Способ работы горизонтального парогенератора Советский патент 1992 года по МПК F22B1/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогенераторах АЭС с водоводяными реакторами.

Известен способ работы горизонтального парогенератора с U-образным трубным пучком, заключающийся в подводе греющей среды в упомянутый пучок и распределении питательной воды над различными зонами его поверхности, Особенностью работы парогенераторов этого типа является неравномерная концентрация растворимых веществ в его водяном объеме и существенная неравномерность паровой нагрузки. Фактически объем парогенератора разделен опорами и дистанционирующими элементами трубного пучка на отдельные зоны, продувка осуществляется из зон, расположенных примерно посередине каждой половины цилиндрической части корпуса, а также из водных карманов коллекторов греющей среды.

На основе результатов испытаний парогенераторов и расчетного анализа неравномерности паровой нагрузки и солевого баланса в указанном источнике было показано, что солесодержание в зонах подвода греющей среды и вблизи торца парогенератора, ближнего к коллектору подвода греющей среды, концентрация растворимых веществ может быть существенно больше средней. Указанное обстоятельство может приводить к снижению надежности работы поверхности нагрева.

Целью изобретения является повышение надежности работы парогенератора путем уменьшения концентрации растворимых веществ в питательной воде и снижения неравномерности паровой нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в зону подвода греющей среды подают питательную воду в количестве, на 10-40% превышающем количество генерируемого в этой зоне пара.

На фиг. 1 схематично представлена конструктивная схема парогенератора, реализующего данный способ: на фиг. 2 - расчетная за.висимость изменения скорости пара по длине парогенератора; на фиг. 3 расчетная зависимость изменения солесодержания в водяном объеме подлине парогенератора; на фиг. 4 - ориентировочные кривые изменения относительной скорости пара в зоне подвода греющей среды и в зоне парогенератора при изменении относительного расхода питательной воды в зону подвода греющей среды; на фиг. 5 зависимость относительного солесодержания воды парогенератора в зоне подвода

греющей среды от относительного расхода питательной воды в эту зону.

Способ работы горизонтального парогенератора с и-образным трубным пучком заключается в подводе греющей среды в упомянутый пучок, распределении питательной воды над различнь1ми зонами его поверхности, причем в зону подвода греющей среды подают питательную воду в количестве, на превышающем количество генерируемого в этой зоне пара.

Парогенератор состоит из цилиндрического горизонтального корпуса 1 с днищами

2.Внутри корпуса установлен пучок 3 гори5 зонтально расположенных U-образных

труб. Пучок 3 разбит на отдельные пакеты 4, между которыми имеются опускные зазоры

5.Трубы пучкаЗ присоединены к коллектору 6 подвода греющей среды и (оллектору 7

0 отвода греющей среды, расположенным вертикально. Над пучком 3 установлен погруженный дырчатый лист 8, в napOBON пространстве корпуса 1 размещен жалюзийнь1й осушитель 9. Между пучком 3 и листом 8

5 установлены раздающие коллекторы 10 питательной воды, соединенные с naTpy6j OM 11 подвода питательной воды. На нижней образующей корпуса 1 установлены штуцеры 12 продувки парогенератора. Для обеспечения заданного распределения расхода питательной воды в отдельные зоны па|эогенератора на входе в каждый коллектор может быть установлена регулирующая арматура или рассчитанные по известным

5 соотношениям шайбы, коллекторы 10 могут иметь различное количество отверстий или могут быть расположены с у,величением шага между ними относительно коллекторов 6.Штуцеры 12 наиболее целесообразно рас0 полагать на корпусе 1 вблизи днищ 2.

Способ работы парогенератора осуществляется следующим образом.

