[发明专利]蒸汽发生器管廊流缓冲件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月4日提交的名称为蒸汽发生器管廊流缓冲件的临时申请序列号No.61/471,328的优先权。

技术领域

本发明整体涉及一种U形管壳式蒸汽发生器，并且更加具体地涉及如下一种发生器，所述发生器减轻管廊内的再循环流体和给水的高速流动对换热管的影响。

背景技术

压水核反应堆蒸汽发生器通常包括：竖直定向的壳体；多根U形管，所述多根形状管布置在壳体中，以便形成管束；管板，所述管板用于将管支撑在与U形弯曲部相对的端部处；分隔板，所述分隔板与管板相配合；和封头，所述封头在管束的一个端部处形成一级流体进口集管，而在管束的另一个端部处形成一级流体出口集管。一级流体进口喷嘴与一级流体进口集管流体连通，而一级流体出口喷嘴与一级流体出口集管流体连通。蒸汽发生器次级侧包括：位于外侧的封套，其布置在管束和壳体之间形成由壳体构成的环形室；和位于内侧的封套；以及布置在管束的U形弯曲端部上方的给水环。

已经经由循环通过反应堆加热的一级流体通过一级流体进口喷嘴进入到蒸汽发生器中。从一级流体进口喷嘴开始，一级流体通过一级流体进口集管，通过U形管束，离开一级流体出口集管并且通过一级流体出口喷嘴抵达反应堆冷却剂系统的剩余部分。同时，将给水引入到蒸汽发生器次级侧中（即，蒸汽发生器的与管板上方的管束的外侧交界的一侧），通过连接到蒸汽发生器内部的给水环的给水喷嘴。在一个实施例中，在进入蒸汽发生器时，给水与从水气分离器返回的水相混合。该混合物（称作下水管流）沿着毗邻壳体的环形室向下，直到位于环形室底部处的管板致使水改变方向为止，从而与U形管的外侧成热传递关系，并且向上通过封套的内部。在水以与管束成热传递关系循环的同时，热量从管中的一级流体传递到环绕管的水，从而致使环绕管的水的一部分转变成蒸汽。为了区分开这种蒸汽/水混合物与单相下水管流，环绕管的流体流被称为管束流。然后蒸汽上升并且通过多个水气分离器，所述水气分离器将携带的水与蒸汽分离开，然后蒸气离开蒸汽发生器并且通常循环通过涡轮，以便以本领域中众所周知的方式发电。

因为一级流体包含辐射材料，并且仅仅通过U形管壁与给水隔离开，所以U形管壁形成用于隔离这些辐射材料的主要边界的一部分。因此重要的是，通过很好地支撑U形管以便在所述U形管中不会发生破裂来保持所述U形管没有缺陷，所述破裂将致使辐射材料从一级流体进入到次级侧，这将造成不期望的结果。主要通过多个横向间隔开的串联管支撑板来实现对U形管的支承，所述多个横向间隔开的串联管支撑板沿着管束的高度轴向定位，并且换热管穿过所述横向间隔开的串联支撑板，其中，所述换热管的端部延伸通过管板并且固定到管板。支撑板中的孔通常具有：槽脊，所述槽脊侧向支撑换热管；和位于槽脊之间的叶状部，所述叶状部允许通过管束流和蒸汽。然而，在操作延长期以及可能管和/或管支撑板积垢之后，已经在蒸汽发生器单元的管支撑板处报告出现管磨损。最大迹象具有28%的深度。在一个蒸汽发生器中报告的总计79个迹象中，在换热管的第1-5行中发生58个，其等效于迹象总量的73%。在第1行管上发生总计79个迹象中的34%。这些迹象中的大多数发生在较高的管支撑板高度处，在所述高度处，阻尼减小而速度增大。这些行毗邻居中位于管热段和管冷段之间的管廊区域，并且经受更高的速度，因此可能承受湍流引发的冲击。众所周知的是，在第一若干行换热管内湍流强度快速减弱，并且数据通过磨损迹象的分布状况证明了存在这种现象。

因此，本发明的目的是在管壳式蒸汽发生器中减小在毗邻管廊的管支撑板处发生的换热管磨损。

而且，本发明的目的是在毗邻管廊的管支撑板的附近内减小换热管磨损，同时又没有降低蒸汽发生器的效率。

因此，本发明的目的是在毗邻管廊的第一若干行换热管内减小在上管支撑板附近内发生的换热管磨损。

发明内容