р (Рассохин Н.Г - Парогенераторные установки атомных станций (1987)), страница 8

Производство пара и сепарация в одном корпусе 2. Сепарация пара в отдельном корпусе Для 1) и 2); а) отсутствие механических сепараторов б) одноступенчатая механическая сепарация в) двухступенчатая механическая сепарация Естественная циркуляцияя Ода)корпусный 2 Теплоноснтель в межтрубном пространстве (Рг<Р,) Комбинированный (прямой с разными диаметрами) по длине Многокорпусный Многократная принудительная циркуляция бг В настоящее время еще нет достаточных данных для однозначного выбора конкретных конструкций как ПГ в целом, так и ч)тдельных его элементов. Это относится и к ПГ, обогреваемым водой под давлением, несмотря на длительный опыт их изготовления и эксплуатации. Если для относительно умеренных единичных мощностей (тепловая мощность 750 — 800 МВт) созданы надежные экономичные ПГ (типа ПГ на Нововоронежской АЭС), которые можно считать уже стандартными для АЭС с реакторами ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, работающими на насыщенном паре, то для более высоких мощностей и при использовании слабого перегрева такой ясности еще нет.

Что же касается АЭС с другими теплоносителями, то для них имеет место практически индивидуальное проектирование каждого агрегата, в том числе и ПГ. При проектировании ПГ в качестве исходных принимаются следующие данные: параметры и вид теплоносителя, параметры пара и питательной воды, принцип движения теплоносителя во всех элементах ПГ и рабочего тела в пароперегревателе и экономайзере, взаимное направление движения теплоносителей. Все остальные факторы, необходимь)е для создания ПГ, должны выбираться на основе технико-экономического анализа. В табл.

4.1 представлены возможные варианты конструкционного исполнения ПГ и его узлов, в соответствии с которыми можно проводить классификацию ПГ и их элементов. Т а б л и ц а 4.1. Варианты иовструкционного нспопнении ПГ В 4.2. КОНСТРУКЦИИ ПГ, ОБОГРЕВАЕМЫХ ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Первым ПГ АЭС, вступившим в промышленную эксплуатацию, является ПГ Первой АЭС. Принятые параметры теплоносителя и пара определили его многокорпусность.

Он состоит из последовательно включенных пароперегревателя, испарителя и экономайзера (рис. 4.1). Пароперегреватель и экономайзер имеют одинаковую конструкцию (рис. 4.2). Корпус (ку 273 мм) имеет 1)-образную форму. Поверхность теплообмена набрана из 55 1)-образных трубок 4 диаметром 22 мм. Рабочее тело (пар или вода) проходит в межтрубном пространстве, продольно омывая поверхности тепло- обмена. Для достижения нужных скоростей прямые участки каждой трубки поверхности теплообмена заключены в трубки-чехлы, т.

е. на прямых участках рабочее тело проходит по кольцевым каналам. Трубки крепятся к трубным доскам при помощи развальцовки и обварки. Для снижения в трубных досках температурных напряжений и исключения возможности их пульсаций (при изменениях 1'х) установлены перегородки 2, создающие застойные зоны. Все элементы, соприкасающиеся с первичным теплоносителем (раздающая и собирающая камеры 1, трубки 4) выполнены из стали 12Х18НВТ, П-образный корпус 3 и патрубки рабочего тела — нз углеродистой стали. Продольные разрезы испарителя представлены на рис. 4.3.

В корпусе объединены производство и сепарация пара. Для обеспечения равномерного выхода пара в сепарациоиный объем под уровнем воды установлен щит с отверстиями (дроссельный щит). Поверхность теплообмена расположена в водяном объеме и пред- 4НВ м', ю ЗЗО а в им ~ в рай а*Раб йл ~Р м- зв ~~И, М Р М1. ПГ 1Ю 6 ППОВЕ. и мему Рй м м! 6». 43) Н» Р '. 4П Рпм енв РУ мм ПГВ Рвп 1 О» Р ЮЮЭРММ НН Пее Н НЮАПС,ВР й 1 Н К ПР Р . ! МО 326 4М 14Ю Мев П Ю - . МП. 3.3 3,3 43 О.П ЕП т Р П 4 М йм РМ уп вп)6 Ме Р П В 1М Нн Ив 3М Н., Мп 0 В 10.В М.в 13Ю П.в 4~ Юв 360 361 ИО ЗМ Р РУУ И 1,В М 13 13 1,4 133 П6 12 1.2 О Р 1 н ОМ 3«4 ПОМ ММ» П Е й. \ОЮ 1ЭЮ РМО Э Ю Эвп НЮ 1 2 1 МО, Ова 336 Мее МЮ ММ М,4 М.4 М !3 М М.В М Н П МВ Ме )31 М ° Р . 0.46 О.вм О.М О.М О.М 1 О Р Р ю Юпм пем ПГ 1,4Р р ОПГ НЮВПС нн ну о у еум мв- мр!УР1 2 1 м,) Ом и р1* у це н р р* ( е' Р »б рю~ „в ~...

.У- Р* 4~2 П! в г 63 и Й 6ФБ УЗ (®~ е ~л~ с .,вглэс.е. Р Р~ Л| Р РЭР в Пг вб аа й. В ююа дум в ура юру а зруб Р Р / "Р У' ~ю~Р, Р»эр Пр в й '. Э! Вкод теплоносителя Ыыкпд тег пололи тели Рнс. 4.99. ПГ АЭС «Данджнесс-Ав: 1 — корпус: 1 — опорные балквг а — лестнвмаа о — коннееский дпФфуаор.. о — икон теплоносителя; 6 — люк; 1 — саввин сметанного пероперегревателяг а — испаритесь высокого давления; у — акойомайаер высокого давления; 10 — яспаритель ниякого давления; и— сметанный акономайаера 11 опорные кововвы; 1а, 11 — коллектор пароперегреаателя высокого давления: 1а †коллект пароперегревателя ниякого давлення экономайзера использованы трубы из углеродистой стали, для испарителя — трубы из хромистой стали (С 9 Ъ, Мо 1 Ъ), трубы пароперегревателя выполнены из нержавеющей стали.

