[发明专利]轴流式蒸汽发生器的给水配给设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及U形管道式蒸汽发生器，并且更具体地涉及将给水配给到围筒和蒸汽发生器壳体之间的下降管中的发生器。

背景技术

压水式核反应堆的蒸汽发生器典型地包括竖直定向型壳体、布置在壳体中以便形成管束的多个U形管道、用于在与U状弯曲部分相反的端部处支撑管道的管板、与管板协作的分隔板、以及在管束一端处形成一次流体入口集管并在管束另一端处形成一次流体出口集管的水室。一次流体入口管嘴与一次流体入口集管流体连通，而一次流体出口管嘴与一次流体出口集管流体连通。蒸汽发生器二次侧包括围筒和给水环，围筒布置在管束和壳体之间以形成由外侧上的壳体和内侧上的围筒构成的环形腔室，而给水环布置在管束的U状弯曲端的上方。

已经被通过反应堆的循环加热的一次流体通过一次流体入口管嘴进入蒸汽发生器。一次流体从一次流体入口管嘴传导穿过一次流体入口集管、穿过U形管束、穿出一次流体出口集管、并且穿过一次流体出口管嘴到反应堆冷却剂系统的其余部分。同时，给水通过与蒸汽发生器内侧的给水环连接的给水管嘴被引入蒸汽发生器的二次侧，即，蒸汽发生器的与管板上方的管束外侧交界的一侧。在一个实施方式中，当进入蒸汽发生器时，给水与从湿气分离器返回的水混合。这种称为下降管流的混合物在邻近于壳体的环形腔室中被向下引导，直到定位在环形腔室底部的管板导致水改变方向，从而与U形管道的外侧成热传递关系地向上穿过管道围筒的内侧。在水与管束成热传递关系地循环时，热量从管道中的一次流体传递到围绕管道的水，从而引起围绕管道的水中的一部分转化成蒸汽。为了从单相下降管流区分蒸汽/水混合物，围绕管道的流体流动被设计为管束流动。蒸汽继而上升且传导穿过将夹带水与蒸汽分开的多个湿气分离器，蒸汽继而排出蒸汽发生器并且典型地循环穿过涡轮机以通过在现有技术中熟知的方式发电。

这种蒸汽发生器的U形换热管道被典型地描述为具有热段和冷段，热段与一次流体入口集管直接流体连通，而冷段与一次流体出口集管直接流体连通。多个这些类型的蒸汽发生器通过使下降管流的较冷部分经过管束冷段而预热下降管流，以增加对数平均温差，且由此增强传热。这通过采用隔离板实现，所述隔离板通过换热管道的热段和冷段之间的中央管廊延伸穿过管板。隔离板在管道之间从管板轴向向上延伸到在U形弯折部分下方的高度。在蒸汽发生器的这个预热级中，下降管区域典型地围绕围筒的冷段侧小于180°地延伸，并且被隔离而将下降管区域与在包围热段的围筒周围的周向区域分开。接近半圆形的给水分配环在壳体和围筒之间的隔离区域中被支撑在冷段下降管区域的上方，以使得给水在围绕冷段的围筒外侧向下地、在管板处的围筒下方地、并且向上和围绕换热管道的冷段地分配。

轴流式预热蒸汽发生器的给水环必须在蒸汽发生器的上壳体周边的大约160°上均匀地分配给水流。如以上说明的，这用于将较冷给水引入管束的冷段侧，由此实现增加传热的预热的益处。现有技术中的参考文献美国专利6,173,680如此实现这个目的：利用大倒管将流动引导和分配到下降管中，并且包括在给水环内的松动构件筛网，这需要穿过螺栓连接式凸缘的通道。

期望一种改进的给水分配环，其通过改进的通道特征提供压降明显更小的松动构件筛除布置方式。

此外，期望这种给水补给环设计利用更紧凑的布置方式实现在冷段下降管上基本均匀的给水分配。

发明内容

前述目的通过这样一种蒸汽发生器实现，所述蒸汽发生器具有一次侧，所述一次侧包括用于接收被加热的一次流体的入口腔室和用于使一次流体返回加热源的出口腔室。管板形成入口腔室的至少一个壁和出口腔室的至少一个壁。分别具有第一和第二端、以及中间延伸部分的多个换热管道具有延伸穿过管板且通向入口腔室的第一端以及延伸穿过管板且通向出口腔室的第二端，其中中间延伸部分穿过蒸汽发生器的二次侧且与二次侧成换热关系。二次侧包括具有中心轴线的大致柱形的外壳体和大致柱形的围筒，所述围筒被支撑在管板的至少一部分的上方、在壳体内与壳体隔开并且同轴地定位、从而形成在壳体和围筒的至少一部分之间的下降管区域。接近半圆形的给水环定位在冷段下降管区域的上方以将给水引入下降管区域。多个立管沿补给环被周向隔开，从补给环内部的下部分向上竖直地延伸穿过补给环内部。立管具有在补给环内部的上部分中的给水吸入口和在补给环底部处或底部下方的给水排放口，以将给水分配到下降管区域中。