Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ План лекции Вертикальные ПГ с естественной циркуляцией Вертикальные прямоточные ПГ фирмы Сравнение вертикальных и горизонтальных ПГ Все зарубежные конструкции ПГ обогреваемых водой под давлением имеют вертикальную компоновку Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ ПГ с естественной циркуляцией фирмы Westinghouse ПГ с погруженной поверхностью теплообмена Теплоноситель – по трубкам Трубный пучок из U-образных вертикальных труб, заделанных в трубную доску. Контур циркуляции организован обечайкой вокруг всего трубного пучка Между корпусом и обечайкой – опускной канал Пит. вода через кольцевой раздающий коллектор поступает в опускной канал 2 ступени сепарации: циклоны и осушители инерционного типа Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ ПГ с естественной циркуляцией фирмы Westinghouse Трубки выполнены из сплава с очень высоким содержаним никеля (до 75%) Инконель: сначала - Alloy 600МА, теперь - 690ТТ Дистанционирование труб с помощью перфорированных труб и антивибрационных стержней Параметры пара: 6.2МПа, 275°С, параметры теплоносителя: 15,5 МПа и 315/275 °С ПГ других фирм – по тем же принципиальным техническим решениям Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ Вертикальные прямоточные ПГ Прямоточные ПГ более маневренны. В прямоточных ПГ проще организовать перегрев пара С 1973 года в США работают прямоточные ПГ фирмы «Бабкок-Вилькокс» (Babcock and Wilcox) (8 шт.) Вертикальный корпус D до 4 м, L - 23 м Поверхность ТО - прямые трубки (16 х 0.8 мм, L до 18 м), Две горизонтальные трубные доски (толщина 600 мм), Подвод п/в в центре, выход слабо-перегретого пара тоже в центре Корпус и наружный кожух пучка ТО образуют кольцевую полость, поделенную на опускную и подъемную части: питательная вода по кольцевому зазору опускается вниз и поступает в межтрубное пространство трубного пучка, где, двигаясь вверх, нагревается, кипит, перегревается (на 20°С – до 300°С при 6,27 МПа) и по кольцевому каналу опускается до патрубка отвода пара Материал трубок – сплав 600МА Проекты прямоточных ПГ – в Германии, Франции, Японии Концепция прямоточных ПГ развития не получила! Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ Сравнение вертикальных и горизонтальных ПГ 2 сложившиеся тенденции: вертикальные с горизонтальными трубными досками и горизонтальные с вертикальными коллекторами Различный конструкционный материал трубок: нержавеющая сталь 08Х18Н10Т против сплавов 600МА и 690ТТ Преимущества горизонтальных ПГ: умеренная паровая нагрузка и простая схема сепарации малая скорость выхода пара (до 0.5 м/с) – отсутствие вибрации трубок нет скопления шлама в месте крепления трубок у коллекторам значительно больший объем воды в ПГ – надежнее охлаждение в ав.реж. возможность более надежной естественной циркуляции 1 контура в ГПГ используется принцип ступенчатого испарения – эффективнее отводятся примеси удобный доступ к трубкам как со стороны 1 так и 2 контура проще реализовать удаление газов из теплоносителя 1 контура Опыт эксплуатации – за российский подход! : количество заглушенных трубок на ВПГ – более 125000 (более 300 на 1 ПГ) – на ГПГ – почти на порядок меньше количество замененных ВПГ – более 300 шт., горизонтальных – 40 шт. (трещины в холодных коллекторах) (с 1991 года замен ПГВ-1000 не было) замена сплава на 690ТТ уменьшила число дефектов от коррозии, но появился виброизнос трубок Парогенераторы АЭС Лекция 10. Вертикальные ПГ Сравнение вертикальных и горизонтальных ПГ Основная проблема ВПГ – скопление шлама в местах заделки труб в горизонтальную трубную доску – до сих пор решена не окончательно Преимущества ВПГ: ВПГ имеют большую эффективность теплопередачи, т.е. меньшую удельную поверхность: большая длина трубок приводит к росту скорости т/носителя, + на ВПГ относительная толщина стенок труб почти в 1,5 раза меньше чем у нас. Это спорный момент - приводит к разрывам трубок и снижению надежности. Компактность ВПГ – занимают меньшую площадь в гермообъеме. Тоже не бесспорный довод: бассейн выдержки на западных АЭС вынесен за пределы ГО (не хватает места). В итоге получается 2 здания ГО уменьшение диаметра ГО ведет к росту высоты ГО. Отсутствие высоты приводит к проблемам при замене ПГ (режут оболочку ГО) при аварии с разрывом ГЦК гермообъем должен удерживать давление 1 контура – чем больше объем, тем проще. Или нужно толще делать оболочку ГО Парогенератор нельзя рассматривать в отрыве от реакторной установки (нельзя западный ПГ вставить в нашу РУ – и наоборот. На международной конференции по ПГ в Торонто в 2009 г. специалисты ОКБ Гидропресс обосновали отсутствие преимуществ ВПГ перед ГПГ.
