JPS6034003B2 - 蒸気発生器 - Google Patents
蒸気発生器Info
- Publication number
- JPS6034003B2 JPS6034003B2 JP354278A JP354278A JPS6034003B2 JP S6034003 B2 JPS6034003 B2 JP S6034003B2 JP 354278 A JP354278 A JP 354278A JP 354278 A JP354278 A JP 354278A JP S6034003 B2 JPS6034003 B2 JP S6034003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- steam generator
- tube
- primary fluid
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/06—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium
- F22B1/063—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子力プラントの蒸気発生器に係り、１次流体
の出口温度の制御が可能な蒸気発生器に関するものであ
る。
の出口温度の制御が可能な蒸気発生器に関するものであ
る。
先ず、本発明の目的を図面により説明する。
第１図は従来公知のガス冷却形原子炉の冷却系並びに蒸
気発生系を図示するフローシートであって、１は原子炉
、２は中間熱交換器、３は循環ポンプ、４及び５は原子
炉冷却材、（ヘリウムガス）を原子炉１と中間熱交換器
２の間に、矢印の方向に、循環する閉ループである。冷
却材とし．てのヘリウムガスは循環ポンプ３によりルー
プ４を経て原子炉１内に送られ炉心を冷却後、高温ガス
となってループ５を経て中間熱交換器２の２次流体は１
次流体と同じくヘリウムガスであって、循環ポンプ７に
より蒸気発生器６との間を閉ループ８，９を通じて矢印
の方向に循環され、前記蒸気発生器６の１次流体として
同器に導入される。尚、１０及び１１はそれぞれ蒸気発
生器の２次流体の入口及び出口管である。上記概略構成
の原子炉コ冷却系並びに蒸気発生器において、原子炉１
が一定に出力レベルで運転される場合、冷却材が原子炉
冷却によって取得する熱量は一定である。
気発生系を図示するフローシートであって、１は原子炉
、２は中間熱交換器、３は循環ポンプ、４及び５は原子
炉冷却材、（ヘリウムガス）を原子炉１と中間熱交換器
２の間に、矢印の方向に、循環する閉ループである。冷
却材とし．てのヘリウムガスは循環ポンプ３によりルー
プ４を経て原子炉１内に送られ炉心を冷却後、高温ガス
となってループ５を経て中間熱交換器２の２次流体は１
次流体と同じくヘリウムガスであって、循環ポンプ７に
より蒸気発生器６との間を閉ループ８，９を通じて矢印
の方向に循環され、前記蒸気発生器６の１次流体として
同器に導入される。尚、１０及び１１はそれぞれ蒸気発
生器の２次流体の入口及び出口管である。上記概略構成
の原子炉コ冷却系並びに蒸気発生器において、原子炉１
が一定に出力レベルで運転される場合、冷却材が原子炉
冷却によって取得する熱量は一定である。
一方、中間熱交換器２の伝熱管の本数は定格出力時の定
格本数に対し約１０％程度多い本数とし、伝熱管が損傷
した場合でも１０％相当の本数に達するまでは修理等を
行わずにプラッキングによって運転を継続するのが通例
となっている。しかし、上記伝熱管に破損事故が起らな
い間は伝熱管の本数に定格の１０％相当の余裕があるた
め、中間熱交換器２の２次出口温度従って蒸気発生器６
の１次入口温度は当該蒸気発生器６の定格温度例えば９
３０ｏｏを上廻り、例えば９６０００程度にまで上昇す
る結果を招来する。
格本数に対し約１０％程度多い本数とし、伝熱管が損傷
した場合でも１０％相当の本数に達するまでは修理等を
行わずにプラッキングによって運転を継続するのが通例
となっている。しかし、上記伝熱管に破損事故が起らな
い間は伝熱管の本数に定格の１０％相当の余裕があるた
め、中間熱交換器２の２次出口温度従って蒸気発生器６
の１次入口温度は当該蒸気発生器６の定格温度例えば９
３０ｏｏを上廻り、例えば９６０００程度にまで上昇す
る結果を招来する。
しかるに、蒸気発生器６を構成する耐熱材には温度上の
厳重な制約があり、安全性、信頼性が特に要求される原
子炉系の一構成機器として、強度上前記９３０ｏｏを超
