Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к парогенераторам с жидкометаллическим теплоносителем. Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем содержит цилиндрический корпус с расположенным внутри пучком из теплообменных труб, концы которого закреплены в трубных решетках с промежуточными опорными решетками, входную и выходную сферические камеры для подачи жидкометаллического теплоносителя, нижний патрубок для входа воды и верхний патрубок для выхода пара. Цилиндрический корпус расположен горизонтально и изогнут Z-образно с перепадом по высоте, причем пучок из теплообменных труб также выполнен Z-образно, повторяя изгиб цилиндрического корпуса. Изобретение позволяет обеспечить самокомпенсацию конструкции, уменьшает массу конструкции парогенератора и снижает эксплуатационные издержки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к парогенераторам с жидкометаллическим теплоносителем.

Известны конструкции модулей прямоточных парогенераторов с жидкометаллическим теплоносителем для реакторных установок типа БН-600 и БН-800, в которых вертикальные секции разбиты на отдельные секции испарителя и пароперегревателя («Тепловые и атомные электрические станции». Справочник. Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. Москва, Энергоиздат 1982 г., стр. 245…248). Модули имеют внутрикорпусной трубный пучок, камеры подачи питательной воды и камеры выхода слабо перегретого пара в одном модуле и камеры подачи слабо перегретого пара и камеры отвода перегретого пара. В этих модулях питательная вода проходит по трубному пространству, а натрий находится внутри корпуса в межтрубном пространстве. В этих модулях теплообменные трубы заделываются в трубных досках с помощью механической вальцовки, приварки труб к трубным доскам и методом гидрораздачи. Такие конструкции обладают большой металлоемкостью, поскольку зоны экономайзера, испарителя и перегревателя находятся в разных корпусах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является обратный парогенератор со свинцовым теплоносителем, который также имеет трубный пучок внутри корпуса, расплав свинца протекает по трубам, а питательная вода и перегретый пар находится внутри корпуса модуля в межтрубном пространстве (патент RU 2545098, опубл. 27.03.2015, G21D 1/00).

Недостатком известного парогенератора является повышенная металлоемкость для раздельных модулей испарителя и пароперегревателя, а также сложностью решения проблем, связанных с различными температурными удлинениями корпусов, находящихся под высоким давлением, и трубным пучком - отсутствие самокомпенсации, а также высокие эксплуатационные издержки по перекачке свинцового расплава главными циркуляционными насосами на большую высоту конструкций вертикальных модулей парогенераторов.

Задачей изобретения является улучшение технико-экономических характеристик парогенератора.

Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости конструкции и повышение самокомпенсации теплообменных труб и корпуса, а также снижение энергозатрат за счет уменьшения эксплуатационных расходов на перекачку свинцового расплава. Указанный технический результат достигается тем, что цилиндрический корпус парогенератора расположен горизонтально и изогнут Z-образно с перепадом по высоте, причем пучок из теплообменных труб также выполнен Z-образно, повторяя изгиб цилиндрического корпуса. Предложенные соотношения геометрических характеристик трубного пучка и корпуса парогенератора позволяют оптимально разделить экономайзерную зону и зоны испарения от зоны перегрева пара.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом, где на фигуре изображен продольный разрез модуля парогенератора.

Парогенератор 1 содержит Z-образный корпус 2, внутри которого располагается Z-образный трубный пучок 13, края теплообменных труб 11 которого закреплены в трубных досках 3 камер 4 подачи «горячего» свинца с одной стороны, с другой стороны в трубных досках 5 камер 6 отвода «холодного» свинца. Внутри корпуса трубный пучок опирается на промежуточные опорные решетки 12. Сферическое днище 15 с патрубком входа 8 из активной зоны реактора расплава свинцового теплоносителя и трубной решеткой 3 образует камеру входа 4, а сферическое днище 6 с патрубком выхода 9 «холодного» свинцового теплоносителя и трубной решеткой 5 образуют камеру выхода 16.

