 具板片106。延伸板片104包括橢圓形扣件開孔ιι〇，其可令 延伸板片1〇4延伸超過穿孔板片76之數個尾端以密封介2 板片76與相鄰接乾燥機結構之間或介於板片％與乾燥機裙 部延伸段75之間之區域。延伸板片1〇4係由任何適當之材料 所形成，例如金二屬及/或具彈性材料。在一示範性的具體實 例中，扣件Γ081括具螺牙拴扣112、齒牙規格為可嗜 拴扣112之具螺牙螺帽114、及複數個彈簧墊片ιΐ6。在另一 具體實例中，扣件108可以是任何適當之扣件，例如附加有 配接翼部螺帽之拴扣、鉚釘及相似物件。 圖6所示為流體控制裝置68(亦如圖2所示）之立視圖。流 體控制裝置68為相似於流體控制裝置7〇，除了支撐元件之 構造及定位元件以外。特定言之，每—流體控制^置桃 括連接於穿孔板片76之扁平支撐元件12()、連接於穿孔板片 -11- 200305170

76U造形定位元件122、及支擇元件i2〇。定位元件⑵亦 包括凹陷區域92及舉高開口 93。 本發明已經以不同的特；^具體實例所敘述，對於孰習該 項技術者，其他更改及改良其皆不應違反本發明 : 範圍。 T 〃、 圖式簡單說明： 圖1為-沸水式核反應器壓力容器且將局部切割

圖0 口 J 、圖2為圖丨所示依據本發明一具體實例蒸汽乾燥機之分 視圖。 鮮 圖3為圖2所示一流體控制裝置之立視圖。 圖4為圖3所示流體控制裝置之前視圖。 圖5為圖3所示流體控制裝置之側視圖。 圖6為圖2所示另一流體控制裝置之立視圖。 圖式代表符號說明

10 提反應器壓力容器 12 底部頂板 14 頭部頂板 16 側壁 18 頂端環緣 20 爐心側板 22 反應器爐心 24 側板撐架 26 可移開側板頂板 -12- 200305170 ⑻ 28 環帶 30 幫浦面板 32 圓形開口 34 喷射幫浦 36 入口豎高管件 38 轉換組件 40 入口混合器 42 分散器 44 喷射幫浦組件 46 燃料束 48 蒸汽分離器 50 蒸汽乾燥機 52 蒸汽出口 54 控制桿 56 導管 58 控制桿驅動器 X' 60 爐心板片 62 頂端導溝 68 第一流體控制裝置 70 流體控制裝置 72 排出氣室 74 乾燥機蓋帽 75 裙部延伸段 76 穿孔板片

-13- 200305170 (9)

78 支撐元件 80 定位元件 82 第一部位 84 第二部位 86 第一侧邊 88 第一區段 90 第二區段 92 凹陷區域 93 舉南開口 94 開口 96 唇片 98 第二側邊 100 密封元件 102 密封元件 104 可移動延伸板片 106 爽具板片 108 扣件 110 扣件開孔 112 具螺牙拴扣 114 螺帽 116 彈簧墊片 120 扁平支樓元件 122 L造形定位元件

-14-

Claims (1)

1. 200305170 拾、申請專利範圍 種用於彿水式核反應器蒸汽乾燥機之流體控制裝置 (68、70)，蒸汽乾燥機包括至少一排出氣室（72)，該流體 控制裝置包括： 一支撐元件（78、20); 長型牙孔板片（76)元件，其連接於該支撐元件；及 至少一連接於該支撐元件之定位元件（80、122)。 2·如申請專利範圍第丨項之裝置（68、7〇)，進一步包括至少 /σ著δ亥牙孔板片（76)元件之第一側邊（86)縱軸方向延 伸之唇片（96)，該唇片大體上垂直於該穿孔板片元件延 伸。 3 | •如申請專利範圍第1項之裝置（68、70)，其中該穿孔板片 (76) το件包括複數個板片元件。 4·如申請專利範圍第1項之裝置（68、70)，其中該至少一定 位凡件（80、122)亦連接於該穿孔板片元件（76)。 5·如申晴專利範圍第1項之裝置（68、70)，其中每一該至少 疋位元^牛择0)包括一第一部位（82)及一第二部位（84)， 5亥第一部位連接於該穿孔板片（76)元件，及該第二部位 由"亥第一部位之一端以大體上成90度延伸。 6. 如申凊專利範圍第5項之裝置（68、70)，其中該支撐元件 (78)具有大體上L造形，及該定位元件（80)之第二部位 (84)係疊放於該支撐元件之一頂部面。 7. 如申凊專利範圍第1項之裝置（68、7〇)，進一步包括連接 於該穿孔板片（76)元件第一尾端部位之一第一可調整密 2〇〇3〇517〇

