[发明专利]用于核电站的卧式蒸汽发生器及其组装方法

说明书

本发明涉及蒸汽发生器，更具体地涉及用于具有水冷水慢化反应堆的核电站的卧式蒸汽发生器。要求保护一种用于核电站的卧式蒸汽发生器，其包括圆筒形的容器、两个椭圆形的底部、至少一个给水供应和蒸汽去除连接管、入口集管和出口集管、以及连接到所述集管的热交换管束，其中，管束中的热交换管的数量根据所要求保护的与热交换管外径之间的关系式来选择，并且相邻的热交换管之间在竖直方向上的间隙不超过管束中的热交换管之间的竖向间距。本发明的技术成果是蒸汽发生器中更有效的热传递，同时抑制热交换管的数量和最大长度——这允许使用工业中采用的管。

技术领域

本发明涉及蒸汽发生器，更具体地涉及用于核电站的卧式蒸汽发生器。

背景技术

由于用于具有水冷水慢化动力反应堆(VVER)的核电站的反应堆装置的发展，已经研究了两种蒸汽发生器设计方法：立式蒸汽发生器和卧式蒸汽发生器。在第一种情况下，蒸汽发生器具有竖直的压力容器和嵌入水平管板中的竖直U形热交换管。在第二种情况下，蒸汽发生器具有水平的压力容器和嵌入主回路冷却剂的立式入口集管和出口集管中的水平热交换管。当前，这两种设计理念都已经最终发展成完善的但不同的技术趋势。

本发明涉及用于核电站的总体卧式蒸汽发生器(蒸汽发生器)，例如涉及如国际申请WO9320386(1993年10月14日公布；IPC：F22B1/02)和国际申请WO9320385(1993年10月14日公布；IPC：F22B1/02)中所公开的蒸汽发生器，不涉及立式蒸汽发生器。

卧式蒸汽发生器具有下列已知的专门设计的特征：

-慢化蒸汽负荷允许应用简单的分离方案，同时可靠地保证所需的蒸汽含水量；

-副回路中的慢化介质流量消除了热交换管和蒸汽发生器的其它元件中的振动危害；

-主回路的竖直圆筒形入口集管和出口集管防止了其表面上的污泥沉积物积聚，由此减少了热交换管在其插入所述集管的区域中的腐蚀损坏的危害；-副回路中增加的供水增加了在使用紧急供水系统的情况下通过蒸汽发生器冷却反应堆的可靠性，并且这种蒸汽发生器的储备能力缓和了反应堆装置过渡模式；

-多级蒸发原理的应用允许在蒸汽发生器的临界区域维持低的溶解性杂质浓度，这在腐蚀方面大大提高了其工作可靠性；

-即使当水面低于上排的热交换管时，热交换表面的水平位置也在主回路中提供了可靠的自然介质循环；

-在紧急情况下为主回路冷却剂自然循环提供了有利条件；

-从主回路侧和副回路侧为维修和控制提供了对热交换管束的方便接近。在下部蒸汽发生器压力容器中没有热交换管，污泥可能沉积和积聚在其中，因此，在腐蚀性杂质积聚在蒸汽发生器压力容器的下部时，可以将污泥冲洗通过专门设计的排污系统和喷嘴。

现有技术公开了不是设计用于核工业应用的卧式蒸汽发生器，但是其具有多个与应用于核电站的蒸汽发生器的特征一致的重要特征。例如，申请EP1927809(2008年6月4日公布；IPC：F22B1/18，F22B21/02)公开的蒸汽发生器。该蒸汽发生器具有鼓形的压力容器。该容器的纵轴线大体上是水平的。该容器容纳空心管，所述空心管被成组分成区段且大多数彼此平行布置，并且固定在支架中。申请JPH06300201(1994年10月28日公布；IPC：F22B1/16，F28F9/24)和专利CN203384952(2014年1月8日公布；IPC：F22B1/16)公开了相似的解决方案。在上述设计中，竖直管板用于热交换管嵌入。由于每个结构中高的特定金属量、制造复杂性、提供热交换器连接到管板的密封度的复杂性和污泥在管板表面上的可能积聚(该积聚引发腐蚀过程)，在卧式蒸汽发生器中应用管板的设计具有缺点。

在卧式蒸汽发生器设计中，可以通过除去管板而代之以基本呈圆筒形形状的竖直的主回路冷却剂入口集管和出口集管来补偿所述缺点。