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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,63,,,*,蒸汽發(fā)生器,核電廠系統(tǒng)與設(shè)備,,Nuclear Power Plant System and Equipment,蒸汽發(fā)生器是產(chǎn)生汽輪機(jī)所需蒸汽的,換熱設(shè)備,。是,一、二回路的樞紐,。蒸汽發(fā)生器能否安全、可靠地運(yùn)行對(duì)整個(gè)核動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性有著十分重要的影響。,,據(jù)壓水堆核電廠事故統(tǒng)計(jì)表明，蒸汽發(fā)生器在核電廠事故中居重要地位。,,蒸汽發(fā)生器的作用和地位,蒸汽發(fā)生器的作用和地位,,1993,年,1,月，美國,特洛伊,(Trojan),成為第一個(gè)因蒸汽發(fā)生器事故而永久性停堆的

2、機(jī)組。,1993,年,1,月,25,日，,載恩,(Zion),核電站,2,臺(tái)機(jī)組又因蒸汽發(fā)生器的事故而提前停堆。,,1989,年,法國的,1300,ＭＷ核電站,，因蒸汽發(fā)生器管板上存在著金屬微粒，運(yùn)行中被氧化而引起傳熱管產(chǎn)生凹痕。,,美國愛迪生公司,印第安角,2,核電站,是于,2000,年,2,月,15,日因蒸汽發(fā)生器管道破裂而停堆的。,,蒸汽發(fā)生器的分類,,,,1,．自然循環(huán)；,,2,．產(chǎn)生飽和蒸汽；,,3,．一回路水在由管板連接的,U,型管,組成的管束內(nèi)流動(dòng)；,,4,．在管束上方裝有,汽水分離器,和,蒸汽干燥裝置,。,立式飽和蒸汽發(fā)生器,（一）特征,自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,,,循環(huán)倍率,定義：

3、,在兩相流中,,,循環(huán)倍率是指兩相介質(zhì)的總質(zhì)量與氣相介質(zhì)質(zhì)量之比,,在自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器中指二次側(cè)水需要經(jīng)過幾次循環(huán)流動(dòng)才能完全變?yōu)?干,飽和蒸汽,.,,通常情況下循環(huán)倍率大于,1,,定義,：,在蒸汽發(fā)生器中,,,如果水和汽水混合物的循環(huán),不需要外加能量,，而是依靠水和汽水混合物的,密度差,進(jìn)行水循環(huán)，則稱其為,自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,。,,,自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器又可分為,立式自然,循環(huán)蒸汽發(fā)生器,和,臥式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,。,自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,,蒸發(fā)器,法國設(shè)計(jì)的,55/19,型蒸汽發(fā)生器,,,總體參數(shù),,——,型號(hào),,——,傳熱量,/MW,,——,總傳熱面積,/㎡,,

4、管側(cè),,——,設(shè)計(jì)絕對(duì)壓力,/,MPa,,——,設(shè)計(jì)溫度,/℃,,——,運(yùn)行絕對(duì)壓力,/,MPa,,反應(yīng)堆冷卻劑溫度,/℃,,——,進(jìn)口,,——,出口,,反應(yīng)堆冷卻劑流量,/(m3/h),,壓降,/,MPa,,反應(yīng)堆冷卻劑容積,/m3,,——,冷態(tài),,——,熱態(tài),,水壓試驗(yàn)絕對(duì)壓力,/,MPa,,傳熱管直徑,/mm,,55/19,,969,,5.429,,,17.23,,343,,15.5,,,327,,293,,23790,,0.331,,,30.6,,31.6,,22.9,,19.05,傳熱管壁厚度,/mm,,傳熱管數(shù)目,,殼側(cè),,——,設(shè)計(jì)絕度壓力,/,MPa,,——,水壓試驗(yàn)絕對(duì)壓力,

5、/,MPa,,——,設(shè)計(jì)溫度,/℃,,蒸汽參數(shù),,——,絕對(duì)壓力,/Ma,,——,溫度,/℃,,——,最大濕度,/%,,——,流量,/(,t/h,),,——,給水溫度,/℃,,尺寸和重量,,——,下部直徑,/mm,,——,上部直徑,/mm,,——,總高度,/mm,,——,無水總重,/t,,——,滿水總重,/t,1.09,,4.474,,,8.6,,12.85,,343,,,6.89,,283.6,,0.25,,1938,,226,,,3446,,4484,,20848,,329.5,,505,法國,55/19,型蒸汽發(fā)生器的技術(shù)參數(shù),,,大亞灣核電站,蒸汽發(fā)生器采用法國法馬通公司的,55/19

