專利名稱：帶有可拆卸回旋分離器的蒸氣發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于核電站的具有可拆卸回旋分離器的回流式蒸氣發(fā)生器或鍋爐。
在一個(gè)加壓水核反應(yīng)堆中，從反應(yīng)堆中流出的熱水(初次回路水)被送入一個(gè)熱交換器，即蒸氣發(fā)生器中，在其中它將其熱傳遞給另一循環(huán)水路(二次回路)而不直接接觸反應(yīng)堆中的水。二次回路水在熱交換期間化成蒸氣用以供應(yīng)一個(gè)渦輪機(jī)。
這樣一種蒸氣發(fā)生器通常由一個(gè)高度很大的抗壓外殼構(gòu)成，在其中放置有一個(gè)第二圍艙(或汽化圍艙)包圍著一組由加壓的初次回路水穿流而過的管束。二次回路在蒸氣發(fā)生器中通常是在后者的上部接受供應(yīng)水的。這饋入的水在由汽化圍艙的底部進(jìn)入圍艙之前，流向蒸氣發(fā)生器的底部，而處在汽化圍艙的外部，以便接觸管束而被蒸發(fā)。
一種其中蒸氣成份逐漸增多的水和蒸氣混合體向上流入汽化圍艙，從所述圍艙的上部流出進(jìn)入蒸氣發(fā)生器的汽包，汽包位于汽化圍艙的上部內(nèi)和外殼的上部之間。
汽包內(nèi)設(shè)置有分離水和蒸氣的的裝置，使蒸氣在從發(fā)生器中放出前先予以干燥。這種裝置通常包括一個(gè)位于汽化圍艙的出口處并由多個(gè)回旋分離器所組成的第一階段，其中大部份的水由離心作用去除。它還包括一個(gè)放置在第一階段之上且例如由人字形板所組成的第二階段。
回旋分離器是固定在管形支柱端頭上的螺旋形偏轉(zhuǎn)圓筒管，管形支柱又固定在汽化圍艙的頂板上并與后者相連通。來自汽化圍艙的水和蒸氣混合體在回旋分離器中進(jìn)行第一次分離之前先流經(jīng)管形支柱。在通常的操作中，管形支柱一部分浸沒在二次水中。
為了增進(jìn)分離器的性能特性和更好地利用汽包內(nèi)可用的容積，最好使用小直徑的回旋分離器。然而旋流器直徑的減小會(huì)陪伴著其數(shù)量的增加。例如，對(duì)于一個(gè)發(fā)熱量為1000兆瓦(MW)在75巴(bal)操作的蒸氣發(fā)生器必須具有120至140個(gè)200毫米直徑的分離器。此外，為了在蒸氣發(fā)生器內(nèi)的回路或蓄水區(qū)中考慮到電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，必須將汽包內(nèi)二次水的自由水位固定在管束之上大約2或3米的地方。由于旋流器必須放置在這個(gè)高度之上，連接旋流器與汽化圍艙頂板的管形支柱必須具有相當(dāng)?shù)母叨取?br> 回旋分離器，不論是每個(gè)旋流器單獨(dú)固定到焊接在汽化圍艙頂板上的管形支柱的端頭上還是多個(gè)旋流器固定到固定在圍艙頂板上的一個(gè)大直徑的管形支柱的端頭上(參看FR-A-2480905)，都會(huì)對(duì)維修造成問題。因而，這樣一組分離器使得維修或檢查時(shí)不容易接近不同的旋流器。
本發(fā)明的目的在于提出一種可拆卸的回旋分離器以克服這種缺點(diǎn)。
作為回旋分離器可拆卸的結(jié)果，本發(fā)明的另一個(gè)方面就是允許接近汽化圍艙的頂板。這意味著設(shè)置一個(gè)大的活板門以便能夠接近管束中管子的彎曲部份。
本發(fā)明因此涉及一種回流式的蒸氣發(fā)生器，其能確保在初次回路中環(huán)流的流體和在二次回路中環(huán)流的流體之間的熱傳遞，它由一個(gè)壓力外殼構(gòu)成，該外殼內(nèi)包括有一個(gè)具有一塊頂板和裝有一組由初次流體穿流的管束的汽化圍艙，發(fā)生器具有容許二次流體進(jìn)入的裝置，允許其在汽化圍艙內(nèi)環(huán)流的裝置以及可將在所述環(huán)流其間由二次流體產(chǎn)生的蒸氣吸出的裝置，蒸氣干燥裝置安置在汽化圍艙頂板與蒸氣吸出裝置之間，所述干燥裝置包括有由固定在管形支柱的第一端頭上的多個(gè)旋流器組成的回旋分離器，管形支柱的第二端頭被固定在汽化圍艙的頂板上與所述汽化圍艙相連通，其特征在于回旋分離器可拆卸地固定在汽化圍艙的頂板上。