過することは絶対に容認されないのが実情である。
厳重な制約があり、安全性、信頼性が特に要求される原
子炉系の一構成機器として、強度上前記９３０ｏｏを超
過することは絶対に容認されないのが実情である。
本発明はかかる上記状況下にあって、蒸気発生器６の１
次流体の入口温度を定格温度以下に保持することが可能
な蒸気発生器６を得ることを目的としている。
次流体の入口温度を定格温度以下に保持することが可能
な蒸気発生器６を得ることを目的としている。
本発明は上記の目的を達成するため次の考えに立脚して
なされた。
なされた。
即ち、原子炉１から中間熱交換器２へ一定の熱量が運搬
されるものとすれば、中間熱交換器２の２次流体出口温
度を下げるには、同入口温度を下げればよい。その入口
温度は蒸気発生器６の１次流体出口温度に相当する。従
って、中間熱交換器２の２次流体出口温度は、蒸気発生
器の熱交換の状態を調節することで制御できることが明
らかである。そこで、本発明は、蒸気発生器において１
次流体を通す伝熱管と並んで、伝熱管よりはるかに大き
な口径の短絡管を併設し、該短絡管にその流路を開閉す
る仕切弁を設置し、短絡管に１次流体を通すか否かによ
って熱交換作用を瞥動させ、ひいては１次流体の出口温
度を調節可能としたことを要旨とする。
されるものとすれば、中間熱交換器２の２次流体出口温
度を下げるには、同入口温度を下げればよい。その入口
温度は蒸気発生器６の１次流体出口温度に相当する。従
って、中間熱交換器２の２次流体出口温度は、蒸気発生
器の熱交換の状態を調節することで制御できることが明
らかである。そこで、本発明は、蒸気発生器において１
次流体を通す伝熱管と並んで、伝熱管よりはるかに大き
な口径の短絡管を併設し、該短絡管にその流路を開閉す
る仕切弁を設置し、短絡管に１次流体を通すか否かによ
って熱交換作用を瞥動させ、ひいては１次流体の出口温
度を調節可能としたことを要旨とする。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第２図において、６は直管式竪形蒸気発生器であって、
シェル１２が円筒形状に形成されている。１３は上、下
の管板１４及び１５間に固定された複数（図では省略し
て、代表的にその１本を示す）の伝熱管であって、入口
ノズル１６から導入室２川こ導入された１次流体を、上
記伝熱賛１３を経て導出室３５に導き出口ノズル１７よ
り器外に排出させる。
シェル１２が円筒形状に形成されている。１３は上、下
の管板１４及び１５間に固定された複数（図では省略し
て、代表的にその１本を示す）の伝熱管であって、入口
ノズル１６から導入室２川こ導入された１次流体を、上
記伝熱賛１３を経て導出室３５に導き出口ノズル１７よ
り器外に排出させる。
尚１８は２次流体入口ノズル、１９は２次流体出口ノズ
ルである。下部管板１５の下方は１次流体の導入室２０
を形成しており、該導入室２０及び入口ノズル１６の内
壁は耐熱金属板２１及び断熱材２２で形成されている。
ルである。下部管板１５の下方は１次流体の導入室２０
を形成しており、該導入室２０及び入口ノズル１６の内
壁は耐熱金属板２１及び断熱材２２で形成されている。
尚、耐熱金属板２１は最高温度９３０℃に耐える材質の
ものである。又、断熱材２２のフェースメタル２３とシ
ェル１２との隙間２４には前記出口ノズル１７を出た低
温の１次流体を循環導入して、高温１次流体の熱が直接
シェルへ伝わらないように構成されている。
ものである。又、断熱材２２のフェースメタル２３とシ
ェル１２との隙間２４には前記出口ノズル１７を出た低
温の１次流体を循環導入して、高温１次流体の熱が直接
シェルへ伝わらないように構成されている。
２５及び２６はそれぞれ前記低温１次流体の入口ノズル
である。
である。
又、図中２７は上下の管板１４及び１５によってその上
下両端を支持された断熱管であって、その内部を上記断
熱管２７と同じの短絡管２８が貫通している。
下両端を支持された断熱管であって、その内部を上記断
熱管２７と同じの短絡管２８が貫通している。
短絡管２８は伝熱管１３に比し相当大きな口径の管から
なり、その下端は前記耐熱金属板２１に連結されている
。短絡管２８の上端はフランジ２９に形成されており、
該フルンジ２９の外周は短絡管２８と共通の流路を形成
する導管３０の内周に接して摺動自在に支持されている
。即ち、熱膨脹差を吸収するためである。導管３０はそ
の上下端を仕切板３１及び３２により支持される。導管
３０の中間には、その流路を開閉自在で、場合によって