6、B,型蒸汽發(fā)生器，傳熱管為,?,19.05,?,1.09 mm,的因科鎳,690TT,，總重約,50 t,。蒸汽量為,539 kg/s,，蒸汽壓力為,6.75,MPa,。,立式,U,型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器是由,蒸發(fā)段（下筒體）,、,汽水分離段（上筒體）,兩大部分組成。,（二）結(jié)構(gòu),1,、蒸發(fā)段,“,U,”,型傳熱管,,小管徑：,管壁薄，傳熱好，耗材少，可使設(shè)備體積小。但過細(xì)的管子剛性差，易發(fā)生振動(dòng)。且“,U”,型管數(shù)量多，增加了管板的鉆孔數(shù)目。,,,大管徑：,管壁厚，傳熱差，設(shè)備體積增大，并增加了單根管的長度，使拉管工藝難度增大。但抗振安全性好。,,,歐美大型蒸汽發(fā)生器的管徑約為,22 mm,

7、。,管徑選擇,現(xiàn)代多數(shù)選用因科鎳（如,Inconel,690,）或用因科洛依（如,Incoloy,800,）等,鎳基合金,，經(jīng)特殊工藝處理后，,強(qiáng)度高，管壁薄,（,22mm,管徑的壁厚一般為,1.2--1.3mm,）。故熱阻小，所需總換熱面積小，但材料,價(jià)格較昂貴,。,,,常用管徑為,22,mm,、,19 mm,、,15.8 mm,，相應(yīng)壁厚為,1.27mm,、,1.09mm,、,0.86mm,。,,,在,1968,年以前,,,傳熱管材料大多使用,18-8,型奧氏體不銹鋼,。強(qiáng)度低，管壁厚，換熱面積大，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕損失要比鎳基合金產(chǎn)生的晶間腐蝕的幾率大得多,。,材料選擇,后來由于出現(xiàn)了氯離子應(yīng)

8、力腐蝕破裂事故，大都改用只經(jīng)工廠退火處理的,Inconel-600,合金（即,I-600MA,）,。這種管型在早期運(yùn)行中性能良好，到,70,年代中期,相繼發(fā)生了耗蝕、凹痕和晶間腐蝕現(xiàn)象。,,大約從,80,年代中期,開始使用經(jīng)特殊熱處理的,Inconel-600,合金（即,I-600TT,），,90,年代以后,主要使用經(jīng)特殊熱處理的,Inconel-690,合金（即,I-690TT,）,；,,聯(lián)邦德國,則從,70,年代開始一直使用,Incoloy-800,合金（即,I-800,）,。傳熱管在被彎成,U,形后，對(duì)于彎管直徑小的傳熱管還需要再次進(jìn)行熱處理以消除殘余應(yīng)力。,,,,田灣核電廠,秦山一期,

9、秦山三期,秦山二期,大亞灣、嶺奧核電廠,蒸汽發(fā)生器數(shù)量,4,2,4,2,3,,傳熱管材料,0Cr18Ni10Ti,I-800,I-800,I-690TT,I-690TT,傳熱面積，,m,2,6115,3077.5,3177,5632.5,5435,傳熱管根數(shù),11000,2977,3550,4640,4478,外徑,×,壁厚，,mm,ф16×1.5,ф22×1.2,ф15.9×1.13,ф19.05×1.09,ф19.05×1.09,中國核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管材料與參數(shù),,管 板,,管板鍛件毛胚重達(dá),50-100,噸，成品直徑約為,2.5-3.5,米，厚約,500-700,毫米，屬超厚鍛件。