每個(gè)管形支柱有利地包括一個(gè)與汽化圍艙頂板連成一體的基座和一個(gè)其一端可拆卸地固定在所述基座上的間隔管，間隔管的另一端固定在至少一個(gè)旋流器上。所述基座可以具有一個(gè)非常有限的長度，并且甚至能減少成為一個(gè)與管束外殼的頂板連成一體的凸緣。
最好是，旋流器能可拆卸地固定在管形支柱上?？刹鹦兜木o固件可以是卡箍的形式，這樣可以很快地裝配和拆卸。
蒸氣發(fā)生器可以具有將回旋分離器分開的裝置，所述支承裝置固定在汽化圍艙的頂板上。支承裝置和回旋分離器可以具有輔助元件，這些元件可在所述回旋分離器裝配期間導(dǎo)引所述回旋分離器。它們可以包括一根接受柱用于所述分離器的操縱工具。
汽化圍艙的頂板有利地配置有一個(gè)活板門，該門可容許一個(gè)人通過。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明一個(gè)非限制性實(shí)施例予以詳細(xì)描述，其中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)蒸氣發(fā)生器的直立截面圖。
圖2是單獨(dú)觀察的本發(fā)明回旋分離器的透視圖。
圖3是用于本發(fā)明回旋分離器的可拆卸緊固件。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)蒸氣發(fā)生器上半部的直立截面圖。
圖5是在回旋分離器裝配或拆卸操作時(shí)相當(dāng)于圖4的視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于蒸氣發(fā)生器內(nèi)的回旋分離器的支承結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的蒸氣發(fā)生器內(nèi)汽化圍艙頂板的一部分的平面圖。
圖1是一幅軸向截面圖，顯示出一個(gè)蒸氣發(fā)生器或鍋爐，其抗壓的外殼1在其較小直徑的下半部份內(nèi)包含有一個(gè)由多個(gè)倒立U字形彎管組成的管束2。這些管了為加壓水所穿流，該加壓水形成初次環(huán)流一部份并由一個(gè)進(jìn)口4流入加熱管隔板3下面的蒸氣發(fā)生器。加壓水穿流在管束2的管子中，然后在加熱管隔板3的下面流回以便經(jīng)過開口5流出。
管束2被一個(gè)第二層外殼6所包圍，直至鄰近其下部處，第二層外殼6構(gòu)成汽化圍艙，圍艙內(nèi)二次水與饋入水的混合體與管束2相接觸，管束2為來自反應(yīng)堆芯的高溫水所穿流，圍艙6內(nèi)水面上升時(shí)逐漸地蒸發(fā)。汽包的最高部分處設(shè)置有一個(gè)開口7用于將蒸氣排放至渦輪機(jī)。
一個(gè)圖中未顯示的饋入水供應(yīng)裝置可使二次水水位8在蒸氣發(fā)生器內(nèi)維持在管束2之上和旋流器10之下的一定距離處，旋流器10通過管形支柱與汽化圍艙6的頂部相通。這些管形支柱被焊接在汽化圍艙6的頂板9上，允許與所述圍艙的內(nèi)部相通。二次水與饋入水混合體首先流入外殼1和圍艙6之間的空隙以便到達(dá)所述圍艙的下端。
在旋流器10的出口處，已經(jīng)除去其大部份夾帶水的蒸氣進(jìn)入由擋板組成的第二分離器12使蒸氣在通過開口7排出之前得到一次更徹底的干燥。
圖1清楚地顯示出管形支柱11很難接近，在那里大量的管形支柱并列地排在一起，因而使所述支柱的裝配維護(hù)及修理工作相當(dāng)困難。同樣情況，蒸氣發(fā)生器這部份的構(gòu)成包括通過焊接方式進(jìn)行的大量的裝配和固定工作。
圖2中的回旋分離器20包括一個(gè)旋流器21，一根間隔管22和一個(gè)基座23?？ü?4，25可以保證分別在旋流器21和間隔管22之間，及在間隔管22與管基座之間的可拆卸固定。旋流器21的下部具有四個(gè)定位銷26，它們焊接在旋流器體上并被彼此安排成相對(duì)于旋流器軸心成90°夾角。
