1.3.1. Парогенераторы действующих зарубежных аэс, обогреваемые жидким металлом.
Парогенератор АЭС «Даунри» (Англия, 1972 г.). Станция является прототипом АЭС с электрической мощностью 1000 МВт. Схема парогенератора имеется в [3], основные конструктивные данные приведены в табл. 15.
Парогенератор состоит из трех вертикальных теплообменников с U-образными змеевиками: испарителя, пароперегревателя и промежуточного пароперегревателя. Во всех трех частях парогенератора теплоноситель движется в межтрубном пространстве.
Пароперегреватель и промпароперегреватель соединены по теплоносителю параллельно. Движение теплоносителя и рабочего тела в них противоточное.
Питательная вода подается в сепарационный барабан. Циркуляция рабочего тела в испарителе — многократная, принудительная.
Таблица 14
Основные характеристики парогенератора |
АЭС «Даунри» |
Тепловая мощность, МВт |
200 |
Число парогенераторов на реактор |
3 |
Температура теплоносителя, °С: на входе в парогенератор на входе в испаритель на выходе из парогенератора |
532 455 370 |
Расход теплоносителя, кг/с |
974 |
Паропроизводительность, кг/с |
84 |
Давление перегретого пара, МПа |
16,6 |
Температура перегретого пара, °C |
514 |
Давление в сепарационном барабане, МПа |
17,1 |
Температура питательной воды, °С |
288 |
Кратность циркуляции в испарителе |
5 |
Расход пара через промпароперегреватель, кг/с |
171 |
Давление пара, МПа: на входе в промпароперегреватель на выходе из промпароперегревателя |
3,41 3,19 |
Температура пара, °С: на входе в промпароперегреватель на выходе из промпароперегревателя |
305 514 |
Внутренний диаметр корпуса пароперегревателя, мм |
1530 |
Диаметр трубной доски пароперегревателя, мм |
1154 |
Внутренний диаметр корпуса испарителя, мм |
1830 |
Диаметр трубной доски испарителя, мм |
2232 |
Диаметр трубной доски прампароперегревателя, мм |
1734 |
Теплопередающая поверхность пароперегревателя, м2 |
265 |
Число труб в пароперегревателе |
389 |
Диаметр и толщина стенки трубки пароперегревателя, мм |
14,3x2,24 |
Число рядов труб по окружности |
127 |
Число U -образных змеевиков по радиусу |
7 |
Средняя длина трубы, м |
10,8 |
Высота пароперегревателя, м |
6,6 |
Рис. 16. Секционный парогенератор АЭС «Феникс» с жидкометаллическим теплоносителем (Франция): А — промперегреватель; Б— пароперегреватель; В—испаритель; Г — поперечное сечение через секции; 1 — выход натрия; 2 — растопочный сепаратор; 3— вход натрия в испаритель; 4 — вход натрия в пароперегрёва-5 — выход натрия из промпароперегревателя; 6 — выход пара в промперегреватель; 7—вход пара на промперегрев; 8 — выход перегретого пара: 9 — выход натрия из пароперегревателя; 10— вход натрия в испаритель; 11— вход питательной воды; 12 — разрывная ша; 13 — коллектор для отвода продуктов взаимодействия натрия с водой.
Таблица 15
Основные характеристики парогенератора |
АЭС «Феникс» |
Тепловая мощность, МВт |
563 |
Температура теплоносителя, °С: на входе на выходе |
550 350 |
Расход теплоносителя, кг/с |
2210 |
Паропроизводительность, кг/с |
209 |
Давление перегретого пара. МПа |
16,8 |
Температура перегретого пара. °С |
512 |
Температура питательной воды, °С |
246 |
Расход пара промперегрева. кг/с |
186 |
Давление пара промперегрева, МПа |
3,49 |
Температура пара промперегрева, °С: на выходе на входе |
512 308 |
Потеря напора по тракту рабочего тела, МПа экономайзер -испаритель пароперегреватель промпароперегреватель |
1,81 0,47 0,13 |
Теплопередающая поверхность, м2: всего парогенератора экономайзера-испарителя пароперегревателя промпароперегревателя |
2149 961 522 666 |
Число секций в парогенераторе |
36 |
Число труб в секции |
7 |
Диаметр и толщина стенки наружной трубы секции, мм: испарителя-экономайзера пароперегревателя и промпароперегревателя |
193,7x6,3 193,7x5,4 |
Диаметр и толщина стенки труб теплопередающей поверхности, мм: испарителя-экономайзера пароперегревателя промпароперегревателя |
28x4 31,8x3,6 42,4x2 |
Габариты парогенератора, м: длина высота |
16,9 18,6 |
Схема движения рабочего тела и теплоносителя — прямоток. Трубы испарителя изготовлены из стали с содержанием 2,25% хрома и 1% молибдена. В пароперегревателе и пром- пароперегревателе применена нержавеющая аустенитная сталь. Парогенератор АЭС «Феникс» (Франция). На рис. 16 показана конструктивная схема парогенератора АЭС «Феникс». Основные характеристики парогенератора даны в табл. 16. Парогенератор прямоточный, с промежуточным перегревом пара. Секции выполнены по типу «пучок труб в трубе» и имеют вид s- образных змеевиков. Во всех частях парогенератора натрий движется в межтрубном пространстве, рабочее тело — внутри труб.
Первым по ходу теплоносителя расположен промпароперегреватель, затем основной пароперегреватель, за которым следуют секции испарителя-экономайзера. Материал труб теплопередающей поверхности: пароперегревателей — аустенитная нержавеющая сталь, (испарителя-экономайзера — ферритная сталь с содержанием 2,25% хрома и 1% молибдена.