10、,一回路冷卻劑側(cè)有,9-10,毫米厚的因科鎳,600,的堆焊層,。,,由于管板大而厚，且開有密集的深孔上萬個(gè)，且對(duì)孔徑公差、節(jié)距公差和管孔光潔度等都要求很高，故它的制造工藝難度很大，生產(chǎn)周期也較長。深鉆孔是蒸汽發(fā)生器制造的關(guān)鍵工藝。,,由于二次側(cè)水不斷被蒸發(fā)，水中的垢物濃縮積聚在管板上，在傳熱管端部可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。因此，在管板上表面水平地裝設(shè)有,兩根多孔的管道,，供連續(xù)排污至蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)（,APG,）進(jìn)行處理。,,為了確保一回路系統(tǒng)的密封性，“,U”,型傳熱管和管板的連接是十分重要的問題。通常采用,脹接,和,焊接,雙重連接形式。,,一般在管板鉆孔的全深度上進(jìn)行脹管，以保證管子管板間貼合

11、良好。脹接后的管子在管板堆焊層的一側(cè)再進(jìn)行密封焊。,,,目的：,減少在管板表面的雜質(zhì)淤積及管子與管板間隙的干濕交替現(xiàn)象，可能引起化學(xué)物的濃集。（如氯離子沉積造成應(yīng)力腐蝕）,管板二次側(cè)表面附近，是發(fā)生傳熱管腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域之一,。,,,研究表明，管子支撐部位,局部幾何結(jié)構(gòu),對(duì)縫隙區(qū)傳熱、傳質(zhì)過程具有重要影響。,,早期核蒸汽發(fā)生器由于使用圓形管孔和流水孔結(jié)構(gòu),(,圖,2-3a),，,導(dǎo)致在縫隙區(qū)出現(xiàn)局部缺液傳熱狀態(tài),，由此產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)濃縮，這是造成傳熱管凹陷及支撐板破裂的主要原因。,,經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)計(jì)為三葉形孔（圖,2-3b,）或四葉形孔（圖,2-3d,）。這使得該區(qū)域的腐蝕狀況大為改善,.,,如果

12、采用柵格形支撐則更為有利,(,圖,2-3c),。,支撐板,不銹鋼制成，厚,30mm,。固定管束，以防受流體流動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)。,,,新的設(shè)計(jì)普遍采用,四葉梅花孔,(,右圖,),。這種開孔將,支撐孔和流通孔道結(jié)合在一起,，,增加了管,-,孔之間的流速，減少了腐蝕產(chǎn)物和化學(xué)物質(zhì)的沉積,，使得該區(qū)的腐蝕狀況大為改善。,支撐板,抗振桿,：,在管束拱形部分，籍,抗振桿,固定以避免運(yùn)行中由于流體流動(dòng)誘發(fā)震動(dòng)導(dǎo)致管板損壞。,,給水環(huán)嘴稍低于旋葉式汽水分離器。,,在給水環(huán)頂部焊接了一些,倒,J,形管,，給水進(jìn)入環(huán)管后，從,J,形管流出，進(jìn)入下降通道，可以避免水位降低到給水環(huán)管以下時(shí)環(huán)管內(nèi)水被排空，防止給水再次進(jìn)入時(shí)

13、由于環(huán)管內(nèi)蒸汽遇冷凝結(jié)而產(chǎn)生“,水錘,”現(xiàn)象（,正常運(yùn)行時(shí)，給水環(huán)管被淹沒在水下,）。,,在給水管與上筒體的貫穿處,，由于給水溫度大大低于筒體溫度，直接焊接會(huì)造成應(yīng)力集中,，因此常常采用如圖,2-5b,所示的,套管,結(jié)構(gòu)來均勻溫度場。,,給水環(huán)嘴,,,什么是水錘現(xiàn)象？,,當(dāng)水位降低到給水環(huán)以下時(shí)，,給水環(huán)中充滿蒸汽,。給水再次進(jìn)入時(shí)，,過冷水使蒸汽迅速凝結(jié),，造成局部真空，給水涌入這一空間，給水環(huán)和給水管路,產(chǎn)生很大的動(dòng)載荷,，這就是水錘現(xiàn)象。,,,在管束套筒頂部，裝有旋葉式汽水分離器，對(duì)蒸發(fā)段的水進(jìn)行第一次汽水分離。,,在每個(gè)分離器內(nèi)裝有一組固定的,螺旋葉片,，使汽水混合物向上流過時(shí)由直線運(yùn)

