EP0955498A1 - Générateur de vapeur comportant un dispositif d'alimentation en eau perfectionné - Google Patents

Générateur de vapeur comportant un dispositif d'alimentation en eau perfectionné Download PDF

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EP0955498A1
EP0955498A1 EP99400893A EP99400893A EP0955498A1 EP 0955498 A1 EP0955498 A1 EP 0955498A1 EP 99400893 A EP99400893 A EP 99400893A EP 99400893 A EP99400893 A EP 99400893A EP 0955498 A1 EP0955498 A1 EP 0955498A1
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EP
European Patent Office
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steam generator
water
collector
manifold
bundle
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EP99400893A
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German (de)
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EP0955498B1 (fr
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Gilles Dague
Guy Desfontaines Leromain
Daniel Destre
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Areva NP SAS
Original Assignee
Framatome SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/22—Drums; Headers; Accessories therefor
    • F22B37/228—Headers for distributing feedwater into steam generator vessels; Accessories therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/023—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group
    • F22B1/025—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group with vertical U shaped tubes carried on a horizontal tube sheet

Definitions

  • the invention relates to a steam generator and in particular a steam generator of a pressurized water nuclear reactor comprising an improved water supply device.
  • Steam generators such as steam generators of nuclear reactors cooled by pressurized water have an outer casing of generally cylindrical shape arranged vertically in the nuclear reactor building, i.e. with the axis of the vertical outer shell.
  • the steam generators of pressurized water nuclear reactors make it possible to heat and vaporize feed water, by heat exchange with the pressurized cooling water of the nuclear reactor which circulates inside tubes of an exchange bundle.
  • the tube bundle is arranged inside a generally cylindrical bundle envelope which is arranged coaxially inside the external envelope.
  • the bundle tubes are fixed at their ends in a tubular plate, so that they open at a first end, in a first part of a steam generator water box and, at a second end, in a second part of the steam generator water box.
  • the steam generator water box distributes the pressurized water from the nuclear reactor vessel in which the core made up of fuel assemblies is placed and collects the pressurized water that has circulated inside the exchange tubes, to return the pressurized water recovered in the nuclear reactor vessel.
  • Steam generator feed water is introduced into the external envelope and channeled, so as to reach, in an inlet part of the exchange bundle, the lower part of the bundle and of the bundle envelope .
  • the feed water then flows from bottom to top inside the bundle envelope, in contact with the external surface of the tubes, so that it heats up then vaporizes and is found in the form of steam in the upper part of the outer casing of the steam generator.
  • the vapor recovered in the upper part of the steam generator is sent to the reactor turbine.
  • the supply water is generally introduced into the upper part of an annular space formed between the envelope of the tube bundle and the external envelope or between the envelope of the bundle and a skirt delimiting a circulation space communicating with a end portion of the bundle formed by the ends of the cold branches of the tubes, that is to say of the branches of the tubes through which the cooling water comes out of the reactor used for heating and vaporizing the feed water.
  • the supply water is preheated by circulation in contact with the bundle envelope and in contact with the cold branches of the tubes which are separated from the hot branches by a wall. vertical separation of diametral direction, over part of the beam height.
  • the feed water introduced into the envelope of the steam generator circulates from top to bottom in an annular space of vertical axial direction, up to the lower part of the bundle envelope.
  • a manifold of generally toroidal shape which is disposed inside the external envelope of the steam generator, perpendicular to the upper part of the annular water supply space.
  • the collector is connected to a water supply pipe passing through the external envelope of the steam generator and comprises means for distributing and guiding the supply water distributed in the circumferential direction of the annular supply space. in water.
  • the means for distributing and guiding the supply water can be constituted by inverted J-shaped tubes whose vertical straight branch is fixed to the collector and whose loop is directed downwards, in the direction of the part upper annular supply space.
  • the distribution in the circumferential direction and the flow through each of the J-shaped tubes provides a satisfactory distribution of the feed water in the circumferential direction of the annular space.
