本發(fā)明總地涉及一種核電廠,并且更具體地涉及一種用于核電廠的蒸汽傾卸裝置和冷凝器。
背景技術(shù):
眾所周知,在發(fā)電廠中,蒸汽傾卸裝置典型地定位在旁路管線的下游,旁路管線設(shè)置在鍋爐和冷凝器之間。例如,在其中蒸汽具有高含量的水的電廠的起動(dòng)或停機(jī)操作期間需要這種旁路管線,高含量的水可能損傷渦輪葉片。
渦輪旁路系統(tǒng)因此允許起動(dòng)和快速的渦輪減負(fù),其包括渦輪跳脫,而不造成反應(yīng)堆跳脫或減壓閥操作。傾卸蒸汽擴(kuò)散器的功能是分級(jí)降低傾卸蒸汽的壓力,并在其進(jìn)入冷凝器之前使傾卸蒸汽減熱。
為了這個(gè)目的,蒸汽傾卸裝置允許通過減少其溫度和壓力值而將蒸汽引入到冷凝器中。
通常,蒸汽傾卸裝置包括容器,其包括用于減少蒸汽的壓力和溫度并有效地引導(dǎo)蒸汽進(jìn)入冷凝器的裝置。
參照?qǐng)D1,專利出版物US6189871公開了蒸汽傾卸裝置1的部分外部裝置,其設(shè)置在旁路管線上,旁路管線將鍋爐連接到冷凝器9上。具體地說,蒸汽傾卸裝置1包括第一穿孔隔板3、冷卻室4和第二穿孔隔板8。
冷卻室4的第二穿孔隔板8突出到冷凝器9的冷凝器頸部7中。
參照?qǐng)D2,專利出版物JP61285386講授了一種部分外部安裝的蒸汽傾卸裝置,其由一種包括設(shè)于該裝置的壁表面上的噴嘴的雙結(jié)構(gòu)形式組成。
最后,專利出版物JP57049004公開了一種蒸汽傾卸裝置,如圖3中所示,其具有致力于防止由于旁路蒸汽的內(nèi)流而造成冷凝器的桶體內(nèi)部保護(hù)的形態(tài),其中冷卻裝置設(shè)置在渦輪旁路入口管道中,作為一種雙管道結(jié)構(gòu),其位于渦輪旁路管道的冷凝器的開口端處。
然而,上面所示的方案仍然沒有在正確引導(dǎo)蒸汽進(jìn)入冷凝器從而避免由于振動(dòng)和/或熱膨脹以及核電廠的大流量而造成的冷凝器頸部的損壞方面提供最佳效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所基本限定的蒸汽傾卸裝置來解決前述技術(shù)問題。
此外,本發(fā)明的又一目的是提供根據(jù)從屬權(quán)利要求9所限定的冷凝器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,這個(gè)目的通過一種用于核電廠的蒸汽傾卸裝置來實(shí)現(xiàn),其配置為用于安裝在從鍋爐通向冷凝器的旁路管線中,并包括:伸長(zhǎng)的集管容器,其包括用于接收蒸汽的裝置,其中伸長(zhǎng)的容器水平地延伸并包括頂部穿孔隔板和與之相反的底部穿孔隔板,頂部和底部穿孔隔板設(shè)置在容器壁上的相應(yīng)的部分上;外部擋板組件,其部分地封閉了集管容器,并包括頂板和底板,擋板組件限定了側(cè)面蒸汽開口。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面,頂部穿孔隔板具有比底部穿孔隔板更大的面積。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面,在頂部隔板對(duì)底部隔板的面積之間的比值包括在1(彼此相等的面積)至1.4(頂部面積比底部面積大40%)的范圍內(nèi)。
更優(yōu)選地,該比值基本上等于1.2。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面,其中集管容器包括沿著容器側(cè)壁的頂部部分而設(shè)置的一對(duì)連續(xù)且間隔開的頂部穿孔隔板,以及沿著壁的底部部分而設(shè)置的一對(duì)連續(xù)且間隔開的底部穿孔隔板。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面,集管容器包括位于兩端處的橢圓形的端子頭。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面,用于接收蒸汽的裝置包括一個(gè)或多個(gè)蒸汽入口,其設(shè)置在一個(gè)向上的橢圓形頭處,并且配置為用于連接在蒸汽管道上,蒸汽入口包括多孔的半球形頭。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面,蒸汽傾卸裝置還包括沿著擋板組件而設(shè)置的噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面,蒸汽傾卸裝置包括滑動(dòng)支腳,其配置為容許容器在支撐結(jié)構(gòu)上的縱向運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供了一種用于核電廠的冷凝器,其包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的蒸汽傾卸裝置,各個(gè)蒸汽傾卸裝置定位在冷凝器的內(nèi)部。
