Прямоточные парогенераторы

Прямоточные парогенераторы с прямыми трубками теплопередающей поверхности.На АЭС «Окони-1» и «Дэвис-Бессе» с водой под давлением установлены прямоточные пароге­нераторы, производящие слабо перегретый пар. Характеристики этих парогенераторов пред­ставлены в табл. 7, конструктивная схема — на рис. 8.

Таблица 7

Характеристики парогенераторов	АЭС
«Окони-1»	«Девис-Бессе»
Тепловая мощность, МВт
Число парогенераторов на реактор
Давление теплоносителя, МПа	16,1	15,2
Температура теплоносителя, °С:
на входе
на выходе
Расход теплоносителя, кг/с
Паропроизводительность, кг/с
Давление пара, МПа	6,48	6,2
Температура пара. °С
Давление питательной воды, МПа	7,2	—
Температура питательной воды, °С	—
Диаметр и толщина стенки корпуса, м	—	4,34X0,226
Высота, м	—
Наружный диаметр трубопроводов, мм:
«горячего» теплоносителя	—
«холодного» теплоносителя	—
Качество питательной воды парогенератора:
общее солесодержание, мкг/кг		—
содержание кремния, мкг/кг		—
содержание железа, мкг/кг
содержание меди, мкг/кг		—
соли жесткости, мкг/кг		—
рH	9,3—9,5	—

Теплопередающая поверхность набрана из прямых труб, материал их — инконель. Для корпуса выбрана углеродистая сталь. Питательная вода через разбрызгивающее устройство и подается в кольцевой зазор между корпусом парогенератора и кожухом, отделяющим теплопередающую поверхность or корпуса.

Рис. 9 Прямоточный парогенератор с теплоносителем — вода под давлением для выработки перегретого пара поверх­ность нагрева змеевикового типа (проект, СССР): 1 — корпус парогенератора; 2 — верхняя часть трубного пучка; 3 — собирающая камера верхнего пучка и раздающая камера нижнего пучка труб; 4 — нижняя часть трубного пучка; 5 — собирающая камера нижнего трубного пучка: 6 —раздающая камера верхнего трубного пучка

Таблица 8

Характеристика парогенератора	Прямоточный пароге­ нератор АЭС с ВВЭР (СССР, проект)
Электрическая мощность, МВт
Тепловая мощность, МВт
Паропроизводительность, кг/с
Давление пара, МПа	6,28
Температура пара, °С
Температура питательной воды. °С
Расход теплоносителя, кг/с
Давление теплоносителя, МПа	15,7
Температура теплоносителя, °С:
на входе
на выходе
Скорость теплоносителя в трубах, м/с	4,23
Диаметр и толщина стенки труб, мм	12x1,2
Суммарная теплопередающая поверхность, м2	15 850
Число труб, шт.:
в нижнем спиральном пучке
в верхнем спиральном пучке
Число слоев навивки
Шаг между слоями, мм	14,5
Количество трубок в первом слое:
нижнего пучка
верхнего пучка
Количество трубок в последнем слое:
нижнего пучка
верхнего пучка
Внутренний диаметр и толщина стенки коллектора, мм	1650x195
Внутренний диаметр трубопроводов, мм:
подвода и отвода теплоносителя
подвода питательной воды
отвода перегретого пара
Внутренний диаметр корпуса, мм
Высота парогенератора, м	26,5
Масса парогенератора, т

За счет конденсации части пара, поступающего в кольцевую щель через окна в кожухе, питательная вода нагревается до температуры кипения. Это позволяет поддерживать темпера­туру корпуса равной температуре насыщения, что сводит к минимуму различие температур стенки трубы и корпуса и, следовательно, уменьшает до минимального значения разность тем­пературных удлинений труб и корпуса.

Прямоточный парогенератор с витыми змеевиками (проект, СССР). На рис. 9 пред­ставлена схема, а в табл. 8 даны основные характеристики вертикального прямоточного паро­генератора с перегревом пара. Теплопередающая поверхность парогенератора выполнена из ви­тых змеевиков и разделена на два теплообменных пучка. В нижнем пучке питательная вода по­догревается до температуры кипения и частично испаряется. В верхнем пучке влажный пар полностью испаряется и перегревается. Материал трубок нижнего пучка—сталь 0Х18Н10; верхнего—.сталь ОХ20Н46Б.

Трубки теплопередающей поверхности подсоединены к вертикально расположенному коллектору. Внутри коллектора установлены перегородки с отверстиями, которые делят поток теплоносителя на две части: одна направляется в трубки нижнего трубного пучка, другая — в трубки верхнего пучка. Питательная вода подается в парогенератор через патрубки, присоединенные к нижнему днищу корпуса. Перегретый пар выходит из патрубков в верхнем днище па­рогенератора.

Прямоточный прямотрубный ПГ:

1— входная камера теплоносителя; 2 — трубная доска; 3 — трубы поверхности теплообмена; 4 — патрубок выхода пара; 5 — коллектор питательной воды; 6 — корпус ПГ; 7 — кожух трубного пучка; 8 — трубная доска; 9 — выходная камера теплоносителя.

3.1.5. Секционный парогенератор для АЭС с ВВЭР (проект, ЧССР)

Чехословацкими специалистами разработан проект многосекционного парогенератора для АЭС с ВВЭР. Подобного типа парогенераторы могут найти применение как аппараты большой единичной мощности. Схема парогенератора имеется в [1]. U-образные секции паро­генератора выполнены по типу «пучок труб в трубе» и соединены с одним сепарационным ба­рабаном. Теплоноситель Движется внутри труб пучка, рабочее тело (вода и пароводяная смесь) — в межтрубном пространстве секции, продольно омывая пучок труб. Подъемными и опуск­ными трубами секции соединяются с сепарационным барабаном. Движение рабочего тела — за счет напора естественной циркуляции.

Таблица 9

Характеристики парогенератора	Значение
Тепловая мощность, МВт
Давление теплоносителя, МПа	10,3
Температура теплоносителя, °С; на входе на выходе
Расход теплоносителя, кг/с
Паропроизводителность. кг/с	92,8
Давление пара. МПа	3,24
Температура пара. °С
Температура питательной воды, С
Скорость теплоносителя, м/с: на экономайзерном участке на испарительном участке	3,19 3,28
Коэффициент теплоотдачи от теплоносители к стенке, кВт/(м2хК) на экономайзерном участке на испарительном участке	24,8 25,1
Коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу, кВт/(м2хК) на экономайзерном участке на испарительном участке	23,2
Коэффициент теплопередачи кВт/(м2хК): на экономайзерном участке на испарительном участке	3,32 4,65
Удельный тепловой поток на испарительном участке, кВт/м
Кратность, естественной циркуляции
Скорость циркуляции, м/с	0,83
Число секций
Число трубок в секции
Диаметр и толщина стенки трубки, мм	16х1.4
Диаметр толщина стенки трубы -корпуса секции, мм	194х6
Толщина трубной доски секции, мм
Внутренний диаметр трубопроводов теплоносителя, мм
Скорость теплоносителя в трубопроводах, м/с	8,33
Диаметр и толщина стенки опускных труб контура естественной циркуляции, мм	102x3,5
Скорость воды в опускных трубах, м/с	1,75
Гидравлическое сопротивление по контуру теплоносителя, МПа	0,116
Размеры сепарационного барабана, м: наружный диаметр длина	1,8
Вес парогенератора, т

Материал трубок теплопередающей поверхности — сталь 1X18Н10Т. Наружные трубы секции и сепарационный барабан изготовляются из углеродистой стали. Основные характери­стики парогенератора даны в табл. 9.