DE1969151U - STEAM GENERATORS FOR NUCLEAR POWER PLANTS. - Google Patents

Description

Mr die Erzeugung des Turbinenarbeitsdampfes werden bei Kernkraftwerken sogenannte Dampferzeuger verwendet. Dies sind Wärmetauscher, mit deren Hilfe die durch das primäre Kühlmittel den Brennelementen im Kernreaktor entzogene Wärme auf das eigentliche Arbeitsmittel, normalerweise Wasser, übertragen wird. Dieses
Wasser durchläuft in einem derartigen Wärmetauscher verschie— dene Zonen, nämlich die Torwärmzone, die Yerdampfungszone und die Überhitzungszone. In yielen Fällen wie auch im vorliegenden Pail wird da"bei das Zwangsdurchlauf prinzip angewendet. Der
Wärmetauscher oder Dampferzeuger ist im allgemeinen so aufgetaut, daß das Turbinenarbeitsmittel eine große Anzahl von
parallelen Rohrsträngen durchläuft, die innerhalb des Kessels zu Rohrgruppen zusammengefaßt sind. Jede dieser Rohrgruppen
ist durch ein eigenes Speisewasserzuführungsrohr und Dampfabführungsrohr, die beide die Kesselwand des Wärmetauschers durchsetzen, mit der Außenwelt verbunden.To generate the turbine working steam, so-called steam generators are used in nuclear power plants. These are heat exchangers with the help of which the heat extracted from the fuel elements in the nuclear reactor by the primary coolant is transferred to the actual working medium, normally water. This
In such a heat exchanger, water passes through different zones, namely the door heating zone, the evaporation zone and the superheating zone. In many cases, as in the present Pail, the principle of forced passage is used
Heat exchanger or steam generator is generally thawed so that the turbine working fluid has a large number of
runs through parallel pipe strings, which are combined into pipe groups within the boiler. Each of these tube groups
is connected to the outside world by its own feed water supply pipe and steam discharge pipe, both of which pass through the boiler wall of the heat exchanger.

Mü/jFraMü / jFra

PLA 64/1508 ^~L PLA 64/1508 ^ ~ L

Es ist ein Charakteristikum von Zwangsdurchlaufsystemen, daß insbesondere bei Teillast in beheizten Eohrsträngen Strömungsinstabilitäten oder Pulsationen auftreten können, die sieh auf den Betrieb und auch evtl. auf die Betriebssicherheit der Anlage ungünstig auswirken. Zur Stabilisierung wurden bisher im allgemeinen Drosselblenden am Eintritt eines jeden einzelnen beheizten Rohres vorgesehenIt is a characteristic of forced-feed systems that flow instabilities or pulsations can occur in heated pipe strings, especially at part load, see on have an unfavorable effect on the operation and possibly also on the operational safety of the system. To stabilize the general throttle orifices provided at the inlet of each individual heated tube

Eine derartige Einrichtung "bringt jedoch einen zusätzlichen Druckverlust und damit auch eine Erhöhung der Eigenbedarfsleitung mit sich. Außerdem muß zu einem evtl. Austausch der einzelnen Drosseln der Kessel des Dampferzeugers geöffnet werden.However, such a device "brings an additional one Pressure loss and thus an increase in the internal demand line with it. In addition, a possible exchange of the individual Throttles of the boiler of the steam generator are opened.

Bie vorliegende !Neuerung verringert diese Nachteile ganz wesentlich und bezieht sich auf einen Dampferzeuger für Kernkraftwerke mit Vorwärmer-, Verdampfer- und Überhitzerzonen innerhalb eines ge.-meinsamen Kessels, wobei die Wärmetauscherrohre zu Gruppen zusammengefaßt sind, deren Sammler über Yerbindungsrohre an die außerhalb des Kessels angeordneten Speisewasser- bzw· Frischdampf leitungen angeschlossen sind. leuerungsgemäß ist jeweils in den einzelnen Eohrgruppen zwischen den verschiedenen Zonen, insbesondere der Verdampfer- und der Überhitzerzone wenigstens ein aus der Technik mit fossilen Brennstoffen beheizter Dampferzeuger bekannter Mischsammler angeordnet und sind in den Verbindungsrohren der Speisewassereintrittsseite außerhalb des Kessels an sich bekannte Drosselblenden vorgesehen.The present innovation reduces these disadvantages quite significantly and relates to a steam generator for nuclear power plants with preheater, evaporator and superheater zones within a common boiler, the heat exchanger tubes being combined into groups whose collectors are connected to those outside the boiler via connecting tubes arranged feed water or live steam lines are connected. According to the control, at least one mixer known from the art with fossil fuels is arranged in the individual Eohrgruppen between the different zones, in particular the evaporator and superheater zone, and throttle orifices known per se are provided in the connecting pipes of the feedwater inlet side outside the boiler.