附圖說明
當(dāng)參照附圖閱讀僅僅出于舉例說明的目的而給出的優(yōu)選實(shí)施例的以下非限制性的描述時(shí),本發(fā)明的目的、優(yōu)勢(shì)和其它特征將變得更為清晰,在附圖中,相似的標(biāo)號(hào)可用于表示相似的元件,并且其中:
圖1-3顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不同蒸汽傾卸裝置布置;
圖4顯示了集管容器的側(cè)視圖,其形成了根據(jù)本發(fā)明的蒸汽傾卸裝置的一部分;
圖5顯示了圖4的集管容器的頂視圖和底視圖;
圖6顯示了擋板組件的透視圖,其封閉了圖4和圖5的集管容器;
圖7和圖8分別描繪了根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的側(cè)視圖和透視圖。
現(xiàn)在將參照上面所指圖紙?jiān)敿?xì)地描述優(yōu)選且非限制性的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D4,顯示了集管容器3的側(cè)視圖,其形成了根據(jù)本發(fā)明的蒸汽傾卸裝置(圖中未顯示)的一部分。集管容器3配置為用于沿著從鍋爐通向冷凝器的旁路管線(未顯示)進(jìn)行安裝,并被特別設(shè)計(jì)為用于冷卻從鍋爐轉(zhuǎn)向冷凝器而不進(jìn)展至渦輪中以產(chǎn)生有用功的蒸汽。如上面提到的那樣,這種旁路管線可用于電廠起動(dòng)或停機(jī)期間,或者用于正常操作期間渦輪可能發(fā)生將需要蒸汽繞過渦輪級(jí)的問題的情形。
更具體地說,集管容器3呈現(xiàn)伸長(zhǎng)的形狀,其在支撐結(jié)構(gòu)(未顯示)中水平地延伸。優(yōu)選地,集管容器3具有基本圓柱形的形狀,其在其兩端處具有橢圓形的端子頭31,32。優(yōu)選采用蒸汽入口14形式的用于接收蒸汽的裝置14定位在向上的端子橢圓形頭31上。在這里公開的優(yōu)選且非限制性的實(shí)施例中,集管容器包括四個(gè)蒸汽入口14(在圖4的視圖中只有兩個(gè)可見),但應(yīng)該懂得入口14的數(shù)量可能只有一個(gè)或多個(gè)。各個(gè)蒸汽入口14適合于連接在旁路管線的蒸汽管道(未顯示)上。到達(dá)集管容器3的熱蒸汽穿過具有收斂形外壁的第一室60,然后到達(dá)具有壁8的第二室70。冷卻室70包括頂部穿孔隔板41和與之相反的底部穿孔隔板51,它們?cè)O(shè)置在壁8的相應(yīng)的頂部和底部部分6,7上。優(yōu)選地,集管容器3包括另一頂部穿孔隔板42,其設(shè)置在壁8的頂部部分6上,頂部穿孔隔板42位于穿孔隔板41之后并與之間隔開。類似地,集管容器3包括另一底部穿孔隔板52,其設(shè)置在壁8的底部部分7上,底部穿孔隔板52位于穿孔隔板51之后并與之間隔開。頂部和底部穿孔隔板42和52按照與穿孔隔板41和51相似的方式定位在彼此相反的位置。
到達(dá)第二室70的蒸汽通過穿孔隔板從容器3中排出,因此沿著箭頭F所指示的豎直方向。
現(xiàn)在參照下一圖5,其顯示了集管容器3的頂視圖(上面)和其底視圖(下面)。
在頂視圖中,頂部穿孔隔板41和42是可見的,其定位在集管容器3的壁8的頂部部分6上。
在底視圖中,底部穿孔隔板51和52是可見的,其定位在集管容器3的壁8的底部部分7上。
具體地說,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)頂部隔板41和42具有比相應(yīng)底部穿孔隔板51和52更大的面積時(shí),可以實(shí)現(xiàn)蒸汽冷卻過程中的非常高的效率。具體地說,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在相反的頂部和底部穿孔隔板41,51和42,52的面積之間的比值為1.2的條件下可達(dá)到最大效率,比值為1.2意味著頂部隔板具有比底部隔板基本上大20%的面積。然而,借助于包含在1至1.4區(qū)間的比值仍將達(dá)到重大有利的效果。