圖3以截面圖形式顯示出管形支柱的下部，該管形支柱將一個(gè)旋流器連接到汽化圍艙頂板9上?？梢钥吹焦芑?3進(jìn)入頂板9內(nèi)并以在汽化圍艙內(nèi)側(cè)的焊縫27焊接在頂板上?；?3用卡箍25可拆卸地固定到間隔管22上。這種卡箍可以是市場上以商標(biāo)CEFILAC出現(xiàn)的那種類型的可拆卸連接件。它是由一個(gè)接頭的兩個(gè)終端件28，29(分別焊接在間隔管22和基座23上)和一個(gè)標(biāo)號(hào)為30的鉸接套圈所組成。
圖4顯示出裝置在汽化圍艙6的頂板9上的回旋分離器20。可以看到用于饋入水的進(jìn)口13，其上連接有供應(yīng)環(huán)14。外殼1上開有兩個(gè)孔15、16可以容許一個(gè)人進(jìn)入到達(dá)位于兩個(gè)水一汽分離裝置之間的區(qū)域。
為了對(duì)有數(shù)米高的回旋分離器20提供一個(gè)優(yōu)良的維持作用，設(shè)置了一個(gè)結(jié)合有一個(gè)格柵31的支承結(jié)構(gòu)，它本身由與頂板9連成一體的立柱32使其與頂板9隔開一段距離。如圖4中所示，支承格柵31位于旋流器的下部，與定位銷26齊平。此支承結(jié)構(gòu)還可以結(jié)合有一根中央立柱33和數(shù)個(gè)梯子34，使一個(gè)人可以進(jìn)入孔15或16中之一個(gè)以便下降至支承格柵31和至汽化圍艙頂板9處。
圖5說明了在外殼1部份或全部排空后對(duì)回旋分離器所進(jìn)行的裝配或拆卸工作。將緊接在支承格柵31下面的卡箍24松開使在所述格柵上的工作人員17可以用裝在中央立柱上的操作工具將一個(gè)旋流器21除下。在下降到汽化圍艙頂板9時(shí)，該工作人員可以松開下卡箍25并除下間隔管22。
圖6顯示整個(gè)支承結(jié)構(gòu)。其中可以看到在前述附圖中已經(jīng)說明的各元件，如格柵31、立柱32、中央立柱33和梯子34。支承格柵31具有蜂巢結(jié)構(gòu)。它是由多個(gè)用于接納旋流器下部的空腔3 5構(gòu)成，所述空腔機(jī)械地相互連結(jié)以形成格柵31。定位銷26(見圖4)使回旋分離器在空腔內(nèi)對(duì)準(zhǔn)中心。
朝向支承結(jié)構(gòu)外面的對(duì)接頭36徑向地將該結(jié)構(gòu)保持在蒸氣發(fā)生器的外殼之內(nèi)。
格柵31還支承著與立柱32大致對(duì)齊安置的上立柱37，在上立柱上固定有一個(gè)環(huán)38。該環(huán)位于檢修孔15和16(見圖4)的平面之下使梯子34可以固定在其上，以及可將擱板放置就位使工作人員可以行動(dòng)以檢查回旋分離器的頭部。它還支承著對(duì)接頭39以徑向地將該結(jié)構(gòu)維持在蒸氣發(fā)生器的外殼之內(nèi)。
圖7相當(dāng)于圖4中的VII-VII截面。因此從中可看到間隔管22的截面和在其它地方詳細(xì)顯示的下卡箍25。在圖1中所示的那部份汽化圍艙頂板9具有一個(gè)活板門40，其使一個(gè)人可以到達(dá)圍艙的內(nèi)部。在此實(shí)施例中的活板門40支承著12個(gè)管形支柱基座并具有大約為1平方米的表面面積。它可以用連接螺釘固定在頂板9上。
因此，只需要將相當(dāng)于活板門40的12個(gè)間隔管卸下并且還可以將相應(yīng)的旋流器卸下，該活板門位于頂板9的邊緣處并接近梯子34，以便能將活板門移開。裝在中央立柱上的操作工具(滑輪組，臂)可以用來抬起活板門。
本發(fā)明的結(jié)果是能夠?qū)㈤g隔管的重量減輕至不到20公斤以便能以人工搬運(yùn)。這對(duì)拆卸是一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗试S部份拆卸。
