FI59459C - Aongkraftanlaeggning - Google Patents

Description

l-~—--·» Γβ1 /inICUULUTUSjULKAISU rQKQ

VBfV m <11>utlA6gnincsskiuft 59459 C(45) Patentti cy'5nn:: tty 10 03 1931 Patent aeddelat ^ ^ (51) Kv.ik?/ta«.a.3 p 01 D 5/28 SUOMI —FINLAND (21) —P«t«nt*r»6kMng 783*+20 (22) HaktmispUvl —Am(Mcf»lngi4*f 09.11.78 ' * (23) AlkuptWi—GUtightUdag 09.11.78 (41) Tullut {ulklMksI — BllvK offamllg 12 05 79 ·

Patentti· ja rekliteri hallitut NihUvUuipwwn j· kuuL|ulkaiMn p*m. —

Patent* och reglrterttyrelten Ansekan iitiagd och utUkriften puwtc*r»d 30. oi». 81 (32)(33)(31) twoMw*·—Btglrtf prtorrt·» ^.1. n. 77

Ruotsi-Sverige(SE) 7712753-8 (71) Stal-Laval Turbin AB, S-612 20 Finspäng, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Bengt Edwall, Skurup, Anders Kullendorff, Äby, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Höyryvoimala - Ängkraftanläggning

Esillä olevan keksinnön kohteena on höyryvoimala, jossa on monivai-heturpiini, jota syötetään kiehutusreaktorityyppisestä ydinreaktorista .

✓ Tällaiselle voimalalle on luonteenomaista, ettei sitä normaalisti ole varustettu suurpainehöyryn tulistimella, mikä merkitsee sitä, että ylikyllästettyä, kosteaa höyryä esiintyy ennen muuta alemmilla painealueilla eli suurpainevaiheen jälkeen. Tällainen kuuma, kostea höyry syövyttää voimakkaasti rautapintoja ennen kaikkea lämpötila-alueella 150-180°C. Eräänä syynä tähän on, että vesikalvolla, joka saostuu kosteasta höyrystä höyryjohtojen pinnoille, on hyvin pieni happipitoisuus kyseisissä lämpötiloissa. Tämän takia mainituille pinnoille ei voi muodostua tai niillä ei voida ylläpitää suojaavaa oksidikalvoa, minkä vuoksi höyryjohdot ovat esteettä alttiina jatkuvalle syöpymiselle. Vesikalvolla on mainittu pieni happipitoisuus siitä huolimatta, että höyryn happipitoisuus saattaa olla suuri reaktorin radiolyysistä johtuen. Tämä johtuu siitä, että kyseisessä lämpötilassa veden ja höyryn välinen happijakauma on hyvin voimakkaasti siirtynyt höyryfaasia kohti. Tästä syystä ongelmaa ei voida poistaa lisäämällä höyryyn puhdasta happea.

2 59459

Keksinnön mukaisesti ehdotetaan sen sijaan vetyperoksidin lisäystä höyryyn, sopivasti puhaltamalla vetyperoksidia sopivana liuoksena höyryvirtaan, kuten patenttivaatimuksissa esitetään. Tällä tavoin vetyperoksidi liukenee höyryn vesipisaroihin, ja laskelmat osoittavat, että vetyperoksidin kestoikä riittää oksidikalvon muodostukseen ja ylläpitoon niillä teräspinnoilla, jotka ovat alttiina kuumalle, kostealle höyrylle.

Vetyperoksidin käyttö korroosionestoaineena on sinänsä ennestään tunnettua tavanomaisissa höyryvoimaloissa, mutta tällöin sitä on lisätty lauhteeseen ja syöttöveteen. Tällaisissa voimaloissa kor-roosiovaara höyrypuolella on harvinainen, koska siellä työskennellään tulistetulla höyryllä koko korkeammalla lämpötilaalueella. Toisaalta ei ydinvoimalassa ole syytä lisätä ylimääräistä happea lauhteeseen ja syöttöveteen, koska reaktorin radiolyysistä peräin oleva happi voi tässä osassa antaa vedelle halutun happipitoisuuden.

Vetyperoksidin lisäystä tarvitaan siellä, missä kosteaa, kuumaa höyryä esiintyy, ts. ennen muuta juuri turpiinin suurpainevaiheen jälkeen. Jotta lisäaine saataisiin hyvin jaetuksi, se lisätään sopivasti ennen suurpainevaihetta.

Keksintöä selitetään muuten lähemmin viitaten oheiseen piurustukseen, joka esittää höyryvoimalaa, jossa on keksinnön mukaiset laitteet vetyperoksidiliuoksen sisäänpuhallusta varten.

Piirustus esittää ydinvoimalaa, johon kuuluu reaktori 1, suurpaine-turpiini 2 ja keskipaineturpiini 3. Sen lisäksi voimalaan kuuluu pienpäinevaihe, lauhdutin ja syöttövesilaitos, joita ei ole esitetty, höyry kulkee reaktorista suurpainevaiheeseen johdon 4 kautta ja suurpainevaiheesta keskipainevaiheeseen johdon 5 kautta. Keskipaine-vaiheesta höyry kulkee edelleen pienpainevaiheeseen johdon 6 kautta.

Voimalan osana, joka on eniten alttiina kuumalle, kostealle höyrylle, on ensisijaisesti johto 5 ja suurpainevaiheen 2 poistokammio, mutta myös vastaavat osat keskipainevaiheen 3 jälkeen voivat olla tälle höyrylle alttiina. Suurpainepuolen poistopuolen suojaamiseksi on ennen suurpainevaihetta sovitettu laitteet vetyperoksidiliuoksen sisäänpuhallusta varten. Näihin laitteisiin kuuluu säiliö 7 liuosta varten, pumppu 8 ja yksi tai useita suuttimia 9 liuoksen hienojakois- 3 594b9 ta jakoa varten höyryvirtaan. Tästä syystä suuttimet 9 sijoitetaan sopivasti ennen suurpainevaihetta, niin että liuos on jakaantunut koko höyryvirtaan, ennen kuin tämä saavuttaa suurpainevaiheen pois-topuolen. Lisäksi on tärkeää, että suuttimet sijoitetaan höyryvirtaan siten, ts. virta ympäröi niitä kunnolla, että vältytään liuoksen paikalliselta saostumiselta suuttimien läheisyydessä.

Vastaavasti voidaan keskipainevaiheen poistopuoli suojata puhaltamalla vetyperoksidiliuosta sisään suuttimien 10 kautta, jotka on sijoitettu keskipaineosan eteen ja joita syötetään pumpusta 11.

Mitä annostukseen ja konsentraatioihin tulee, on todettu, että haluttu suoja saavutetaan, jos vetyperoksidin konsentraatio vesikal-vossa höyrylle alttiina olevilla teräspinnoilla on suuruusluokkaa 100-200/10^. Kyseisessä kosteusasteessa tämä vastaa konsentraatiota 9 suhteessa kokonaishöyryvirtaan n. 25-50/10 .

Vetyperoksidi lisätään sopivasti liuoksena, jonka konsentraatio on n. 1-5 %. Sopivia stabilisaattoreita (esim. fosforihappoa) ja kor-roosioinhibiittoreja lisäämällä voidaan tällöin laskea, että vetyperoksidi hajoaa kyseisessä ympäristössä noin tunnin puoliinturois-ajalla, mikä merkitsee sitä, että kestoikä riittää hyvin tähän tarkoitukseen.

Peroksidin oikean annostuksen tarkkailua varten otetaan sopivasti näytteitä kosteudenerottimesta 12 suurpainevaiheen poistokohdassa.