穿孔隔板可由板組成,其具有鉆孔,其中蒸汽壓力可在離開容器3時(shí)通過鉆孔下降。
仍然參照?qǐng)D5的底視圖,各個(gè)蒸汽入口14包括多孔的半球形頭16,蒸汽在進(jìn)入第一冷卻室60時(shí)被引導(dǎo)通過其中。
第一室60中的多孔的半球形頭16可被認(rèn)為是容器的初級(jí)孔,而設(shè)置在第二室70的壁8上的穿孔隔板41,42,51,52可被認(rèn)為是容器的次級(jí)孔。
參照下一圖6,其描繪了形成了根據(jù)本發(fā)明的蒸汽傾卸裝置的一部分(其整體未顯示)的外部擋板組件9,其部分地封閉了前圖4-5中所示的集管容器。
擋板組件9包括頂板10、底板11和相反的閉合板80,并限定了側(cè)面蒸汽開口12。容器定位在擋板組件中,并且蒸汽在穿過頂部和底部穿孔隔板之后到達(dá)擋板組件9的頂板和底板10,11。之后其通過擋板組件轉(zhuǎn)向側(cè)面,并通過側(cè)面蒸汽開口12到達(dá)冷凝器。另外,為了進(jìn)一步改善冷卻過程,噴嘴可沿著頂部和底部擋板10和11進(jìn)行設(shè)置。更具體地說,根據(jù)一個(gè)優(yōu)選且非限制性的實(shí)施例,四個(gè)管道(未顯示)設(shè)置在頂部和底板10,11中,兩個(gè)位于頂部擋板10中,并且兩個(gè)位于底部擋板11中。用螺栓連接的盲法蘭封閉了其末端。噴嘴沿著各個(gè)管道以規(guī)則的間隔定位,以便將冷凝物注入到來自集管容器的次級(jí)孔的主蒸汽中。
參照?qǐng)D7和圖8,其分別在側(cè)視圖和透視圖中顯示了冷凝器2,更具體地說其內(nèi)部結(jié)構(gòu),冷凝器2包括初級(jí)蒸汽傾卸裝置100和次級(jí)蒸汽傾卸裝置200。具體地說,初級(jí)蒸汽傾卸裝置100可用于發(fā)電廠的正常操作期間任何需要繞過渦輪級(jí)的情形,而次級(jí)蒸汽傾卸裝置200可用于機(jī)器起動(dòng)或和/或停機(jī)期間。然而,應(yīng)該懂得初級(jí)和次級(jí)蒸汽傾卸裝置是彼此相等的,除了前者相對(duì)于后者可接收和產(chǎn)生更大的蒸汽流量。還應(yīng)該懂得,冷凝器2還可僅僅設(shè)有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的蒸汽傾卸裝置。初級(jí)和次級(jí)蒸汽傾卸裝置100和200定位在冷凝器2的內(nèi)部。
現(xiàn)在將參考初級(jí)蒸汽傾卸裝置100,但應(yīng)該懂得相同的發(fā)明公開可加以必要的變更而適用于次級(jí)蒸汽傾卸裝置200。
蒸汽通過入口管道15到達(dá)蒸汽傾卸裝置100,入口管道15穿過冷凝器壁,并進(jìn)入集管容器3中,之后通過封閉集管容器3的擋板組件9所限定的側(cè)面開口而被排出在冷凝器中。
此外,蒸汽傾卸裝置有利地包括滑動(dòng)支腳20,其配置為容許集管容器3在支撐結(jié)構(gòu)17上的縱向運(yùn)動(dòng)(由于熱膨脹和收縮),同時(shí)阻擋豎直運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地,在集管容器的側(cè)面將檢查蓋用螺栓連接在檢修孔上。
雖然已經(jīng)結(jié)合僅僅有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明,但是應(yīng)該懂得,本發(fā)明并不局限于這種公開的實(shí)施例。相反,可修改本發(fā)明以包含至此還未描述過的但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的許多變體、改型、替代裝置或等效裝置。另外,雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例,但是應(yīng)該懂得本發(fā)明的某些方面可只包括某些所述實(shí)施例。因此,本發(fā)明不應(yīng)被視為局限于前面的細(xì)節(jié)描述,而只是受到附屬權(quán)利要求的范圍的限制。