第03章 核电蒸汽发生器.ppt

蒸汽发生器水位的调节，是依靠控制给水流量调节系统的进水流量阀门而实现的，可以通过改变汽动给水泵转速来调整给水管和给汽管间的压力差，而以测得的压力差与负荷变化的整定值比较。 水位的调节 (P102) 2、腐蚀的限制 蒸汽发生器是压水堆核电厂的主要设备，也是核电厂运行中发生故障最多的设备之一。大多数故障是由于各种腐蚀（晶间腐蚀、晶间应力腐蚀、微振磨损、凹陷和耗蚀）使“U”型管或管子与管板接头处发生泄漏。 随着给水进入二次侧的非挥发性杂质和腐蚀产物会在平管板上沉积成泥渣堆，也会积聚在支撑板与管子间的缝隙里和沉积在传热管外壁。这些沉积物中有许多是化学性质活泼的杂质和氧化物, 为传热管的腐蚀提供了环境条件。 1993年1月，美国特洛伊(Trojan)成为第一个因蒸汽发生器事故而永久性停堆的机组。1993年1月25日，载恩(Zion)核电站2台机组又因蒸汽发生器的事故而提前停堆。 1989年法国的1300ＭＷ核电站，因蒸汽发生器管板上存在着金属微粒，运行中被氧化而引起传热管产生凹痕。 美国爱迪生公司印第安角2核电站是于2000年2月15日因蒸汽发生器管道破裂而停堆的。 为了保证蒸汽发生器的可靠性，大亚湾核电站蒸汽发生器在每次换料停堆期间都要进行机械清洗（采用法国SRA公司的机械清洗装置）； 秦山核电站也于1998年7月第4次换料停堆后首次机械清洗了蒸汽发生器。 机械清洗技术目前以美国的CECIL装置为最先进，能实现冲洗、检查与外来物取出一体化。 限制腐蚀的措施主要有： 选用合适的管材； 加快管板部位的水流速以改善清洗作用； 控制水质，降低温度； 对所有传热管进行热处理，以消除残余应力和改善晶相组织； 更换防振杆。 多年来研究者都在寻找高性能耐腐蚀传热管材料。早期的核电厂中，广泛采用奥氏体不锈钢作为传热管材，由于这类材料在含Cl-，O2，OH-的高温水中对应力腐蚀破裂敏感（主要的应力是管子在制造和装配时产生的残余应力）。 近年来，压水堆核电厂中已广泛采用因科镍-690作为传热管材，提高了镍含量可以大大提高材料耐氯离子应力腐蚀能力，但镍含量较高的因科镍-690对晶间应力腐蚀（晶界发生与应力有关）敏感。因此，人们在试用含镍量中等的因科镍-800。 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。 类别 放置 传热管 蒸汽 生产厂家或国家 自然循环 立式 U型管 饱和汽 美国西屋公司、燃烧公司、法国、西德 卧式 U型管 饱和汽 俄罗斯 强迫循环 立式 直管 微过热汽 美国BW公司 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型蒸汽发生器 型式 U型管自然循环式 一次侧设计压力（MPa）　一次侧设计温度（℃）　二次侧设计压力（MPa）　传热管材料　传热管尺寸　传热管数目　传热面积（m2）　上筒体外径（m）　总高（m） 17.23　343　8.3　Inconel-690　19.05*1.09 m m　4474根　5435 　4.48 　20.8 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 ?1.09 mm 的因科镍690TT。蒸汽量为539 kg/s,蒸汽压力为6.75 MPa。 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