[發明專利]用于反應堆設備的臥式蒸汽發生器

有效

• 申請號: 201580076021.4
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN107250664B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: D·A·拉霍夫;A·V·薩福羅諾夫
• 申請（專利權）人: 獲勞動紅旗勛章和CZSR勞動勛章的水壓試驗設計院聯合股份公司
• 主分類號: F22B1/02
• 分類號: F22B1/02;F28D7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;張魯濱

本發明涉及一種電力工業，更具體地涉及用于核電站的臥式蒸汽發生器和具有水冷水慢化反應堆和臥式蒸汽發生器的反應堆設備。本發明的反應堆設備包括：核反應堆，該核反應堆具有四個循環環路，各循環環路包括蒸汽發生器、主循環泵和主冷卻劑主循環管線，該蒸汽發生器具有水平的熱交換管束，該管束通過管間通道分成多個管組并且連接到位于具有橢圓形底部的筒形容器內部的主冷卻劑集管。基于限定的關系選擇容器內徑、主冷卻劑集管的軸線之間的橫向距離和沿橢圓形底部的內表面的蒸汽發生器長度。本發明改善了蒸汽發生器的熱傳遞性能以及可靠性和使用壽命。

技術領域

本發明涉及電力工業，更具體地涉及用于具有水冷水慢化動力反應堆(VVER)的核電站的臥式蒸汽發生器和具有VVER反應堆和臥式蒸汽發生器的反應堆設備。

背景技術

蒸汽發生器是VVER核電站(NPP)的反應堆設備(RP)主回路的最重要的元件。由于在反應堆中產生的熱量，在蒸汽發生器中產生蒸汽，蒸汽用作渦輪工作介質以用于發電。除了產生蒸汽之外，蒸汽發生器必須在所有NPP工作模式下保證反應堆芯的可靠且連續的冷卻。

在蒸汽發生器工作期間，將高放射性的主回路冷卻劑泵送通過該蒸汽發生器。為此，NPP蒸汽發生器安裝在反應堆安全殼建筑物內部，并且蒸汽發生器的尺寸極大地影響了安全殼的尺寸。

由于用于具有水冷水慢化動力反應堆(VVER)的核電站的反應堆設備的發展，已經研究出了兩種蒸汽發生器設計：立式蒸汽發生器和臥式蒸汽發生器。在第一種情況下，蒸汽發生器具有立式壓力容器和嵌入臥式管板中的立式U形熱交換管。在第二種情況下，蒸汽發生器具有臥式壓力容器和嵌入主回路冷卻劑的立式入口集管和出口集管中的臥式熱交換管。當前，這兩種設計理念都發展成完善的但卻不同的技術趨勢。本發明涉及臥式蒸汽發生器理念，涉及該臥室蒸汽發生器在結合有VVER型反應堆的反應堆設備中的應用。

根據本發明的背景，具有不同的臥式蒸汽發生器設計，這些設計具有不同的可靠性、尺寸、產能、熱交換管束的元件密度、內部構件布置、單位結構的特定金屬量等。

1993年10月14日公開的國際申請WO9320386(IPC：F22B1/02)中公開的蒸汽發生器具有臥式壓力容器和安裝在該壓力容器中的臥式熱交換管束，管嵌入主回路冷卻劑的立式入口集管和出口集管中。給水供應裝置位于熱交換管束的中心，這在填充有熱交換表面的蒸汽發生器容器中導致明顯的水平中斷。由于缺少填充有熱交換管的蒸汽發生器壓力容器，導致低功率、單位結構中增加的特定金屬量和反應堆設備的蒸汽發生器的低持久性。

2010年12月20日公布的俄國實用新型專利NO.100590(IPC：F22B37/00)公開了一種臥式蒸汽發生器。臥式蒸汽發生器包括容器，該容器具有焊接到該容器的各端的橢圓形底部，該底部包括具有平蓋的套圈，根據所要求的實用新型，平均套圈高度和套圈孔徑之間的比值在0.1和0.9之間。該技術方案被設計成減小蒸汽發生器尺寸，以有助于將其從制造工廠運送到其裝配場所并且增加蒸汽發生器箱中的可用空間。由于更短的套圈，減小了縱向尺寸，但是不改變蒸汽發生器壓力容器的長度，即裝置不減小單位結構中的特定金屬量。

與俄國制造的VVER反應堆相似的異國反應堆是PWR型反應堆(壓水反應堆)。具有PWR型反應堆的反應堆設備通常裝備有立式蒸汽發生器。

與上述具有立式壓力容器的蒸汽發生器不同，臥式蒸汽發生器由于其設計而具有下列已知的獨特方面：

-慢化的蒸汽負荷允許應用簡單的分離方案，同時可靠地保證蒸汽所需的含水量，

-副回路中慢化的介質流率消除了熱交換管和蒸汽發生器的其它元件中的振動危害，

-主回路的立式筒形入口集管和出口集管防止了在其表面上的污泥沉積物積聚，由此減少熱交換管在所述集管中的插入區域處的腐蝕損壞的危害，