[發(fā)明專利]一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)及布置方法

有效

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• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109990256B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林亮;蔡鼎陽;肖韻菲;余興鳳;蘇應(yīng)斌;曾暢;蘇榮福;唐涌濤;黃偉;羅行;葉陽;鐘發(fā)杰;秦忠;宋丹戎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計院
• 主分類號: F22B1/02
• 分類號: F22B1/02;F22B37/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)，包括兩條主蒸汽管線和設(shè)置于壓力容器上的多個蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端環(huán)形均布于壓力容器外部；所述兩條主蒸汽管線通過多級蒸汽管線連接于多個蒸汽發(fā)生器；所述多級蒸汽管線中，每一級的單個管道均設(shè)有兩個分支管道直至末級管道，末級管道分別連通于多個蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端，且每一級中連接于同一個上級管道的兩個分支管道均軸對稱設(shè)置。本發(fā)明還公開了一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置方法。本發(fā)明一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)及布置方法，使通過主蒸汽管線的高溫蒸汽在后續(xù)管系能夠達到流量平衡，并且緩解高溫蒸汽所產(chǎn)生的應(yīng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆工藝設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)及布置方法。

背景技術(shù)

在分布式能源即將迎來大發(fā)展背景下，小型模塊式反應(yīng)堆因體積小、排放少、價格低、貼近消費側(cè)，其未來前景被業(yè)界看好。小堆相比于裝機容量在其以上的大、中型核電機組，小堆具有選址靈活，建投投資小，建造周期短、系統(tǒng)設(shè)備能在工廠組裝和便于運輸，且可通過模塊化設(shè)計建造升級和改善經(jīng)濟性等特點。小堆由于單堆熱功率小，正常運行熱儲能小，停堆后衰變熱少，最有利于提高反應(yīng)堆的固有安全和通過非能動安全設(shè)施的應(yīng)用提高抗自然災(zāi)害和外部人為事件威脅的能力，實現(xiàn)高度的安全性。此外，小堆機組負荷跟蹤能力強，可兼用于城市供熱、工業(yè)工藝供熱和海水淡化等領(lǐng)域。

國產(chǎn)化模塊式小型堆，采用一體化壓水堆技術(shù)方案，單堆布置。與大堆不同，一體化反應(yīng)堆壓力容器中設(shè)置有多臺直流式蒸汽發(fā)生器用于二次側(cè)產(chǎn)生高溫蒸汽，由于設(shè)置多臺直流式蒸汽發(fā)生器，因此其生成高溫蒸汽如何在后續(xù)管系達到流量平衡，同時克服高溫蒸汽所產(chǎn)生的熱應(yīng)力成為了難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一體化反應(yīng)堆壓力容器中設(shè)置有多臺直流式蒸汽發(fā)生器用于二次側(cè)產(chǎn)生高溫蒸汽，由于設(shè)置多臺直流式蒸汽發(fā)生器，因此其生成高溫蒸汽如何在后續(xù)管系達到流量平衡，同時克服高溫蒸汽所產(chǎn)生的熱應(yīng)力成為了難題，目的在于提供一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)及布置方法，解決上述問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種針對模塊式小堆的主蒸汽管線布置結(jié)構(gòu)，包括兩條主蒸汽管線和設(shè)置于壓力容器上的多個蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端環(huán)形均布于壓力容器外部；所述兩條主蒸汽管線通過多級蒸汽管線連接于多個蒸汽發(fā)生器；所述多級蒸汽管線中，每一級的單個管道均設(shè)有兩個分支管道直至末級管道，末級管道分別連通于多個蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端，且每一級中連接于同一個上級管道的兩個分支管道均軸對稱設(shè)置。

現(xiàn)有技術(shù)中，國產(chǎn)化模塊式小型堆，采用一體化壓水堆技術(shù)方案，單堆布置。與大堆不同，一體化反應(yīng)堆壓力容器中設(shè)置有多臺直流式蒸汽發(fā)生器用于二次側(cè)產(chǎn)生高溫蒸汽，由于設(shè)置多臺直流式蒸汽發(fā)生器，因此其生成高溫蒸汽如何在后續(xù)管系達到流量平衡，同時克服高溫蒸汽所產(chǎn)生的熱應(yīng)力成為了難題。

本發(fā)明應(yīng)用時，不同于普通鍋爐的蒸汽管道，模塊式小堆的蒸汽管道內(nèi)蒸汽壓力較大同時熱效應(yīng)明顯，所以發(fā)明人創(chuàng)造性的采用了這種形式的蒸汽管道。兩條主蒸汽管線負責將蒸汽輸送出安全殼并進行后續(xù)動力輸出，而蒸汽發(fā)生器用于二次側(cè)產(chǎn)生高溫蒸汽；為了后續(xù)的蒸汽管線直接的應(yīng)力平衡，所以將蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端環(huán)形均布于壓力容器外部，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽由蒸汽輸出端向外輸出。

在兩條主蒸汽管線和蒸汽發(fā)生器之間設(shè)置有多級蒸汽管線，這里所說的多級蒸汽管線實際上為兩條樹狀蒸汽管線，樹狀蒸汽管線的根節(jié)點為兩條主蒸汽管線，樹狀蒸汽管線的葉節(jié)點為蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端。每一個樹狀蒸汽管線的父節(jié)點對應(yīng)兩個子節(jié)點，以此類推，直至將所有的蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出端都連接至主蒸汽管線。