は、流量調節も可能な仕切弁３３が設置され、該仕切弁
３３の開閉装置３４はシェル１２の外側に設けられてい
る。
なり、その下端は前記耐熱金属板２１に連結されている
。短絡管２８の上端はフランジ２９に形成されており、
該フルンジ２９の外周は短絡管２８と共通の流路を形成
する導管３０の内周に接して摺動自在に支持されている
。即ち、熱膨脹差を吸収するためである。導管３０はそ
の上下端を仕切板３１及び３２により支持される。導管
３０の中間には、その流路を開閉自在で、場合によって
は、流量調節も可能な仕切弁３３が設置され、該仕切弁
３３の開閉装置３４はシェル１２の外側に設けられてい
る。
かくして、短絡管２８と導管３０とにより、導入室２０
と導出室３５とが連絡される。以上の通り構成された蒸
気発生器において、その定格出力運転時、蒸気発生器６
の高温１次流体の入口温度が規定の定格温度９３０ｑｏ
以上に上昇する条件にある場合、即ち中間熱交換器２の
すべての伝熱管が健全であるときは、前記仕切弁３３を
完全に遮断し、短絡管２８に１次流体が流れないように
する。
と導出室３５とが連絡される。以上の通り構成された蒸
気発生器において、その定格出力運転時、蒸気発生器６
の高温１次流体の入口温度が規定の定格温度９３０ｑｏ
以上に上昇する条件にある場合、即ち中間熱交換器２の
すべての伝熱管が健全であるときは、前記仕切弁３３を
完全に遮断し、短絡管２８に１次流体が流れないように
する。
しかるときは、１次流体はすべて伝熱管１３を通過し、
従って伝熱管１３内を高速で全流量が通過することとな
り、２次流体との熱交換が効率的に行なわれるので、１
次流体の出口温度は所定値まで下降する。かくして、出
口ノズル１７における１次流体の出口温度は例えば２７
０００となる。従って、中間熱交換器２の２次流体の出
口温度は本来ならば９６０ｑｏとなるべきところが９３
０こ○となり、蒸気発生器６が許容できる最高温度に保
持することができる。
従って伝熱管１３内を高速で全流量が通過することとな
り、２次流体との熱交換が効率的に行なわれるので、１
次流体の出口温度は所定値まで下降する。かくして、出
口ノズル１７における１次流体の出口温度は例えば２７
０００となる。従って、中間熱交換器２の２次流体の出
口温度は本来ならば９６０ｑｏとなるべきところが９３
０こ○となり、蒸気発生器６が許容できる最高温度に保
持することができる。
他方、蒸気発生器６の高温１次流体の入口温度が定格温
度９３０ｑｏ以下に下降する条件にある場合、即ち中間
熱交換器２の伝熱管１３がその定格の１０％相当の本数
まで破損してブラッキングされたをきは、そのまま放置
すると、２次流体の出口温度は前記設例からすれば９０
０ｑＣ程度に下がる。
度９３０ｑｏ以下に下降する条件にある場合、即ち中間
熱交換器２の伝熱管１３がその定格の１０％相当の本数
まで破損してブラッキングされたをきは、そのまま放置
すると、２次流体の出口温度は前記設例からすれば９０
０ｑＣ程度に下がる。
故にこのときは仕切弁３３を全開とする。すると、導入
室２０へ入った１次流体の相当割合は抵抗の４・さし、
短絡管２８を通って、大して降溢することなく、導出室
３５に至り、該導出室３５にて伝熱管１３を通って箸る
し〈降温した低温流体と混合し、結局１次流体の出口温
度は３００℃程度に高められる。このように低温１次流
体の出口温度が３０００高められたため、それが中間熱
交換器２の低温２次流体の入口温度となり、中間熱交換
器２の２次流体の出口温度がやはり３０℃上昇して９３
０℃に保持され、必然的に蒸気発生器６の１次流体の入
口温度の９３０ｏｏに保持されるのである。尚、仕切弁
３３の開閉は、中間熱交換器２の２次流体の出口温度を
金額Ｕし、例えば電磁的に、且つ自動化して流量の調節
を可能にすると、さらに適切な温度制御が可能である。
室２０へ入った１次流体の相当割合は抵抗の４・さし、
短絡管２８を通って、大して降溢することなく、導出室
３５に至り、該導出室３５にて伝熱管１３を通って箸る
し〈降温した低温流体と混合し、結局１次流体の出口温
度は３００℃程度に高められる。このように低温１次流
体の出口温度が３０００高められたため、それが中間熱
交換器２の低温２次流体の入口温度となり、中間熱交換
器２の２次流体の出口温度がやはり３０℃上昇して９３
０℃に保持され、必然的に蒸気発生器６の１次流体の入
口温度の９３０ｏｏに保持されるのである。尚、仕切弁
３３の開閉は、中間熱交換器２の２次流体の出口温度を
金額Ｕし、例えば電磁的に、且つ自動化して流量の調節
を可能にすると、さらに適切な温度制御が可能である。
