Конструкции парогенераторов

3.1. Парогенераторы АЭС с водным теплоносителем

Двухконтурные атомные электростанции с теплоносителем— вода под давлением иг­рают и еще будут играть большую роль в атомной энергетике.

В развитии парогенераторов таких станций можно выделить несколько основных ти­пов:

1.Парогенераторы ПГВ горизонтального типа с погруженной поверхностью нагрева, выполняемой из U-образных змеевиков, и раздачей теплоносителя с помощью коллекторов.

2. Парогенераторы ПГВ вертикального типа с погруженной поверхностью нагрева змеевикового или ширмового типа и раздачей теплоносителя с помощью коллекторов.

3. Парогенераторы вертикального типа с погруженной поверхностью нагрева, выпол­ненной из U -образных змеевиков, и раздачей теплоносителя с помощью трубных досок.

4. Прямоточные парогенераторы.

5. Секционные парогенераторы.

3.1.1. Парогенераторы ПГВ с теплоносителем—вода под давлением горизонтального типа.

Парогенераторы горизонтального типа для АЭС с ВВЭР были впервые введены в экс­плуатацию на Ново-Воронежской АЭС. Эти парогенераторы представляют собой корпусные рекуперативные теплообменники. Теплоноситель, давление которого в 2—3 раза выше давле­ния генерируемого пара, движется внутри труб, куда подается с помощью коллекторов. Экономайзерная и испарительные поверхности нагрева совмещены по существу. В водяном объеме парогенераторная вода имеет температуру насыщения. Вся поверхность нагрева работает как кипящая. Вырабатываемое при этом количество пара превосходит выдаваемое потребителю. Избыточное количество пара, конденсируясь, отдает тепло для подогрева питательной воды до температуры насыщения. Парогенераторы вырабатывают насыщенный пар. Характер омывания теплопередающей поверхности нагрева рабочим телом можно рассматривать как естественную циркуляцию при безнапорном движении. Подогрев питательной воды, выработка пара и его се­парация производятся в одном корпусе. Поверхность нагрева парогенератора по условиям тре­бования чистоты теплоносителя изготовлена из аустенитной нержавеющей стали. Трубы теплопередающей поверхности дистанционируются по высоте и ширине пучка с помощью вол­нообразных пластин и прямых планок. Коллекторы изготавливаются либо из нержавеющей стали, либо из стали перлитного класса. В последнем случае внутренняя стенка коллекторов, соприкасающаяся с теплоносителем, плакируется сталью 0Х18Н10Т. Проходящие через корпус коллекторы приварены к нему в нижней его части с помощью патрубков, образующих водя­ную рубашку. Обслуживание внутренних полостей коллекторов в парогенераторах 1-го и 2-го блоков осуществляется снизу; в парогенераторах 3—5-го блоков — сверху. Корпус парогенера­торов состоит из цилиндрической обечайки и двух эллиптических днищ, изготавливаемых из стали перлитного класса.

Питательная вода вводится в корпус над зеркалом испарения и направляется в горизон­тально расположенный под зеркалом испарения коллектор питательной воды. В пароге­нераторах 1—4-го блоков он располагается примерно в средней части трубного пучка. Пита­тельная вода из отверстий коллектора направляется в сторону горячей части трубного пучка, что способствует выравниванию паровой нагрузки зеркала испарения. В парогенераторе 5-го блока для выравнивания паровой нагрузки зеркала испарения устанавливается погруженный дырчатый щит, а питательная вода из коллектора подается на щит в сторону входной части трубного пучка.

Сепарация пара двухступенчатая: I - ступень осадительная, II ступень — жалюзийные сепараторы. В табл. 1 представлены характеристики эксплуатируемых парогенераторов Ново- Воронежской АЭС 1—4-го блоков и 5-го блока — для реактора ВВЭР-1000. На рис. 4 показана схема парогенератора 4-го блока НВ АЭС.

Горизонтальные парогенераторы к реакторам ВВЭР.

Рис. 4 Парогенератор 4-го блока Ново-Воронежской АЭС: 1 — корпус парогенератора: 2 — пучок труб; 3 — штуцера из­мерителя уровня; 4 — жалюзийные сепараторы; 5 — коллектор насыщенного пара; 6 —выход насыщенного пара; 7 — люк; 8 —штуцер периодической продувки; 9 — коллектор питательной.воды; 10 — непрерывная продувка; 11 — опоры трубок; 12 — опора парогенератора; 13 — вход: ной коллектор теплоносителя; 14 — воздушник коллек­тора; 15 — отвод утечки из-под прокладки крышки; 16 — крышка коллектора; 17 — крышка; 18 — вход питатель­ной воды; 19 — выходной коллектор теплоносителя

Таблица 1

* Прочерк в этой и других таблицах означает, что данных не имеется.

Таблица 2

Рис. 5 Горизонтальный парогенератор с перегревом пара: 1 — выходной коллектор теплоносителя; 2 — корпус парогене­ратора; 3 — штуцера уровнемера; 4— штуцер входа питательной воды; 5 — отвод утечек из-под прокладок крышки; 6— крышка коллектора; 7 — крышка; 8 — воздушник коллектора; 9 — пароотводящий штуцер; 10— защитный кожух; IT—пучок труб пароперегревателя; 12— сепараторы; 13 — труба для отвода воды из сепараторов; 14 — дырчатый щит; 15 — коллектор питательной воды; 16 — пучок труб испарителя; 17 — дренаж; 18 — входной коллектор испарителя.

В табл. 2 даны характеристики парогенератора горизонтального типа, рассчитанного на слабый перегрев пара, на рис. 5 — проектная конструкция парогенератора этого типа. Пароперегревательный пучок, как это видно из рис. 5, размещен за сепараторами в верхней части сепарационного пространства. Часть корпуса парогенератора в районе выхода перегретого пара защищена экранами.