Durch die Sammler in jeder Rohrgruppe, die wenigstens zwischen der Verdampferzone und der Überhitzerzone angeordnet sind, wirdThrough the collectors in each pipe group, at least between the evaporator zone and the superheater zone are arranged

PIA 64/1508 IiPIA 64/1508 II

sich an dieser Stelle ein definierter Mischdampfzustand einstellen, mit dem die restliche Heizfläche beaufschlagt wirdt Strömungsinstabilitäten innerhalb einer Rohrgruppe werden dadurch im Mischsammler abgefangen. Zur Stabilisierung der Strö~ mung in einer Kohrgruppe gegenüber einer anderen Rohrgruppe : dienen austauschbare Drosselblenden in der Speisewasserzuführungsleitung der jeweiligen Ronrgruppe, die außerhalb des Druckbehälters eingebaut sind.A defined mixed steam condition occurs at this point, which is applied to the remaining heating surface. Flow instabilities within a pipe group are thereby absorbed in the mixed header. To stabilize the flow in one pipe group compared to another pipe group : Replaceable throttling orifices in the feed water supply line of the respective pipe group, which are installed outside the pressure vessel, are used.

Zur weiteren Erläuterung des Heuerungsgedankens dient die Figur. Darin ist mit 1 der Kessel des Dampferzeugers und mit 2 die Zuführungs- und Abführungsstutzen für das primäre Kühlmedium des Reaktors, z.B. ein G-as wie Helium oder Kohlendioxyd, dargestellt. Die Wärmetauscherrohre 3 im Inneren dieses Dampferzeugers sind zu äen Gruppen 4 zusammengefaßt, die an beiden Enden je einen Sammler 41 und 42 haben. Etwa an der Grenze zwischen Yerdampferzone und Überhitzerzone sind in jeder Ronrgruppe ein Mischsa.mmler 43 eingebaut, dessen Wirkungsweise bereits beschrieben wurde. Die G-ruppensammler 41 sind über die Rohrleitung 44, die mit der Kesselwandung gasdicht verschweißt sind, mit der Speisewasserzuführungsleitung 5 verbunden. Diese Leitung 5 ist angeschlossen an ein nicht dargestelltes Speisewasserregelventil. Außerhalb des Dampferzeugerkessels 1 sind in die Zuführungsleitungen 44 auswechselbare Drosselstellen 51 eingebaut, die in Zusammenwirken mit den Mischsammlern 45 Pulsationen der Kühlmittelströmung innerhalb der Rohre 5 verhindern.The figure serves to further explain the concept of hiring. It shows the boiler of the steam generator with 1 and the inlet and outlet nozzles for the primary cooling medium of the reactor, for example a gas such as helium or carbon dioxide, with 2. The heat exchanger tubes 3 inside this steam generator are combined to form groups 4, each of which has a collector 41 and 42 at both ends. Approximately at the border between the vaporization zone and the superheater zone, a mixer 43 is installed in each group, the mode of operation of which has already been described. The group collectors 41 are connected to the feed water supply line 5 via the pipeline 44, which is welded to the boiler wall in a gas-tight manner. This line 5 is connected to a feed water control valve, not shown. Outside of the steam generator boiler 1, exchangeable throttle points 51 are built into the supply lines 44, which in cooperation with the mixing headers 45 prevent pulsations of the coolant flow within the tubes 5.

Die feuerung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf das in der iigur dargestellte Beispiel, vielmehr sind auch solcheThe firing is of course not limited to the example shown in the iigur, but there are also such

3 - Mü/fr3 - m / fr

Pll 64/1508Pll 64/1508

Formen denkbar, die mehrere Ewischensammler verwenden. Die austauschbaren Drosselglieder 51 können natürlich auch durch einstellbare Drosseln ersetzt werden, mit denen es möglich ist, die StrömungsTerliältnisse auch während des Betriebes zu feorrigieren.Forms conceivable that use several collectors. The exchangeable throttle members 51 can of course also be replaced by adjustable throttles with which it is possible to correct the flow conditions even during operation.

2 Schutzansprüohe
1 Mgur2 protection claims
1 Mgur

- 4 - Mü/Fra,- 4 - Mü / Fra,

Claims (2)

P.Ä.HO 69^-3.8.67 PLl 64/1508 S chut ζ ans prüclieP.Ä.HO 69 ^ -3.8.67 PLl 64/1508 S chut ζ ans Prüclie 1. Dampferzeuger für Kernkraftwerke mit Vorwärmer—, Verdampferund Üb erh.it ζ erz onen innerhalb eines gemeinsamen Kessels, wobei die Wärmetauscherrohre zu Gruppen zusammengefaßt sind, deren Sammler über Yerbindungsröhre an die außerhalb des Kessels angeordneten Speisewasser- bzw. Frisohdampfleitungen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den einzelnen Rohrgruppen zwischen den verschiedenen Zonen, insbesondere der Verdampfer- und der Überhitzerzone wenigstens ein aus der Technik mit fossilen Brennstoffen beheizter Dampferzeuger bekannter Mischsammler angeordnet ist und in den Verbindungsrohren der Speisewassereintrittsseite außerhalb aes Kessels an sich bekannte Drosselblenden Torgesehen sind.1. Steam generator for nuclear power plants with preheater, evaporator and Acquisition of heat within a common boiler, whereby the heat exchanger tubes are combined into groups, the collector via Yerbindungsröhre to the outside of the Boiler arranged feed water or Frisoh steam lines are connected, characterized in that in each case the individual pipe groups between the different zones, in particular the evaporator zone and the superheater zone, at least one steam generator heated with fossil fuels from the technology known mixer header is arranged and in the connecting pipes of the feed water inlet side outside aes Kessel throttle orifices known per se are seen. 2. Dampferzeuger nach Anspruch. 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselblenden austauschbar sind.2. Steam generator according to claim. 1, characterized in that the orifices are interchangeable. - 5 - Mü/lra- 5 - Mü / lra