14、動(dòng)轉(zhuǎn)為螺旋運(yùn)動(dòng)，,密度較大的水由于離心力的作用而被甩向外圍，這樣在中心形成蒸汽柱，而筒壁內(nèi)側(cè)則形成水柱,。,,在筒壁沿切線方向開有疏水口。,2,、汽水分離段,,一級(jí)汽水分離器,（大亞灣）汽水分離器由,16,個(gè),直徑為,500 mm,的旋葉式分離器組成，每個(gè)分離器采用,兩只切向疏水口,和,兩級(jí)疏水,，設(shè)計(jì)了,4,片導(dǎo)流螺旋葉片，升角為,30,。每個(gè)分離器的額定負(fù)荷為,33.6 kg/s,。,,是六角形帶鉤波形板分離器，在六角形內(nèi)部還有,六塊波紋型分離器,。,,攜帶小水滴的蒸汽進(jìn)入六角形帶鉤波形板分離器，在波紋板內(nèi)被迫曲折流動(dòng)，蒸汽通過時(shí)容易改變方向，而密度較大的水不能，水不斷附在波紋板上，隨后流

15、入蒸汽發(fā)生器環(huán)狀空間。,,2,、汽水分離段,,二級(jí)汽水分離器,,二次側(cè)水與管束接觸后，在倒“,U”,型管束的管外空間上升時(shí)被加熱汽化，對(duì)帶有大量水分的,水,—,蒸汽混合物,的干燥分兩個(gè)階段進(jìn)行。,,第一步：,水,—,蒸汽混合物離開管束后先通過,旋流葉片式分離器,（粗分離器）；,,在分離筒內(nèi)裝有一組固定的螺旋葉片。當(dāng)汽水混合物流過時(shí)，由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁菪€運(yùn)動(dòng)，由于,離心力作用使汽水分離，在中心形成汽柱而在筒壁形成環(huán)狀水層,。,,水沿壁面螺旋上升至,阻擋器,，然后折返流經(jīng)分離筒與外套筒構(gòu)成的疏水通道而進(jìn)入水空間。當(dāng)出口管內(nèi)徑與汽水兩相充分分層時(shí)的蒸汽柱大致相同時(shí)，能取得良好的分離效果。,汽水分離過

16、程,,第二步：,從分離器出來的蒸汽通過,人字形干燥器,（細(xì)分離器）。,,汽水混合物在波紋板間流動(dòng)過程中多次改變流動(dòng)方向，從而使夾帶的小水滴被分離出來。波紋板上的多道,擋水鉤,收集板面水膜并捕集蒸汽流中的水滴,，分離出的水匯集后,沿凹槽流入疏水裝置,。,汽水分離過程,,,經(jīng)干燥后有了一定干度的飽和蒸汽（其額定濕度為,0.25%,）匯集于頂部，從蒸汽出口管引出，經(jīng)二回路主蒸汽管通往汽輪機(jī)。,,汽水分離器是,自然循環(huán),蒸汽發(fā)生器的重要部件。,這不僅由于合格的蒸汽品質(zhì)是汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件之一，還由于自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的尺寸在很大程度上取決于汽水分離裝置的結(jié)構(gòu)和工作特性。,汽水分離過程,2,、

17、汽水分離段,蒸汽發(fā)生器頂部蒸汽出口接管內(nèi)裝有一只因科鎳,600,制成的限流器。,,作用,：,當(dāng)蒸汽管道破裂時(shí)限制蒸汽流量，,以防止一回路過冷造成反應(yīng)堆重新臨界,及,對(duì)安全殼產(chǎn)生的壓力,。,,流量控制器是一個(gè),鋼制的鍛件，內(nèi)裝,7,只收縮,-,擴(kuò)張噴管,，蒸汽流過時(shí)產(chǎn)生壓降，使得蒸汽流量降低。,,限流器,飽和蒸汽發(fā)生器是用,自然循環(huán)式,的，其原理圖見右圖。在這類蒸汽發(fā)生器里，循環(huán)回路由,下降通道,、,上升通道,和連接它們的,管束圍板缺口,以及,汽水分離器,等組成。,（三）飽和蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行原理,,自然循環(huán),,管束套筒將二次的水分為,上升通道,和,下降通道,。,,,下降通道內(nèi)流動(dòng)的是低溫的給水和

