核电蒸汽发生器ppt课件.ppt

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1、蒸汽发生器作用：1、作为热交换设备，产生蒸汽；2、作为连接设备，隔离一、二回路。类型按照工质流动方式：自然循环式、强迫循环式；按传热管形状：U型管、直管、螺旋管等；按设备安装方式：立式、卧式。在压水堆核电厂中广泛使用的蒸汽发生器有两种类型：一种是带汽水分离器的饱和蒸汽发生器；一种是立式直管强迫循环型蒸汽发生器。在近代核电厂中，以前者应用较广。表3.4几种主要的蒸汽发生器（一）特征1．自然循环；2．产生饱和蒸汽；3．一回路水在由管板连接的U型管组成的管束内流动；4．在管束上方装有汽水分离器和蒸汽干燥装置。立式饱和蒸汽发生器法国设计的55/19型蒸汽

2、发生器法国55/19型蒸汽发生器的主要设计参数大亚湾核电站蒸汽发生器采用法国法马通公司的55/19B型蒸汽发生器,传热管为19.051.09mm的因科镍690TT。蒸汽量为539kg/s,蒸汽压力为6.75MPa。立式U型管自然循环蒸汽发生器是由外壳—水室、管板和管束、蒸汽干燥装置等组成。（二）结构外壳由铁素体钢板制成。包括上封头（蒸汽出口管咀中有若干限流器）、上筒体（设有给水管咀并与给水环管相连）、下筒体（靠近管板处设有若干个检查孔）以及锥形体。一回路水室（下封头），它焊在管板上，用因科镍隔板分割成冷却剂进、出口两个水室。1、外壳—水室上封

3、头通常为标准椭球形。蒸汽出口管咀中有若干个由小直径文丘里管组成的限流器。用于在主蒸汽管道破裂事故时限制最大蒸汽流量，从而限制蒸汽发生器二次侧部件和一回路系统的冷却速率，可以防止反应堆在紧急停堆后又重返临界。上筒体设有给水管咀并与给水环管相连。给水环管上设有若干倒置J型管。还设有两个人孔，必要时可以进人更换干燥器。下筒体在靠近管板处设有若干个检查孔，以便检查该区域内的传热管表面和管板的二次侧表面，在必要时可用高压水冲洗管板上表面沉积的淤渣。下封头（一回路水室）是蒸汽发生器中承受压差最大的部件，通常呈半球形。其应力状态十分复杂，通常采用冲压成型制造，

4、技术难度大；也有的采用低合金钢铸造，工艺较简单，但须严格控制铸件质量。管束：因科镍管，倒U型排列，管子焊接在管板上。管板：低合金钢锻造而成，很厚（500-700mm）。隔板（支撑板）：管子按正方形栅格布置，其间距以支撑板来维持，在管束整个长度方向设有7-8块支撑板，支撑板之间用拉杆固定。2、管板和管束早期的支撑板采用圆形管孔和流水孔结构；新的设计普遍采用四叶梅花孔(右图)。这种开孔将支撑孔和流通孔道结合在一起，增加了管-孔之间的流速，减少了腐蚀产物和化学物质的沉积，使得该区的腐蚀状况大为改善。抗振杆：在管束拱形部分，籍抗振杆固定以避免运行中由于流

5、体流动诱发震动导致管板损坏。围板：钢制围板，给水在这个围板和蒸汽发生器外壳的内侧间与再循环水混合后向下流动，通过围板底部与管板之间的空隙向上流而冲刷管束。“U”型传热管“U”型管采用无缝管材，其材料需有良好的抗腐蚀性能，并要求在运行温度下有高的强度。管径选择：小管径：管壁薄，传热好，耗材少，可使设备体积小。但过细的管子刚性差，易发生振动。且“U”型管数量多，增加了管板的钻孔数目。大管径：管壁厚，传热差，设备体积增大，并增加了单根管的长度，使拉管工艺难度增大。但抗振安全性好。欧美大型蒸汽发生器的管径约为22mm左右。材料选择：现代多数选用因科镍（如

6、Inconel690）或用因科洛依（如Incoloy800）等镍基合金，经特殊工艺处理后，强度高，管壁薄（22mm管径的壁厚一般为1.2—1.3mm）。故热阻小，所需总换热面积小，但材料价格较昂贵。常用管径为22mm、19mm、15.8mm，相应壁厚为1.27mm、1.09mm、0.86mm。过去使用的18-8不锈钢，强度低，管壁厚，换热面积大，产生应力腐蚀损失要比镍基合金产生的晶间腐蚀的几率大得多。水质控制：在运行时，要保持水质成碱性（pH>10）和减少水中的含氧量以减缓腐蚀速率；减少给水的含盐量以降低管壁积垢，提高传热效果（故现代大型核电站采

7、用挥发性水处理，以减少给水中含盐量）。18-8不锈钢在氧离子、氯离子存在的情况下，最容易产生应力腐蚀，这是蒸汽发生器中引人注目的问题。腐蚀易发生在：“U”型管和管板的胀接处、接近管板上表面处和固定管束的支撑板和防震格架等处。故要严格控制运行水质，并对炉水进行定期与连续的排污；改进制造工艺，消除残余应力。管板管板一般选用高强度低合金钢材制造。锻件毛胚重达50-100吨，成品直径约为2.5-3.5米，厚约500-700毫米，属超厚锻件。一回路冷却剂侧有9-10毫米厚的不锈钢堆焊层。由于管板大而厚，且开有密集的深孔5000-8000个，故它的制造工艺难

8、度很大，生产周期也较长。为了确保一回路系统的密封性，“U”型传热管和管板的连接是十分重要的问题。通常采用胀接和焊接双重连接形式。一般在管