[發明專利]核蒸汽發生器蒸汽噴嘴限流器

有效

• 申請號: 201280038048.0
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103733264A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: R·M·韋普費
• 申請（專利權）人: 西屋電氣有限責任公司
• 主分類號: G21C1/01
• 分類號: G21C1/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明大體上涉及蒸汽發生器，并且更具體地涉及用于蒸汽發生器的蒸汽出口噴嘴的限流器。

背景技術

壓水核反應堆蒸汽發生器一般包括豎直定向的外殼、布置于外殼中以形成管束的多個U形管、用于在與U形彎曲部相對的端部處支承管的管板、與管板配合的分隔板、以及在管束的一個端部處形成一級流體入口集管和在管束的另一個端部處形成一級流體出口集管的下封頭。一級流體入口噴嘴與一級流體入口集管流體連通，并且一級流體出口噴嘴與一級流體出口集管流體連通。蒸汽發生器次級側包括布置于管束和外殼之間的封套以形成環形室，所述環形室由在外側上的外殼、以及在內側上的封套、以及布置于管束的U形彎曲端部上方的給水環構成。

已經被穿過反應堆的循環加熱的一級流體通過一級流體入口噴嘴進入蒸汽發生器。從一級流體入口噴嘴開始，一級流體被引導穿過一級流體入口集管、穿過U形管束、流出一級流體出口集管并且穿過一級流體出口噴嘴至反應堆冷卻劑系統的剩余部分。同時，通過連接至蒸汽發生器內側的給水環的給水噴嘴，將給水引入至蒸汽發生器次級側，即在管板上方與管束的外側交界的發生器一側。在一個實施例中，一旦進入蒸汽發生器，則給水與從水汽分離器返回的水混合。這個被稱作下降流動的混合物沿著鄰近外殼的環形室被向下引導，直至位于環形室底部處的管板導致水改變以與U形管外側進行熱交換的方式經過的方向并且向上穿過封套的內側為止。在水以與管束熱交換的方式循環的同時，熱量被從管中的一級流體傳遞至管周圍的水，從而引起管周圍的水的一部分轉換為蒸汽。蒸汽隨后上升，并且被引導穿過用于將攜帶的水從蒸汽分離的若干水汽分離器，并且蒸汽隨后通過蒸汽出口噴嘴離開蒸汽發生器，并且一般通過渦輪機循環，以采用本領域已知的方式產生電力。

核蒸汽發生器一般具有在蒸汽出口噴嘴中的流量限制器，以在發生不太可能發生的蒸汽管破裂的情況下限制將要排出至安全殼內的蒸汽的量。雖然流量限制器是重要的安全結構，但是流量限制器增添了害處，即能夠降低發生器的效率。在一些蒸汽發生器的蒸汽噴嘴流量限制器中的滿功率壓降能夠接近20psi。蒸汽噴嘴流量限制器中的壓降減低至5psi或更少，這能夠對出口蒸汽壓力具有顯著的好處，并且因此有利地增加工廠效率和收入。額外地，壓降的減低將水份夾帶量減低直至0.05%，這對渦輪機壽命有益。

因此，需要一種新的流量限制器設計，其具有顯著較低的壓降而不犧牲性能。

此外，需要一種新的蒸汽噴嘴流量限制器設計，其具有顯著較低的水份夾帶量。

發明內容

通過下文描述的蒸汽發生器達成這些和其他目的，所述蒸汽發生器包括蒸汽出口噴嘴，所述蒸汽出口噴嘴具有內壁，所述內壁限定具有中央軸線的蒸汽出口管道。支承腹板懸掛于蒸汽出口管道，并且具有與中央軸線同心的中央開口。軸被可滑動地支承在中央開口內并能夠在中央開口內軸向地移動，并且軸在一個端部處具有止動器、且在另一個端部處具有孔板，所述止動器防止所述一個端部滑入開口內。所述孔板垂直于中央軸線延伸，當位于所述一個端部處的止動器抵靠中央開口時，孔板與蒸汽出口管道間隔開。當軸在使止動器移動遠離支承腹板中央開口的方向上移動其行程的一定幅度時，孔板抵靠蒸汽出口管道的輸入端部。當軸移動其行程的所述一定幅度時，孔板處于閉合位置中，并且孔板具有一個或多個開口，與在止動器抵靠中央開口的情況下軸處于打開位置時蒸汽出口管道可得的開口相比較，所述一個或多個開口約束了穿過蒸汽出口管道的蒸汽流量。雖然在正常的蒸汽發生器操作過程中偏壓機構將軸維持于打開位置中，但是一旦蒸汽管線破裂則偏壓機構的力被產生的蒸汽流量增加所抵消。

優選地，孔板中的開口為圍繞中央軸線對稱地形成的多個孔。理想地，開口由圍繞中央軸線均勻地間隔開的兩組同心的孔形成。

在一個實施例中，蒸汽出口管道具有帶一種輪廓的入口，并且孔板具有互補的輪廓。在另一個實施例中，中央軸線在豎直方向上延伸，并且偏壓機構是重力。替代地，軸線無需在豎直方向上延伸，并且偏壓機構為支承于支承腹板和孔板之間的彈簧。理想地，彈簧為纏繞于軸上的螺旋彈簧。

附圖說明

當結合附圖閱讀時能夠從以下的優選實施例的描述中進一步理解本發明，其中：

圖1為豎直管殼式蒸汽發生器的部分切除的立體圖；

圖2為從下文描述的實施例的限流器的下側部看的立體圖，且孔板處于打開位置中；

圖3為從孔板的下側部看的本文描述的限流器的可移動元件的立體圖；

圖4為從下側部看的下文描述的限流器的立體圖，且孔板處于閉合位置中；以及