   封元件（100)，及連接於該穿孔板片心牛第二尾端部位 之一第二可調整密封元件（102)。 8·如申請專利範圍第7項之裝置（68、70)，其中該第一及第 二密封元件（100、102)在縱軸方向可調整，以便該第一 袷封元件可調整延伸穿過該穿孔板片（76)元件之第一尾 端。卩位，及该第二密封元件可調整延伸穿過該穿孔板片 元件之第二尾端部位。 種用於核反應之蒸汽乾燥機⑼），該蒸汽乾燥機包 括： 複數個乾燥機風翼； 至少一排出氣室（72);及 一流體控制裝置（68、70)，其包括·· 一支撐元件（78、120); 長型穿孔板片（76)元件，其係連接於該支撐元件（78) ;及 j至少一連接於該支撐元件之定位元件（80、122)。 ★申明專—利— 範圍第9項之蒸汽乾燥機⑼），其中該流體控 制衣置(68、70)進一步包括至少一沿著該穿孔板片(76) -件之第側邊（86)縱轴方向延伸之唇片（96)，該唇片大 體上垂直於該穿孔板片元件延伸。 申明專利fe圍第9項之蒸汽乾燥機（5Q)，其中該穿孔板 片（76)元件包括複數個板片元件。 12.:申請專利範圍第9項之蒸汽乾燥機(5〇)，其中該至少一 疋位το件（8G、122)連接於該穿孔板片（76)元件。 200305170

   13·如申請專利範圍第9項之蒸汽乾燥機（5〇)，其中每一該至 ^定位元件（80、122)包括一第一部位（82)及一第二部 位（84)，該第一部位連接於該穿孔板片（76)元件，及該第 二部位由該第一部位之一端以大體上成9〇度延伸。 14. 如申請專利範圍第13項之蒸汽乾燥機（5〇)，其中該支撐 兀件（78)具有大體上L造形，及該定位元件（8〇)之第二部 位（8 4) g放於該支撐元件之一頂部面。 15. 如申凊專利範圍第9項之蒸汽乾燥機（5〇)，其中該流體控 制裝置（68、70)進-步包括連接於該穿孔板片（76)元件第 :尾端部位之-第-可調整密封元件（1⑼），及連接於該 牙孔板片兀件第二尾端部位之一第二可調整密封元 (102)。 16·如申請專利範圍第15項之蒸汽乾燥機（5〇)，其中該第一 及第二密封元件（1〇〇、1〇2)在縱軸方向可調整，以便該 第-密封元件可調整延伸穿過該穿孔板片(76)元件之第 -尾端部位，及該第二密封元件可調整延伸穿過該穿孔 板片元件^之·第二尾端部位。 17·—種用於核反應器⑽之蒸汽乾燥機（5G)，該蒸汽乾 包括： 複數個乾燥機風翼； 至少一排出氣室（72);及 一流體控制裝置（68、70)，其包括： 一支撐元件（78、120); -長型穿孔板片元件（76)’其係連接於該支撐元件； 200305170

   至少一連接於該支撑元件之定位元件（8〇、122); 至少一沿著該穿孔板片元件之第一側邊（86)縱軸方向 延伸之唇片（96)，該唇片大體上垂直於該穿孔板片元件 延伸； 一連接於該穿孔板片元件第一尾端部位之第一可調整 密封元件（100);及 一連接於該穿孔板片元件第二尾端部位之第二可調整 密封元件（102)。 18.如申請專利範圍第17項之蒸汽乾燥機（5〇) 板片（76)元件包括複數個板片元件。 •女申。月專利範圍第17項之蒸汽乾燥機（5〇) 一定位元件（80)連接於該穿孔板片（76)元件 2〇·如申請專利範圍第17項之蒸汽乾燥機（5〇) 至少一定位元件（80、丨22)包括一第一部位（82)及一第_ 部位（84)，該第-部位連接於該穿孔板片（76)元件，及^ 其中該穿子I 其中該至二 其中每一 1

   第 部位由該第一部位之一端以大體上成90度延伸 21.如申請專，範圍第20項之蒸汽乾燥機(5〇)，其中該支彳 几件（78)具有大體上L造形，及該定位元件⑽)之第二$ 位（84)疊放於該支撐元件之一頂部面。 1 申。月專利範圍第17項之蒸汽乾燥機（5〇)，其中該第- 2第m件⑽、1G2)在縱軸方向可調整，=便言 j -密封元件可調整延伸穿過該穿孔板片（76)元件之^ ^端部位，及該第二密封元件可調整延伸穿過該穿不 板片7L件之第二尾端部位。

   -4 -