压水堆蒸汽发生器的工作原理与结构设计蒸汽发生器概述

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1、压水堆蒸汽发生器的工作原理与结构设计蒸汽发生器概述第二章蒸汽发生器是产生汽轮机所需蒸汽的换热设备。蒸汽发生器既是一回路设备，又是二回路设备，被称为一、二回路的枢纽。蒸汽发生器能否安全、可靠地运行对整个核动力装置的经济性和安全可靠性有着十分重要的影响。据压水堆核电厂事故统计表明，蒸汽发生器在核电厂事故中居重要地位。蒸汽发生器概述蒸汽发生器的作用与地位第二章第二章1977年一年，在79座运行的压水堆核电厂，就有34座发生了蒸汽发生器传热管破损美国核管会（NRC）在1982年发表的调查报告指出，美国正在运行的48座核电厂中

2、，有40座发生了蒸汽发生器事故，其中８座情况严重。国外PWR核电厂的非计划停准次数中约有四分之一是因有关蒸汽发生器问题而造成的1992年，在205座反应堆中，报告蒸汽发生器有问题的达172座。同年美国PWR的负荷因子由于蒸汽发生器问题(包括传热管破损和更换蒸汽发生器)而降低了3.31％,占年负荷因子总降低值的12.7％。从1979～1994年，已有55台蒸汽发生器因传热管严重破损而被迫更换，其实际使用寿命平均仅约为14年（最短者仅8年），远未达到30～40年的设计寿命。美国1992年更换磨石-2堆的两台蒸汽发生器，停

3、堆192天，耗费1.9亿美元一些蒸汽发生器的可靠性是比较低的，它对核电厂的安全、可靠性和经济效益有重大影响。因此，各国都把研究与改进蒸汽发生器当作完善压水堆核电厂技术的重要环节，并制定了庞大的研究计划，主要包括：蒸汽发生器热工水力分析；腐蚀理论与传热管材料的研制；无损探伤技术；振动、磨损、疲劳研究；改进结构设计，减少腐蚀化学物的浓缩；改进水质控制等。第二章蒸汽发生器的基本技术要求蒸汽发生器及其部件的设计，必须保证供给核电站在任何运行工况下所需要的蒸汽量及规定的蒸汽参数。蒸汽发生器的容量应该最大限度地满足功率负荷的需要

4、，而且要求随着单机容量的增加，其技术经济指标会得到相应的改善。蒸汽发生器的所有部件应该绝对地安全可靠。蒸汽发生器各零、部件的装配，必须保证在密封面上排除一回路工质漏入二回路中去的可能性。必须排除加剧腐蚀的任何可能性，特别是一回路中的腐蚀。蒸汽发生器必须产生必要纯度的蒸汽，以保证蒸汽过热器在高温下可靠运行，并保证汽轮机可靠而经济地运行。蒸汽发生器应该设计得简单紧凑，应该便于安装使用，便于发现损坏并排除故障，并有可能彻底疏干。保证蒸汽发生器具有高的技术经济指标。第二章蒸汽发生器的分类按照工质流动方式可分为：自然循环蒸汽发

5、生器和直流蒸汽发生器；按蒸汽发生器的外形可分为：卧式蒸汽发生器和立式蒸汽发生器；按传热管形状可分为:Ｕ形管、直管、螺旋管以及由其它形状传热管构成的蒸汽发生器。目前在压水堆核动力装置中使用的蒸汽发生器主要有：立式U形管自然循环发生器、卧式自然循环蒸汽发生器和列管式直流蒸汽发生器。第二章电厂名称单位YankeeRowe秦山核电厂美滨二号Stade大亚湾核电厂WNP-5WNP-4WWER-1000类型立式U形管立式U形管立式U形管立式U形管立式U形管立式U形管立式直管卧式U形管国家及制造厂美国西屋中国上海锅炉厂日本三菱重工

6、德国西门子法国法马通美国燃烧工程公司美国巴布柯克．威尔柯克斯公司俄罗斯每台热功率MW150517.572847496519001880749一回路压力MPa13.815.215.415.515.515.515.513.9冷却剂进口温度℃293316.1320311.1327.6327.3331323冷却剂出口温度℃268287.9289284.6292.4295.8298289冷却剂流量t/h475612000122401100016754372733600014400二回路蒸汽压力MPa3.435.545.344.

7、976.897.327.146.28二回路蒸汽温度℃243282269265284289306278.5蒸汽产量t/h258101014298981938390537951469给水温度℃160220221207.5226232240.5220传热面积m212503072.94120451054299700126915040传热管外径mm19.12222.2252219.0519.0515.912传热管壁厚mm1.81.21.271.21.091.070.861.2传热管数目根16202977326026054474

8、1600015648传热管材料ss304I-800I-600I-800I-690I-600I-6000Cr18Ni10Ti上筒体外径m2.593.634.223.604.4846.223.720下筒体外径m2.162.83.232.743.4464.823.7204(内径)总高m12.317.319.315.720.820.8823.013.8