  • this device has the drawback that the jets leaving the J-shaped tubes have high speeds, which disturbs the flow of water going towards the annular supply space.
  • This device has the same drawbacks as the device, the collector of which consists of a complete toric envelope completely surrounding the bundle envelope, since the distribution of the feed water at the outlet of the collector is also ensured by tubes.
  • J-shaped It has been proposed to extend the J-shaped tubes in the vertical direction, in the annular water supply space. This arrangement does not, however, completely solve the turbulence problems and complicates the mechanical design of the steam generator, because of the length of the outlet branches of the J-shaped tubes.
  • Another drawback of the device comprising a weir is that it is not easy to ensure satisfactory mechanical strength of the weir, during high mechanical stresses, of the type water hammer, or in an accidental situation, in the event of a break in the drinking water piping. It is therefore necessary to design elements constituting the dispensing device which are extremely resistant and which are made from very thick sheets.
  • the object of the invention is therefore to propose a steam generator comprising an outer casing of generally cylindrical shape arranged with its vertical axis, a bundle of exchange tubes fixed inside a bundle casing of generally cylindrical shape arranged coaxially inside the external envelope, so as to delimit with the external envelope or with a guide skirt coaxial with the external envelope, an annular space for circulation of water supplying the steam generator in the axial direction and a device for supplying feed water to an upper axial end of the annular space comprising a generally toroidal manifold disposed along at least part of the circumference of the annular space, at least one pipe supplying the collector passing through the outer casing and means for guiding the supplying water downwards, in the direction of the annular space, the device tif supply of supply water ensuring a perfectly controlled regular supply of the annular space and with a well-defined circumferential distribution, while being of a mechanical structure allowing it to resist jolts of the supply in water.
  • the toroidal manifold has an upper wall crossed by a plurality of flow openings distributed along the circumferential direction of the collector and the means for guiding the supply water comprise an envelope disposed around at least part of the collector, so as to delimit with the collector a space for flow of water, at least one guide wall extending the casing downwards and a plurality of radial direction partition walls dividing the water flow space into a plurality of successive sections in the circumferential direction of the manifold.
  • Figure 1 is an elevational view in partial section through a vertical plane of a steam generator according to the invention.
  • FIG. 2 is a half-view in section through a horizontal plane of the steam generator, along 2-2 of FIG. 1.
  • Figure 3 is a sectional view along 3-3 of Figure 2.
  • Figure 4 is a sectional view along 4-4 of Figure 2.
  • Figure 5 is a sectional view along 5-5 of Figure 2.
  • Figure 6 is a sectional view along 6-6 of Figure 2.
  • FIG. 7 is a sectional view along 7-7 of FIG. 6.
  • FIG. 1 we see a steam generator of a pressurized water nuclear reactor generally designated by the reference 1.
  • the steam generator 1 comprises an outer casing 2 of generally cylindrical shape comprising a lower part having a first diameter and an upper part having a second diameter greater than the first diameter, the two parts of the external casing being connected together by a ferrule frustoconical 2a.
  • the steam generator When it is in service in the nuclear reactor building, the steam generator is arranged vertically, that is to say in such a way that the axis of the external envelope 2 is vertical.
  • the steam generator 1 comprises a bundle of heat exchange tubes 3 disposed inside a bundle casing 4 of generally cylindrical shape placed coaxially inside the outer casing 2 of the steam generator.
  • the bundle of tubes 3 consists of curved tubes having the shape of an inverted U, the straight branches of which are fixed at their ends in a tubular plate 5 integral with the external envelope 2.
  • a water box 6 of hemispherical shape comprising two compartments 6a and 6b separated from one another by a partition.
  • Pressurized water for cooling the reactor coming from the vessel containing the nuclear reactor core is introduced into compartment 6a and distributed in the branches of the tubes of bundle 3 opening into compartment 6a, these branches constituting the hot branches of the bundle 3.