18、汽水分離器分離出來的飽和水的混合物，屬單相水（過冷水）。,,,上升通道流動(dòng)的是汽水混合物，在相同的壓力下，單相水的密度大于汽水混合物的密度，兩者的,密度差,導(dǎo)致管束套筒兩側(cè)產(chǎn)生壓差，驅(qū)動(dòng)下降通道的水不斷流向上升通道，建立自然循環(huán)。,,,,管束套筒將蒸汽發(fā)生器下筒體內(nèi)的水分隔成兩個(gè)區(qū)域：,,,（,1,）,,冷柱,：,管束套筒與筒體之間的水，其中包括給水和從汽水分離器分離出來的再循環(huán)水。,,,（,2,）,熱柱,：,管束套筒內(nèi)的水和蒸汽混合物。,,,冷柱和熱柱之間的密度差為工質(zhì)循環(huán)提供驅(qū)動(dòng)壓頭。,,,1,、運(yùn)行中的問題,,蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行主要有兩個(gè)問題：,——,水位的保持,,,——,腐蝕的限制,1,

19、、蒸汽發(fā)生器的水位,,蒸汽發(fā)生器的水位，是指在蒸汽發(fā)生器筒體和管束外圍板之間（下降通道）的環(huán)形腔室內(nèi)測(cè)得的水位，也就是,冷水柱的水位,。,,若,水位過高,，將導(dǎo)致流向汽輪機(jī)的蒸汽濕度過大；,,若,水位過低,，會(huì)引起一回路冷卻不充分，有導(dǎo)致堆芯燒毀的危險(xiǎn)。管束因溫度升高將可能破裂；同時(shí)，使蒸汽進(jìn)入給水環(huán)，故在給水管道中有產(chǎn)生,汽錘,的危險(xiǎn)。,水位的測(cè)量,基本原理：,我們知道，一段,液柱底部的靜壓力與液柱高度成正比,。因此，通過測(cè)量液柱上、下端的,壓差,可以推算其高度，這就是水位測(cè)量的基本原理。,,,每臺(tái)蒸汽發(fā)生器都裝有一個(gè)寬量程水位變送器和四個(gè)窄量程水位變送器。不同高度的水位表接管與下降通道連通

20、。寬量程水位變送器測(cè)量上下兩個(gè)接管的壓差，窄量程水位變送器測(cè)量中間兩個(gè)接管的壓差。,,蒸汽發(fā)生器實(shí)際水位由,差壓傳感器,測(cè)出。,2,、腐蝕的限制,,蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電廠的主要設(shè)備，也是核電廠運(yùn)行中發(fā)生故障最多的設(shè)備之一。大多數(shù)故障是由于各種腐蝕（晶間腐蝕、晶間應(yīng)力腐蝕、微振磨損、凹陷和耗蝕）使,“,U”,型管,或,管子與管板接頭處,發(fā)生泄漏。,,隨著給水進(jìn)入二次側(cè)的非揮發(fā)性雜質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物會(huì),在平管板上沉積成泥渣堆,，也會(huì)積聚在支撐板與管子間的,縫隙里,和沉積在,傳熱管外壁,。這些沉積物中有許多是化學(xué)性質(zhì)活潑的雜質(zhì)和氧化物,,,為傳熱管的腐蝕提供了環(huán)境條件。,在運(yùn)行時(shí)，要保持二回路,水質(zhì)成堿

21、性,(pH>10,),和,減少水中的含氧量,以減緩腐蝕速率；,減少,給水的含鹽量,以降低管壁積垢，提高傳熱效果（故現(xiàn)代大型核電站采用揮發(fā)性水處理，以減少給水中含鹽量）。,一回路水質(zhì),蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水質(zhì),溶解氧,(O,2,)<0.1,毫克,/,升,,氯離子,(,Cl,-,) <0.1,毫克,/,升,,氟離子,(F,-,) <0.1,毫克,/,升,,硼含量,0 — 2400,毫克,/,升,,pH,值,(25℃) 5.4 — 10.5,,氫氧化鋰,(,LiOH,) 3×10,-4,克分子,/,升水,溶解氧,(O,2,)≤0.005,毫克,/,升,,氯離子,(,Cl,-,) ≤0.5,毫克,/,升,

22、,總固體物質(zhì)含量,<100,毫克,/,升,,pH,值,(25℃) 10.5 — 11.5,,硫酸鹽,100 — 200,毫克,/,升,,硫酸鹽,50 — 300,毫克,/,升,水質(zhì)控制,腐蝕易發(fā)生在：,“,U”,型管和管板的脹接處、接近管板上表面處和固定管束的支撐板和防震格架等處。,,故要,嚴(yán)格控制運(yùn)行水質(zhì)，并對(duì)爐水進(jìn)行定期與連續(xù)的排污,；改進(jìn)制造工藝，消除殘余應(yīng)力,。,為了保證蒸汽發(fā)生器的可靠性，,大亞灣核電站,蒸汽發(fā)生器在每次換料停堆期間都要進(jìn)行機(jī)械清洗（采用法國,SRA,公司的機(jī)械清洗裝置）；,,,秦山核電站,也于,1998,年,7,月第,4,次換料停堆后首次機(jī)械清洗了蒸汽發(fā)生器。,,機(jī)

23、械清洗技術(shù)目前以,美國的,CECIL,裝置,為最先進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)沖洗、檢查與外來物取出一體化。,2.1,機(jī)械清洗,限制腐蝕的措施主要有：,,選用合適的管材；,,加快管板部位的水流速以改善清洗作用；,,控制水質(zhì)，降低溫度；,,對(duì)所有傳熱管進(jìn)行熱處理，,以消除殘余應(yīng)力和改善晶相組織；,,更換防振桿,。,多年來研究者都在尋找高性能耐腐蝕傳熱管材料。早期的核電廠中，廣泛采用,奧氏體不銹鋼,作為傳熱管材，由于這類材料在含,Cl,-,，,O,2,，,OH,-,的高溫水中對(duì)應(yīng)力腐蝕破裂敏感（主要的應(yīng)力是管子在制造和裝配時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力）。,,近年來，壓水堆核電廠中已廣泛采用,因科鎳,-690,作為傳熱管材，提高

24、了鎳含量可以大大提高材料耐氯離子應(yīng)力腐蝕能力，但鎳含量較高的因科鎳,-690,對(duì)晶間應(yīng)力腐蝕（晶界發(fā)生與應(yīng)力有關(guān)）敏感。因此，人們?cè)谠囉煤嚵恐械鹊?因科鎳,-800,。,<,一,>,優(yōu)點(diǎn),,傳熱系數(shù)很大，熱交換是以,泡核沸騰,形式進(jìn)行的；,,,U,型管可自由膨脹；,,蓄水容積大，具有緩沖作用，對(duì)給水及蒸汽自動(dòng)控制要求不高；,,可以通過排污量調(diào)整水質(zhì)；,,可應(yīng)用在常規(guī)鍋爐中得到的經(jīng)驗(yàn)。,（四）飽和蒸汽發(fā)生器的優(yōu)缺點(diǎn),<,二,>,,缺點(diǎn),,,只能得到飽和蒸汽，對(duì)汽輪機(jī)中間去濕裝置的要求高；,,飽和蒸汽溫度低，因此蒸汽壓力相對(duì)較低，使得二回路效率不太好；,,上部的干燥設(shè)備占很大體積，使蒸汽發(fā)生器結(jié)

25、構(gòu)復(fù)雜；,,為防振，管子拱形部分的固定很困難；,,管板有很大的尺寸，造成一些結(jié)構(gòu)上的困難,。,（五）臥式,U,型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器,,俄羅斯和一些東歐國家的壓水堆核電廠，廣泛采用臥式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器。這種臥式蒸汽發(fā)生器為,水平放置,的單殼體結(jié)構(gòu),。,給水預(yù)熱、二次側(cè)蒸汽的產(chǎn)生、汽水分離及蒸汽干燥都在同一個(gè)外殼內(nèi)進(jìn)行。,,優(yōu)點(diǎn)：,1,）沒有水平管板，取而代之的是立式圓柱形連箱。在聯(lián)箱表面不會(huì)形成滯流區(qū)。,,,2,）具有較大的蒸汽空間，單位蒸發(fā)面的負(fù)荷較立式蒸汽發(fā)生器的小，因而采用較簡單的汽水分離裝置就能保證蒸汽質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。,,缺點(diǎn)：,1,）出口蒸汽的濕度對(duì)水位波動(dòng)比較敏感，因而對(duì)水位控制要