Парогенератор размещается в отдельно выгороженном боксе парогенератора герметичной оболочки АЭС. Расплав свинцового теплоносителя выходит из активной зоны реактора, по трубопроводу через патрубок 8 поступает в камеру 4, затем, распределяясь по зеркалу трубной доски 3, поступает в теплообменные трубы 11 трубного пучка 13. Охлажденный расплав свинца из труб 11 перетекает в камеру 6 и затем через патрубок 9 по трубопроводу возвращается в активную зону реактора. Одновременно рабочее тело (на входе - питательная вода, на выходе - перегретый пар) по трубопроводу питательной воды из патрубка 10 поступает в корпус 2 модуля парогенератора и трубный пучок 13. На нижнем горизонтальном участке корпуса 2 и трубного пучка 13 питательная вода достигает температуры насыщения, на вертикальном участке испаряется, превращается в пар, затем на верхнем горизонтальном участке образовавшийся пар перегревается до требующейся температуры и через верхний патрубок 7 по трубопроводу острого перегретого пара отводится в турбину станции.

Заявленное техническое решение позволяет обеспечить самокомпенсацию температурных расширений элементов конструкции парогенератора, а также уменьшить их массу. За счет уменьшения высотных перепадов в сравнении с вертикальной конструкцией модулей парогенераторов снижаются требования к главным циркуляционным насосам для перекачки свинцового теплоносителя, а также уменьшаются эксплуатационные издержки.

1. Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем, содержащий цилиндрический корпус с расположенным внутри пучком из теплообменных труб, концы которых закреплены в трубных решетках с промежуточными опорными решетками, входную и выходную сферические камеры для подачи жидкометаллического теплоносителя, нижний патрубок для входа воды и верхний патрубок для выхода пара, отличающийся тем, что цилиндрический корпус расположен горизонтально и изогнут Z-образно с перепадом по высоте, причем пучок из теплообменных труб также выполнен Z-образно, повторяя изгиб цилиндрического корпуса.

2. Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем по п. 1, отличающийся тем, что перепад по высоте у изогнутого Z-образно цилиндрического корпуса и пучка теплообменных труб составляет 0,6-0,7 от диаметра цилиндрического корпуса, а угол изгиба цилиндрического корпуса и пучка теплообменных труб составляет 40-45° к горизонтали.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится ядерной энергетике, в частности к ядерным энергетическим установкам. Устройство сброса пара для ядерной энергетической установки выполнено с возможностью установки в обводном трубопроводе, проходящем от бойлера к конденсатору, и содержит удлиненный коллекторный резервуар, содержащий средство для приема пара, проходящий горизонтально и содержащий верхнюю перфорированную диафрагму и противолежащую нижнюю перфорированную диафрагму, расположенные на соответствующих верхней и нижней частях на стенке коллекторного резервуара, узел внешних экранирующих пластин, частично окружающий указанный резервуар, содержащий верхнюю пластину и нижнюю пластину и ограничивающий боковые отверстия для пара.

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к ремонту парогенераторов судовых ядерных энергетических установок. Способ демонтажа крышки парогенератора ядерной энергетической установки заключается в выполнении несквозного отверстия в теле сварного шва между крышкой парогенератора и его корпусом.

Изобретение относится к конструкциям ядерных энергетических установок, служащих для получения энергии на атомных электростанциях, в части преобразования тепловой энергии в электрическую.

Изобретение относится к модульным вертикальным парогенераторам с изолированным защитным кожухом для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейронах.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к атомным электростанциям, и может быть использовано для получения энергии. Одноконтурная атомная электростанция с теплоносителем под давлением содержит энергетическую установку и дроссельное устройство с рабочим колесом, соединенные между собой отводящим и подводящим трубопроводами, паровую турбину, соединенную трубопроводами с дроссельным устройством и конденсатором, также соединенным с дроссельным парогенератором.

Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использовано для решения круга задач снабжения потребителей тепловой и электрической энергией с повышением эффективности, безопасности и экологической чистоты.

Согласно предлагаемому способу повышения маневренности и безопасности АЭС на основе теплового и химического аккумулирования в ночные часы провала электрической нагрузки часть пара из ПГ через устройство парораспределения направляется в пароводяной поверхностный теплообменник, где отдает тепло холодной воде, перекачиваемой посредством насоса холодной воды из БХВ в БГВ.

Изобретение относится к устройству ввода газа в тяжелый жидкий металл. Устройство состоит из электродвигателя (12), магнитной муфты (6), вала (1), заборной и рабочей частей устройства, корпуса (5) с отверстиями (9), нижнего вращающегося (2) и верхнего неподвижного (7) диска, кожуха (4), побудителя расхода (10) тяжелого жидкого металла, опорного узла вала (8) с, по меньшей мере, одним каналом (3).

Изобретение относится к металлобетонному корпусу ядерного реактора. Заявленный корпус включает металлобетонный стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана.

Изобретение относится к реакторной установке с водоохлаждаемым реактором, предназначенной для локального регулирования спектра нейтронного потока в активной зоне и улучшения топливоиспользования.

Изобретение может быть использовано при термической очистке питательной воды для восполнения ее потерь в котлах на тепловых электростанциях, а также на производствах и в технологиях с широким диапазоном изменения потребности в термически очищенной воде при пиковых нагрузках.

Изобретение относится к способам и устройствам для нагрева текучих сред. Путевой подогреватель потока углеводорода содержит несоприкасающиеся первую и вторую емкости, объемы которых изолированы от внешней среды, причем вторая емкость расположена над первой емкостью, емкости соединены между собой по меньшей мере одним патрубком, при этом внутри второй емкости проходит трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода, а первая емкость, в которой расположены жаровые трубы газообразного теплоносителя, заполнена этиленгликолем до уровня, полностью покрывающего поверхность жаровых труб газообразного теплоносителя.

Изобретение относится к ядерной энергетике, а более конкретно - к парогенераторам атомных электростанций. Корпус горизонтального парогенератора, состоящий из цилиндрических обечаек, по крайней мере, одного патрубка отвода пара, патрубков обслуживания коллекторов теплоносителя, патрубка подачи питательной воды, и патрубков коллекторов теплоносителя, наружная поверхность которых имеет короткую, длинную и среднюю образующие.

Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров.

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазовой промышленности и может быть использовано для генерации ультра-сверхкритического рабочего агента, подаваемого в нефтекерогеносодержащие пласты для повышения их отдачи.

Изобретение относится к парогенераторам атомных электростанций. Парогенератор содержит горизонтальный корпус, входной и выходной коллекторы первого контура, теплообменные трубы, устройство раздачи питательной воды.

Изобретение относится к оборудованию для бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Технический результат - повышение теплоотдачи продуктов сгорания топлива, упрощение конструкции с обеспечением возможности получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к энергетике, в частности к горизонтальным парогенераторам для атомных электростанций с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР) и к реакторной установке с ВВЭР и горизонтальным парогенератором.

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к парогенераторам с жидкометаллическим теплоносителем. Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем содержит цилиндрический корпус с расположенным внутри пучком из теплообменных труб, концы которого закреплены в трубных решетках с промежуточными опорными решетками, входную и выходную сферические камеры для подачи жидкометаллического теплоносителя, нижний патрубок для входа воды и верхний патрубок для выхода пара. Цилиндрический корпус расположен горизонтально и изогнут Z-образно с перепадом по высоте, причем пучок из теплообменных труб также выполнен Z-образно, повторяя изгиб цилиндрического корпуса. Изобретение позволяет обеспечить самокомпенсацию конструкции, уменьшает массу конструкции парогенератора и снижает эксплуатационные издержки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх