Вертикальные парогенераторы. Парогенераторы с теплоносителем

Парогенераторы с теплоносителем — вода под давлением вертикального типа (проект, СССР).

В Советском Союзе ведутся разработки парогенераторов вертикального типа с коллек­торным вводом теплоносителя. Как отмечалось в [1, 2], при мощности парогенератора 750—800 МВт предпочтительность вертикальной или горизонтальной конструкции не вполне очевидна, однако при дальнейшем росте мощности следует ориентироваться на вертикальные парогенера­торы.

В табл. 3 представлены характеристики¹ вариантов парогенераторов вертикального типа, пред­назначенных для выработки насыщенного пара с теплопередающей поверхностью из винтовых змеевиков, на рис. 6 дана их конструкция.

В парогенераторе с винтовыми змеевиками концы труб завальцованы в вертикальный круглый коллектор. Коллектор подвода и отвода теплоносителя один. Вход и выход теплоноси­теля разделены съемными перегородками. Трубный пучок, представляющий собой теплопередающую поверхность погружного типа, отделен от корпуса обечайкой. Кольцевая щель между корпусом и обечайкой является опускным участком контура естественной циркуляции пароге­нератора. Питательная вода поступает в опускной участок из патрубков, присоединенных к то­роидальному коллектору питательной воды, расположенному выше уровня воды в парогенера­торе.

Пароводяная смесь из теплопередающего пучка поступает в циклонные сепараторы с осевым подводом пара (I ступень сепарации). Вторая ступень сепарации — гравитационная. Оконча­тельная осушка пара происходит в вертикальных жалюзийных сепараторах. Материал труб теп­лопередающей поверхности— сталь 0Х18Н10Т, для корпуса используется сталь 22К, для кол­лекторов — сталь 18Х2М, плакированная статью 0Х18Н10Т. На рис. 6 показана схема верти­кального парогенератора без перегрева пара, теплопередающая поверхность которого разделена на две секции. Такое разделение дает возможность расхолодить реактор при снятой крышке за счет естественной циркуляции теплоносителя через нижнюю секцию. Однако существуют проектные варилит конструкции парогенератора без пучка расхолаживания |I| В табл. 4 пред­ставлены характеристики вертикального парогенератора, рассчитанного на выработку пере­гретого пара.

Таблица 3

Таблица 4

В парогенераторе с перегревом пара трубный пучок пароперегревателя располагается за второй ступенью сепарации и по конструкции аналогичен трубному пучку испарителя. Ма­териал трубок испарителя — сталь 0X18Н10Т, материал трубок пароперегревателя исследуется. Для коллектора используется высокопрочная низколе­гированная сталь перлитного класса с плакировкой поверхности со стороны теплоносителя аустенитной сталью, для корпуса — такая же сталь, но без плакировки.

Рис.6 Вертикальный парогенератор с пучком расхолаживания (проект СССР) с винтовыми змеевиками: 1 — корпус; 2 - обечайка; 3 — нижняя часть пучка труб 4 - коллектор: 5 — верхняя часть пучка труб; 6 - непрерывная про­дувка 7 -коллектор питательной воды 8 — сепаратор 9 - выход насыщенного пара; 10 — крышка 11 — крышка коллектора; 12 — люк; 13 - питательной воды 14 — раздающие трубы питательной воды 15 - входной патрубок теплоносителя; 16 — разделительная перегородка 17 —штуцер периодической продувки; 18 - выходной патру­бок теплоносителя.

Парогенераторы зарубежных АЭС с водным теплоносителем В зарубежной практике на АЭС с теплоносителем—вода под давлением находят при­менение конструкции парогенераторов вертикального типа с трубными досками, погруженны­ми поверхностями нагрева, изготовленными из (У-образных труб). Парогенераторы рассчиты­ваются на выработку насыщенного пара. В табл. 5 представлены характеристики паро­генераторов американских АЭС, в табл. 6 — парогенераторов АЭС ФРГ.

Таблица 5

Таблица 6

Конструктивные схемы этих парогенераторов достаточно близки и схематично пред­ставлены на рис. 7. Корпус парогенератора состоит из двух частей: нижней, в которой разме­шена тепло передающая поверхность из U-образных змеевиков, и верхней, где располагаются сепарационные устройства. Диаметр нижней части корпуса меньше, чем диаметр верхней части. Трубы теплопередающей поверхности изготавливаются из сплава инконель: 14—17% хрома, 9% железа, осталь­ное никель. Для корпуса используются углеродистые стали. Части корпуса, которые соприкасаются с теплоносителем, плакируются инконелем.

Рис. 7 Вертикальный парогенератор с U-образными трубками и трубной доской (зарубежная конструкция): 1 — вход теп­лоносителя; 2 — уровень воды; 3 — жалюзийные сепараторы- 4 — выход пара; 5 — центробежные сепараторы; 6 — вход питательной воды; 7 — трубный пучок; 8 — дренаж; 9 — выход теплоносителя; 10 — лаз.

Рис. 8 Вертикальный прямоточный парогенератор АЭС с ВВЭР (США, АЭС «Окони»): 1— выход теплоносителя; 2 — дренаж; 3 — монтажное отверстие; 4 - дистанционируюшие пластины; 5 —кожух; 6 — коллектор питательной воды; 7 —отверстие для прохода пара в опускной участок; 8 — выход перегретого пара; 9 — воздушник; 10 — вход теплоносителя; 11 — лаз;12 — устройство для впрыска питательной воды; 13 — дистанционирующие решетки.

Парогенератор фирмы «Вестин-гауз электрик» (модель Е)

Парогенератор тина «Система-80» фирмы «Комбасчен инжиниринг»

Вертикальный ПГ АЭС с ВВЭР

(проект): 1— люк-лаз, 2 — корпус; 3 — кожух трубного пучка; 4 — штуцеры уровнемеров; 5 — жалюзийный сепаратор тор; 6 — люк-лаз; 7 — штуцер аварийного подвода воды; 8 — штуцер непрерывной продувки; 9 — пар пучка труб теплопередающей поверхности; 10 - штуцер пе­риодической продувки; 11 — коллектор теплоносителя; 12 — разделительная обечайка коллек­тора; 13 — раздающий коллектор питательной воды; 14 — штуцер дренажа