第１図は原子炉の冷却系並びに蒸気発生系をフローシー
トで示す説明図、第２図は本発明による実施例の中央縦
断面図である。 ２・・・・・・中間熱交換器、６・・・・・・蒸気発生
器、１２．．・．．・シェル、１３・・・・・・伝熱管
、１４，１５．．．．．．管板、１６…・・・入口ノズ
ル、１７・・・・・・出口ノズル、２０・・・・・・導
入室、２７・・・・・・断熱管、２８…・・・短絡管、
３０・・・・・・導管、３１，−３２・・・・・・仕切
板、３３・・…・仕切弁、３４・・・・・・弁開閉装置
、３５・・・・・・導出室。 第１図 第２図
トで示す説明図、第２図は本発明による実施例の中央縦
断面図である。 ２・・・・・・中間熱交換器、６・・・・・・蒸気発生
器、１２．．・．．・シェル、１３・・・・・・伝熱管
、１４，１５．．．．．．管板、１６…・・・入口ノズ
ル、１７・・・・・・出口ノズル、２０・・・・・・導
入室、２７・・・・・・断熱管、２８…・・・短絡管、
３０・・・・・・導管、３１，−３２・・・・・・仕切
板、３３・・…・仕切弁、３４・・・・・・弁開閉装置
、３５・・・・・・導出室。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 下部に１次流体の導入室を設け、上部に１次流体の
導出室を設け、導入室と導出室を多数の伝熱管で連結し
て成る原子力プラントの竪形直管式蒸気発生器において
、上下の管板間に伝熱管と平行に断熱管を取付け、該断
熱管内に伝熱管よりかなり口径の大きい短絡管を通して
１次流体の導入室と導出室を連結させ、該短絡管に開閉
自在の仕切弁を設置して成ることを特徴とする蒸気発生
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP354278A JPS6034003B2 (ja) | 1978-01-17 | 1978-01-17 | 蒸気発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP354278A JPS6034003B2 (ja) | 1978-01-17 | 1978-01-17 | 蒸気発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5496603A JPS5496603A (en) | 1979-07-31 |
| JPS6034003B2 true JPS6034003B2 (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=11560292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP354278A Expired JPS6034003B2 (ja) | 1978-01-17 | 1978-01-17 | 蒸気発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034003B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104976905A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-14 | 北京广厦环能科技股份有限公司 | 真空冷凝冷却器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9343187B2 (en) * | 2010-09-27 | 2016-05-17 | Bwxt Nuclear Energy, Inc. | Compact nuclear reactor with integral steam generator |
-
1978
- 1978-01-17 JP JP354278A patent/JPS6034003B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104976905A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-14 | 北京广厦环能科技股份有限公司 | 真空冷凝冷却器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5496603A (en) | 1979-07-31 |
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