  • the pressurized water for cooling the reactor circulates inside the tubes of the bundle to reach compartment 6b of the water box into which the cold branches of the tubes of the bundle 3 open.
  • the cooling water having circulated in the bundle 3 tubes is returned to the nuclear reactor vessel.
  • a separation plate 7 between the lower parts of the hot branches and cold branches of the tubes of the bundle 3 is arranged vertically between the branches of the bundle and fixed at its lower part to the tubular plate 5, in a diametrical direction of the tubular plate.
  • a supply water guide skirt 8 having the shape of a cylindrical sector is placed. with an amplitude of about 180 ° in the circumferential direction.
  • the upper part 8a of the skirt 8 is flared upwards and has the shape of a frustoconical sector.
  • the lower end of the skirt 8 is in contact with the upper face of the tube plate 5.
  • annular space 9 for circulation of the steam generator feed water.
  • the annular space 9 for circulating feed water in an axial direction is closed at its lower part by the tubular plate 5.
  • the lower end of the bundle envelope 4 is arranged at a certain height above the upper face of the tube plate 5, so that the space for circulation of feed water 9 communicates with the part of the bundle casing 4 enclosing the lower ends of the cold branches of the bundle tubes 3, delimited by the vertical separation plate 7.
  • the device 10 for introducing and distributing feed water which is produced in accordance with the invention, will be described below.
  • the feed water introduced into the upper part of the annular space 9 flows from top to bottom, in the vertical direction, that is to say in the axial direction of the steam generator, up to the upper face. of the tubular plate 5 constituting the lower end of the annular space 9.
  • the feed water then enters the bundle envelope 4, to come into contact with the lower end part of the cold branches of the tubes of the bundle 3.
  • the feed water is preheated during its circulation in the annular space and in contact with the end parts of the cold branches in which circulates the cooling water of the reactor which is collected in compartment 6b of the box water.
  • the steam generator feed water arriving at the upper edge of the separation plate 7 comes into contact with the hot branches of the tubes of the bundle 3 in which the water under cooling pressure circulates coming from the reactor vessel .
  • Contact with the hot branches and the upper part of the cold branches of the bundle produces additional heating of the feed water which rises inside the bundle, while heating and vaporizing.
  • the vapor formed from the heated feed water in contact with the bundle leaves the bundle envelope through its upper part and enters in the upper large-diameter part of the outer casing 2 of the steam generator in which steam separators and dryers are arranged.
  • the dried steam is sent to the turbine associated with the nuclear reactor via a pipe connected to the pipe 11 constituting the upper part of the external envelope 2 of the steam generator.
  • the feed water introduction and distribution device 10 must ensure satisfactory distribution of the feed water in the circumferential direction of the annular space 9.
  • a device 10 for introducing and distributing water which mainly comprises a collector 12 having the shape of a torus portion extending over an arc of a circle slightly less than 180 °, a conduit 13 for introducing feed water into the manifold 12 and an assembly 14 in two parts for guiding the feed water downwards, in the direction of the annular space 9 delimited between the skirt 8 and the bundle envelope 4 of the steam generator.
  • the conduit 13 for introducing feed water is connected on the one hand to a pipe 15 for crossing the external envelope of the steam generator and on the other hand to a central section 16 of the manifold 12 in the form of a portion torus.
  • the manifold 12 is constituted by a portion of large diameter toroidal pipe fixed by means of supports 17 on the internal surface of the external envelope 2 of the steam generator, above the part 8a of the shaped skirt 8 of frustoconical sector.
  • the manifold 12 in the form of a torus portion, comprises, in the upper part of its wall, openings 18, the centers of which are aligned on a circle centered on the axis of the steam generator common to the external envelope 2, at the bundle envelope 4 and at the manifold 12.