26、求校高。,,,2,）臥式安放，不便于在安全殼內(nèi)布置。,在少數(shù)壓水堆核電廠中采用了,直流式蒸汽發(fā)生器,。如圖，在這種蒸汽發(fā)生器內(nèi)，,無水的再循環(huán)，二次側(cè)工質(zhì)的流動(dòng)依靠給水泵的輸送實(shí)現(xiàn),。外力強(qiáng)迫工質(zhì)一次性流過傳熱管，在冷卻劑加熱下，給水經(jīng)過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱而達(dá)到所需要的溫度。,直流蒸汽發(fā)生器,,優(yōu)點(diǎn)：,①出口得到的通常是過熱蒸汽，,有較高的熱效率,。 ②它的傳熱管是直管式，且不帶汽水分離器、蒸汽干燥裝置等，因此,便于制造和組裝,。,,嚴(yán)重缺點(diǎn),：,①,二回路水容量小,，一旦給水中斷，二回路容易燒干，不能把一回路熱量傳出去，而引起事故，因此對(duì)給水自動(dòng)控制的要求很高。 ② 它不能象自然循環(huán)式蒸汽發(fā)生

27、器那樣排污，給水帶入的鹽分將大部分沉積在傳熱管上。,,因此，直流式蒸汽發(fā)生器對(duì),給水品質(zhì),及,傳熱管材的抗腐蝕性能,要求高。,總結(jié),由碳鋼鑄件制成的半球形，與管板連接，,內(nèi)表面堆焊,5~6mm,厚的不銹鋼，,承受壓差最大的部件。,,由隔板把下封頭分成進(jìn)水和出水兩個(gè)水室，每一個(gè)水室有一個(gè)與,RCP,系統(tǒng)連接的接管和一個(gè)人孔，以便檢查和維修。,,,1,下封頭,,,2,管板,低合金鋼鍛造而成，很厚（,500-700 mm,，大亞灣采用,555mm,）,,管板上的管孔達(dá)近萬個(gè)，,U,型傳熱管插入孔內(nèi)。,,焊后管子在管板內(nèi)滾壓漲管，消除管子和管孔間的間隙，以免應(yīng)力腐蝕。,,,,3,U,形傳熱管,因科鎳管

28、，倒,U,型排列，管子焊接在管板上。,,因科鎳材料優(yōu)點(diǎn)：,,良好的機(jī)械性能；,,導(dǎo)熱系數(shù)較高，具,,有良好的抗應(yīng)力腐,,蝕能力。,包圍傳熱管，把二次側(cè)水分割成下降通道和上升通道，其下端用支撐塊支撐。,,給水在圍板和蒸汽發(fā)生器外殼的內(nèi)側(cè)間與再循環(huán)水混合后向下流動(dòng)，通過圍板底部與管板之間的空隙向上流而沖刷管束。,,,4,管束套筒（圍板）,,,5,支撐隔板,不銹鋼制成，厚,30mm,。,,作用：固定管束。防止受流體影響產(chǎn)生振動(dòng)。,,支撐板維持管子的間距，在管束整個(gè)長度方向設(shè)有,7-8,塊（大亞灣,9,塊）支撐板，支撐板之間用,拉桿,固定,。,復(fù)習(xí)思考題,1,、,簡述,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的功能,。,,2,、,簡述,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的構(gòu)成和流程。,,3,、簡述,蒸汽發(fā)生器的作用、工質(zhì)流程。,,4,、,名詞解釋：,自然循環(huán)和循環(huán)倍率。,,5,、,簡述,穩(wěn)壓器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。,,6,、,簡述,穩(wěn)壓器卸壓箱的基本結(jié)構(gòu)及其功能。,,7,、,簡述軸封水的流程；,,8,、為什麼一回路系統(tǒng)的壓力選得那樣高？,,,9,、,穩(wěn)壓器卸壓箱的基本結(jié)構(gòu)及其功能。,,,