Параметры теплоносителя и перегретого пара приведены ранее (см. табл.3.3). На АЭС ВОР-4 (Франция) ПГ расположены под реактором в общем бетонном корпусе, занимая цилиндрическое пространство диаметром 15,5 и высотой 1О м. Такое расположение позволило нескольно уменьшить диаметр корпуса. ПГ состоит из 24 секций. Каждая секция имеет четыре независимых пакета плоских змеевиков, любой из которых может быть отключен снаружи во время 90 работы реактора.

Давление СОй составляет 2,3 МПа, температура на входе в ПГ 400, на выходе 220'С. Паропроизводительность ПГ 105 кг/с перегретого пара давлением 3,5 МПа и температурой 390 'С. Для АЭС «Хартлпул» (Великобритания) разработана схема, по которой ПГ размещаются внутри цилиндрических ячеек в стенке бетонного иорпуса реактора (см. рис. 3.20).

Корпус реактора имеет форму прямого цилиндра диаметром 26 и высотой 29,2 м. Внутренняя полость, покрытая стальной оболочкой, имеет диаметр 13,1 и высоту 19,3 м. В стенке корпуса имеется восемь вертикальных цилиндрических ячеек диаметром 2,8 и высотой около 19 м, покрытых изнутри охлаждаемой стальной облицовкой, в нижней части ячеек размещаются газодувки, а над ними ПГ. Каждые два ПГ связаны между собой по воде и пару, т. е.

прантически имеются четыре независимых ПГ суммарной производительностью 450 иг/с. ПГ прямоточные, с промежуточным перегревом пара (параметры указаны в табл. З.З). ПГ выполнены в виде вертикальной стальной оболочки, внутри которой на центральном стержне закреплены многозаходные винтовые змеевики из оребренных труб. Подвод питательной воды, вывод перегретого пара, подвод и вывод пара для промежуточного перегрева осуществляются сверху. ПГ целиком изготовляется и испытывается на заводе. Интегральная компоновка оборудования первого контура применена также на АЭС «Форт-Сент-Врейн» (США) с высокотемпературным реактором, охлаждаемым гелием.

Реактор, ПГ и газодувки располагаются внутри корпуса из предварительно напряженного железобетона, причем 12 секций ПГ располагаются в цилиндрическом объеме под реактором. Схема одной секции ПГ представлена на рис. 4.30 (параметры пара см. в табл. З.З). Каждые две секции соединены параллельно по пару и воде, образуя один ПГ.

Питательная вода подается в коллектор и из него по 17 подводящим трубам — к раздающим коллекторам питательной воды. К каждому раздающему коллектору присоединяются по три трубы теплопередаюшей поверхности, которая образована двумя пучками винтовых змеевиков: испарительным и пароперегревательным. В испарительном пучке происходят нагрев, испарение и перегрев пара на 15 — 20'С. Движение рабочего тела и гелия в испарителе — противоточное. В пароперегревательной части для уменьшения температуры стенки труб принята схема прямотока. Трубы из испарителя проходят по щели.

образованной наружной обечайкой пароперегревателя и кожухом, а затем в виде винтовых змеевиков опускаются вниз, образуя теплопередающую поверхность. Затем по кольцевой щелн, образованной опорным цилиндром и внутренней обечайкой испарительного пучка, трубы пароперегревателя подходят к промежуточным коллекторам перегретого пара. Перегретый пар покидает ПГ через патрубок. 9! также корпусные секционно-модульные конструкции и конструкции типа труба в трубе илн пучок труб в трубе с продольным обтеканием поверхности теплообмена. Секционно-модульная конструкция ПГ предложена в проекте установки с реактором на быстрых нейтронах, охлаждаемым гелием, БГР-350.

ПГ (рис. 4.31) располагаются в четырех цилиндрических шахтах в стенке железобетонного корпуса реактора. В прямоточном ПГ производится пар давлением 17 МПа и температурой 540'С, а также осуществляется перегрев пара, отбираемого из промежуточной ступени турбины, давлением 5 МПа. Соответственно поверхность теплообмена состоит нз двух секций — промежуточного пароперегревателя и высокого давления.

Последняя объединяет экономайзерную, испарнтельную и пароперегревательную части высокого давления. Обе секции состоят нз модулей, соединенных параллельно по рабочему телу и теплоносителю. Модули выполнены из отдельных элементов, соединенных последовательно. Каждый элемент конструкционно представляет собой один слой многозаходных винто- образных змеевиков, навитых на трубу-вытесннтель диаметром 80 мм. Вытесннтель служит также опорой для дистанционирующих пластин модуля.

В шахте ПГ размещаются 13 секций, имеющих отдельные подводы питательной воды и отводы пара, а также отдельные подводы и отводы пара промежуточного перегрева. Подводящие и отводящие трубы в верхней части ПГ имеют изгибы для компенсации температурных удлинений. Гелий давлением 15,7 МПа и температурой 630'С поступает в ПГ через перфорированную часть металлического кожуха-корзины ПГ и последовательно омывает поверхность теплообмена промежуточного пароперегревателя и пароперегревательную, испарительную и экономайзерную части секций высокого давления.