  • the successive openings 18 whose sections can be differentiated are spaced from each other by a substantially constant distance, so as to allow a homogeneous distribution of feed water in the circumferential direction of the collector 12 in the form of a torus portion.
  • openings 18 whose dimensions and distributions are adapted to the particular distribution of feed water to be obtained. . This is true even when one wishes to obtain a homogeneous distribution.
  • each of the two parts of the guide device 14 for the feed water has an external wall 14a comprising a part in the form of a torus portion, the cross section of which corresponds substantially to a quarter of circular section and a frusto-conical part extending downwards the toric part, substantially parallel to the frusto-conical part 8a of the skirt 8.
  • the guide device 14 further comprises an internal part 14b of cylindrical shape located opposite the frustoconical lower part of the external wall 14a of the guide device.
  • the two parts 14a and 14b of the guide device are fixed to the manifold 12.
  • the openings 18 passing through the upper wall of the toric manifold 12 open into a space 20 for water flow delimited between the surface of the manifold 12 and the toric part 14a of the guide device arranged around the wall of the manifold 12.
  • the guide assembly 14 is placed in a coaxial arrangement with respect to the manifold 12 and the steam generator.
  • the flow space 20, delimited between two parallel toric surface portions, has a tubular and annular shape.
  • the space 20 opens into a space for the outlet of the supply water delimited between the external frustoconical part 14a and the internal cylindrical part 14b of the guide device 14.
  • the fluid outlet space itself emerges vertically of the annular space 9 for supplying the steam generator.
  • the two portions of the guide device 14 are each separated into several successive sections (three sections 26a, 26b and 26c in the case shown in Figures 2 and 4) by radial walls such as 19a, 19b, 19c and 19d.
  • the walls 19b and 19c are walls separating two successive sectors of the guide device and the walls 19a and 19d are walls for closing the ends of the portion of the guide device 14.
  • the two portions of guide device 14 disposed symmetrically with respect to the supply conduit 13 of the manifold 12 are produced in the same way.
  • the partition wall 19c has the shape of the section of the flow and outlet spaces of the feed water of the guide device.
  • the walls such as 19c are welded to the walls of the guide device.
  • the conduit 13 for supplying the collector 12 connected to the central section 16 of the collector opens into the collector, below the upper part of the collector comprising the openings 18, so as to ensure the supply of supply water to the collector 12.
  • two filtration devices 21a and 21b are placed on the central section of the collector on either side of the connection zone of the supply conduit 13. The two filtration devices 21a and 21b are produced in an identical manner, so that only the filtration device 21b described in FIGS. 5, 6 and 7 will be described.
  • the filtration devices are mounted on the upper part of the manifold 12, at the level of openings cut in the wall of the toroidal manifold whose shape corresponds to the section of a cylinder with the toric surface of the manifold.
  • the filtration device 21b comprises a support structure consisting of a cylindrical wall 23 comprising a peripheral flange 22 which comes to rest on the O-ring manifold 12, in a coaxial arrangement relative to an opening passing through the wall of the O-ring manifold.
  • the filtration element of the filtration device consists of a flat lattice plate 24 held in the envelope of the O-ring manifold 12, at the level of the opening through which the cylindrical wall 23 of the support structure is placed.
  • the means for holding the flat plate 24 of the filtration element comprise a guide rail of substantially semi-circular shape fixed on the internal surface of the O-ring wall and a closure pad 25 having a circular outline and having a diametrical slot in which is engaged the upper edge of the plate 24.
  • the closure pad 25 has a peripheral flange allowing its fixing by screws on the peripheral flange 22 of the support assembly.
  • the pad 25 has a shape such that it fills the interior volume of the cylindrical wall 23 of the support assembly, in order to avoid the presence of a dead volume in the upper part of the support assembly.
  • the filtration plate 24 has a semi-circular end portion whose shape and size correspond to the half-section of the torus 12.
  • the filtration plate 24 penetrates inside the torus, so as to completely close the meridian section of the torus, as shown in Figures 5 and 6.