在拆卸第一個(gè)旋流器或開始的幾個(gè)旋流器時(shí)，可能沒有足夠的空間保證將它們斜置以便將它們從蒸氣發(fā)生器中取出。在這種情況下，支承結(jié)構(gòu)可以有一個(gè)臨時(shí)的旋流器推放處，以便在它們被斜置的位置處留出足夠的空間。
可用人工搬運(yùn)間隔管使得間隔管的拆卸和重新裝配獨(dú)立于旋流器的拆卸和重新裝配，旋流器于是可以支承在支承格柵上。在這例子中，在被轉(zhuǎn)過來和從檢修孔中拉出之前可以用人力在汽化圍艙的頂板上和在梯子的區(qū)域移動(dòng)。這樣就有可能拆卸掉間隔管而不需拉出旋流器，使其仍可留在原位。
權(quán)利要求
1.一種回流式的蒸氣發(fā)生器，其能確保在初次回路中環(huán)流的流體和在二次回路中環(huán)流的流體之間的熱傳遞，它由一個(gè)壓力外殼構(gòu)成，該外殼內(nèi)包括有一個(gè)具有一塊頂板和裝有一組由一次流體穿流的管束的汽化圍艙，發(fā)生器具有容許二次流體進(jìn)入的裝置，使流體在汽化圍艙內(nèi)環(huán)流的裝置以及將在所述環(huán)流期間由二次流體產(chǎn)生的蒸氣吸出的裝置，蒸氣干燥裝置安置在汽化圍艙頂板與蒸氣吸出裝置之間，所述干燥裝置包括有由多個(gè)固定在管形支柱的第一端頭上的旋流器組成的回旋分流器，管形支柱的第二端頭被固定在汽化圍艙的頂扳上與所述汽化圍艙相連通；其特征在于回旋分離器可拆卸地固定在汽化圍艙的頂板上。
2.如權(quán)利要求1的蒸氣發(fā)生器，其特征在于每個(gè)管形支柱包括有一個(gè)與汽化圍艙頂板連成一體的基座和一個(gè)其一端可拆卸地固定在所述基座上的間隔管，間隔管的另一端固定在至少一個(gè)旋流器上。
3.如權(quán)利要求1的蒸氣發(fā)生器，其特征在于旋流器可拆卸地裝在管形支柱上。
4.如權(quán)利要求1的蒸氣發(fā)生器，其特征在于可拆卸的緊固件由卡箍構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1的蒸氣發(fā)生器，其特征在于它包括用于支承回旋分離器的支承裝置，所述支承裝置固定在汽化圍艙的頂板上。
6.如權(quán)利要求5的蒸氣發(fā)生器，其特征在于支承裝置和回旋分離器具有輔助元件，這些元件容許在回旋分離器裝配期間導(dǎo)引所述回旋分離器。
7.如權(quán)利要求6的蒸氣發(fā)生器，其特征在于回旋分離器的支承裝置上裝有一個(gè)環(huán)和數(shù)個(gè)對(duì)接頭，使結(jié)構(gòu)可以徑向地固定在蒸氣發(fā)生器的外殼上。
8.如權(quán)利要求5的蒸氣發(fā)生器，其特征在于支承裝置包括一個(gè)接受柱用于回旋分離器的操作工具。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的蒸氣發(fā)生器，其特征在于汽化圍艙頂板上設(shè)置有一個(gè)可容許一個(gè)人通過的活板門。
全文摘要
一種回流式蒸氣發(fā)生器，其能確保初次回路的流體和二次回路的流體間的熱傳遞，它由壓力外殼構(gòu)成，外殼內(nèi)有一具有一頂板和裝有一組由初次流體穿流的管束的汽化圍艙，發(fā)生器有讓二次流體進(jìn)入的裝置，使其在圍艙環(huán)流的裝置以及將在其環(huán)流時(shí)由其產(chǎn)生的蒸氣吸出的裝置，蒸氣干燥裝置安在頂板與吸出裝置間，其包括由固定在管形支柱第一端的多個(gè)旋流器組成的回旋分離器，其第二端固定在頂板上與圍艙連通，分離器可拆地固定在頂板上。
文檔編號(hào)F22B37/26GK1123449SQ94107549
公開日1996年5月29日 申請日期1994年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月12日
發(fā)明者B·吉?jiǎng)诘? C·布辛 申請人:費(fèi)羅馬托姆公司