Греющая среда подводится в коллектор

6.поступает в трубы пучка 3 и отводится из 5 парогенератора через коллектор 7. За счет

тепла, отдаваемого греющей средой, в межтрубном пространстве пучка 3 генерируется пар. Питательная вода подается через патрубок 11 к раздающим коллекторам 10. При

0 этом в зону подвода греющей среды (зона коллекторов) подают на 10-40% больше питательной воды, чем количество генерируемого в этой зоне пара, а в остальных зонах подвод питательной воды осуществляют

5 пропорционально количеству пара, генерируемого в этих зонах. ПVlтaтeльнaя вода конденсирует часть пара, выходящего из пучка

3.Пар поступает под погруженный дырчатый лист 8, проходит зеркало испарения и сепарируется в паровом пространстве корпуса 1. Окончательная осушка пара происходит в жалюзийном осушителе 9. Вода парогенератора циркулирует внутри корпуса, опускаясь в зазорах 5 между пакетами А трубного пуйка 3, Часть йоды парогенератораотводится на продувку через штуцеры 12.

На фиг. 2 и 3 представлены результаты конкретного применения предлагаемого способа.

Кривая 1 на фиг. 2 соответствует скорости пара на выходе из трубного пучка; кривая 2 отв1ечает известному способу работы парогенератора с равномерной подачей питательной воды, а кривая 3 характеризует предлагаемый способ работы. Сопоставляя кривые 3 и 2 можно убедиться, что данный способ подачи питательной воды приводит к заметному выравниванию паровой нагрузки. Важным является значительное снижение максимальной скорости пара в зоне подвода греющей среды (более чем на 20%). При этом скорость пара в торцовых зонах парогенератора несколько увеличивается, но остается менее 0,5 м/с.

Кривая 1 на фиг. 3 соответствует известному способу работы парогенератора и получена по приведенным балансовым зависимостям. При подаче питательной воды по предлагаемому способу работы (кривая 2)солесодержание в зоне подвода греющей среды и в зоне торца, ближнего к входному коллектору греющей среды, значительно уменьшается (более чем в 2 раза).

Относительная скорость пара и относительное солесодержание а зоне подвода греющей среды (фиг.4 и 5) резко снижаются преувеличении доли подвода питательной воды в зту зону от 1,0 до 1,1. Именно это обстоятельство, а также условия допустимого повышения концентрации солей определяют минимальное увеличение расхода питательной воды на 10% больше, чем количество пара, генерируемого в зоне подвода греющей среды.

Дальнейшее увеличение расхода питательной воды в эту зону способствует некоторому снижению скорости пара и солесодержания, однако зависимость становитсяпологой и достигает 1 при превышении расхода питательной воды на 40% больше, чем количество генерируемого в этой зоне пара. Одновременно при превышении указанного расхода начинает превышать 1 относительная скорость в зоне торца парогенератора, ближнего к коллектору подвода греющей среды. Последнее свидетельствует об увеличении неравномерности в паровой нагрузке по длине парогенератора при увеличении расхода питательной воды более, чем на 40% превышающем расход пара в зоне подвода греющей среды. Формула изобретения Способ работы горизонтального парогенератора с и-образным трубным пучком, заключающийся в подводе греющей среды в пучак, распределении питательной воды над зонами подвода и отвода греющей среды, в одну из которых воду подают в количестве. Превышающем количество генерируемого в этой зоне пара, с т л и ч аю; щ и и с я тем, что. с целью повышения надежности в работе парогенератора путем уменьшения концентрации растворимых веществ в питательной воде и снижения неравномерности паровой нагрузки, воду в зону подвода греющей среды подают в количестве, на 10-40% превышаю1дем количество генерируемого в этой зоне пара.

V.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогенераторах атомных электрических станцияхс водоводяными реакторами. Цель изобретения - повышение надежности работы парогенератора путем уменьшения концентрации растворимых веществ в питательной воде и снижения неравномерности паровой нагрузки. В способе греющая среда подводится в коллектор 6. поступает в трубы пучка 3 и отводится из парогенератора через коллектор 7. В межтрубном пространстве пучка 3 генерируется пар. Питательная вода подается к раздающим коллекторам 10, при этом в зону подвода греющей среды подают в количестве на 10- 40% превышающем количество генерируемого в этой зоне пара. 5 ил./л—п^Фи^} .^^^0^1^hO Ч>& О>&