  • the feed water introduced through the feed pipe 13, which enters the central section 16 of the manifold 12, must pass through the filtration walls 24 of the filtration devices 21a and 21b before filling the two parts. distribution manifold located on either side of the central section 16. In this way, the feed water is filtered, so that the migrant bodies possibly contained in the feed water are stopped in the central space for introduction of the collector and cannot be entrained in the two distribution parts of the collector and in the annular space 9 for supplying the steam generator.
  • the feed water filling the two distribution parts of the torus on either side of the central section 16 flows through the upper openings 18 of the manifold 12, into the flow space 20 and then into the space of outlet located in the extension of the flow space 20.
  • the supply water is thus guided downward, towards the annular space 9 supplying the steam generator.
  • the device according to the invention makes it possible to obtain both an optimal distribution of the feed water in the circumferential direction of the annular feed space of the steam generator and a flow whose turbulence is very limited to the outlet of the supply device due to the distribution of water through openings passing through the toroidal casing of the manifold at its upper part and the presence of the segmented guide device.
  • the mechanical strength of the collector consisting of a closed O-ring is better than the mechanical strength of a gutter-shaped weir.
  • the water passage openings of the O-ring manifold are made so as to avoid any risk of flooding of the O-ring manifold, in the event of a drop in level in the steam generator which would result in an accumulation of steam in the upper part of the O-ring manifold . Such an accumulation of steam would be detrimental, when the food water supply installation is put back into operation, after a shutdown period.
  • the design of the guide device in the form of successive sectors separated by radial separation plates makes it easier to produce this guide device.
  • the presence of radial separation plates makes it possible to create successive feed water streams in the circumferential direction and contributes to better stability of the flow.
  • the presence of separate sectors also makes it possible to maintain at the outlet of each of the elementary sectors the same flow distribution as that existing at the outlet of the openings of the collector.
  • the dimension of the mesh of the trellis or of the grid constituting the filtration element 24 is chosen so as to retain the migrant bodies having a dimension greater than a predetermined dimension.
  • the predetermined dimension is less than the distance between the tubes of the bundle of the steam generator, in order to avoid that migrant bodies coming from the secondary circuit do not get caught between the tubes of the bundle and do not risk damaging them. .
  • the use of two filtration grids placed on either side of the central supply zone of the collector has the advantage that the two grids each ensure only the filtration of half of the supply water flow supplied to the steam generator, which reduces the pressure drop compared to a single grid.
  • the arrangement of the filtration element inside the steam generator allows the support assembly 22, 23 and the buffer 25 for closing the filtration element to work under low pressure, a small leak which can appear at the level of the flange presenting no harmful consequence, owing to the fact that the water supplying the leak then falls directly into the annular space supplying the steam generator.
  • the collector may have a shape and a structure different from those which have been described.
  • the collector In the case of a steam generator with preheating of the type described, the collector has the shape of a portion of torus whereas in the case of a steam generator not using preheating, the collector can have the shape a complete torus placed above the steam generator supply space, around its entire circumference.
  • the arrangement and size of the manifold feed water outlet openings may be different from those which have been described.
  • the guide device can also have a shape different from the shape described and can be made in one piece or in the form of several successive sections. Likewise, the distribution of the radial partition walls in the circumferential direction of the guide device can be arbitrary.
  • the invention applies to any steam generator comprising an annular space for circulation of feed water and a device for supplying feed water to an upper axial end of the annular space for circulation of water d 'food.

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Abstract

Le générateur de vapeur comporte une enveloppe externe (2) de forme générale cylindrique disposée avec son axe vertical, une enveloppe de faisceau (4) dans une disposition coaxiale par rapport à l'enveloppe externe et un espace (9) de circulation d'eau d'alimentation entre l'enveloppe de faisceau (4) et l'enveloppe externe (2) ou une jupe de guidage (8, 8a). Un dispositif de fourniture d'eau (10) est placé à la partie supérieure de l'espace (9) de circulation d'eau d'alimentation. Le dispositif de fourniture d'eau (10) comporte un collecteur (12) de forme torique ayant une paroi supérieure traversée par une pluralité d'ouvertures d'écoulement (18) réparties suivant la direction circonférentielle du collecteur (12). Une conduite d'alimentation (13) débouche dans le collecteur et des moyens (14) de guidage d'eau d'alimentation vers le bas en direction de l'espace annulaire de circulation (9) sont disposés autour du collecteur (12). Des parois radiales de séparation (19a, 19b, 19c, 19d) sont disposées transversalement dans un espace d'écoulement d'eau délimité entre le collecteur (12) et les moyens de guidage (14). <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un générateur de vapeur et en particulier un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportant un dispositif d'alimentation en eau perfectionné.
  • Les générateurs de vapeur tels que les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression comportent une enveloppe externe de forme générale cylindrique disposée verticalement dans le bâtiment du réacteur nucléaire, c'est-à-dire avec l'axe de l'enveloppe externe vertical.
  • Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression permettent d'assurer l'échauffement et la vaporisation d'eau d'alimentation, par échange de chaleur avec l'eau de refroidissement sous pression du réacteur nucléaire qui circule à l'intérieur de tubes d'un faisceau d'échange. Le faisceau de tubes est disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau de forme générale cylindrique qui est disposée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe externe.
  • Les tubes du faisceau sont fixés à leurs extrémités dans une plaque tubulaire, de manière qu'ils débouchent à une première extrémité, dans une première partie d'une boîte à eau du générateur de vapeur et, à une seconde extrémité, dans une seconde partie de la boîte à eau du générateur de vapeur. La boîte à eau du générateur de vapeur permet de répartir l'eau sous pression provenant de la cuve du réacteur nucléaire dans laquelle est disposé le coeur constitué d'assemblages de combustible et de récupérer l'eau sous pression ayant circulé à l'intérieur des tubes d'échange, pour renvoyer l'eau sous pression récupérée dans la cuve du réacteur nucléaire.
  • De l'eau d'alimentation du générateur de vapeur est introduite dans l'enveloppe externe et canalisée, de manière à parvenir dans une partie d'entrée du faisceau d'échange, à la partie inférieure du faisceau et de l'enveloppe de faisceau. L'eau d'alimentation circule ensuite de bas en haut à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau, en contact avec la surface externe des tubes, de telle sorte qu'elle s'échauffe puis se vaporise et se retrouve sous forme de vapeur dans la partie supérieure de l'enveloppe externe du générateur de vapeur. La vapeur récupérée dans la partie supérieure du générateur de vapeur est envoyée à la turbine du réacteur.
  • L'eau d'alimentation est généralement introduite dans la partie supérieure d'un espace annulaire ménagé entre l'enveloppe du faisceau de tubes et l'enveloppe externe ou entre l'enveloppe du faisceau et une jupe délimitant un espace de circulation communiquant avec une partie d'extrémité du faisceau constituée par les extrémités des branches froides des tubes, c'est-à-dire des branches des tubes par lesquelles sort l'eau de refroidissement du réacteur ayant servi à l'échauffement et à la vaporisation de l'eau d'alimentation.
  • En utilisant un espace d'alimentation délimité par une jupe, on réalise un préchauffage de l'eau d'alimentation par circulation au contact de l'enveloppe de faisceau et au contact des branches froides des tubes qui sont séparées des branches chaudes par une paroi de séparation verticale de direction diamétrale, sur une partie de la hauteur du faisceau.
  • Dans tous les cas, l'eau d'alimentation introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur circule de haut en bas dans un espace annulaire de direction axiale verticale, jusqu'à la partie inférieure de l'enveloppe de faisceau.
  • Pour obtenir un bon rendement du générateur de vapeur et des conditions de fonctionnement satisfaisantes, il est nécessaire de répartir le flux d'eau d'alimentation, suivant la direction circonférentielle de l'espace annulaire d'alimentation du générateur de vapeur.
  • Pour cela, on a proposé d'utiliser un collecteur de forme générale torique qui est disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe du générateur de vapeur, à l'aplomb de la partie supérieure de l'espace annulaire d'alimentation en eau. Le collecteur est relié à une conduite d'alimentation en eau traversant l'enveloppe externe du générateur de vapeur et comporte des moyens de distribution et de guidage de l'eau d'alimentation répartis dans la direction circonférentielle de l'espace annulaire d'alimentation en eau. Les moyens de distribution et de guidage de l'eau d'alimentation peuvent être constitués par des tubes en forme de J renversé dont la branche droite verticale est fixée sur le collecteur et dont la boucle est dirigée vers le bas, en direction de la partie supérieure de l'espace annulaire d'alimentation. La répartition dans la direction circonférentielle et le débit traversant chacun des tubes en forme de J permet d'obtenir une répartition satisfaisante de l'eau d'alimentation dans la direction circonférentielle de l'espace annulaire. Cependant, ce dispositif présente l'inconvénient que les jets sortant des tubes en forme de J ont des vitesses importantes, ce qui perturbe l'écoulement de l'eau se dirigeant vers l'espace annulaire d'alimentation.
  • On a également proposé d'adapter ce dispositif d'alimentation au cas des générateurs de vapeur à préchauffage comportant un économiseur constitué par une jupe de guidage de l'eau d'alimentation communiquant avec l'extrémité des branches froides des tubes du faisceau. Dans ce cas, la jupe de guidage qui présente la forme d'un secteur cylindrique délimite avec l'enveloppe de faisceau, un espace annulaire s'étendant sur un arc de cercle de moins de 180° autour de l'enveloppe de faisceau du générateur de vapeur. Le collecteur est alors constitué par une portion de tore s'étendant sur moins de 180° autour de l'enveloppe de faisceau, à l'aplomb de la partie supérieure de l'espace annulaire d'alimentation. Ce dispositif présente les mêmes inconvénients que le dispositif dont le collecteur est constitué par une enveloppe torique complète entourant complètement l'enveloppe de faisceau, du fait que la distribution de l'eau d'alimentation à la sortie du collecteur est également assurée par des tubes en forme de J. On a proposé de prolonger les tubes en forme de J dans la direction verticale, dans l'espace annulaire d'alimentation en eau. Cette disposition ne permet cependant pas de résoudre complètement les problèmes de turbulence et complique la conception mécanique du générateur de vapeur, du fait de la longueur des branches de sortie des tubes en forme de J.
  • On a proposé, dans le brevet français FR-2.700.383 (EP-0.607.071) de réaliser le collecteur d'alimentation en eau sous la forme d'un déversoir constitué par une gouttière ayant la forme générale d'un tore ouvert à sa partie supérieure ou d'une portion de tore ouvert, à laquelle sont associées des parois de guidage de l'eau d'alimentation dirigées vers le bas, dans la partie supérieure de l'espace annulaire. L'eau d'alimentation est amenée à l'intérieur du collecteur par une conduite d'alimentation traversant l'enveloppe externe du générateur de vapeur et débouchant dans le collecteur. L'eau d'alimentation remplit le collecteur en forme de gouttière, jusqu'au niveau d'un bord de déversement au-dessus duquel l'eau d'alimentation s'écoule dans un espace d'écoulement délimité par les parois de guidage. Le déversoir assure une certaine répartition de l'écoulement d'eau d'alimentation suivant la circonférence de l'espace annulaire, mais il est très difficile de déterminer de manière précise quelle sera cette répartition, en fonction des conditions d'alimentation du déversoir.
  • Un autre inconvénient du dispositif comportant un déversoir est qu'il n'est pas facile d'assurer une tenue mécanique satisfaisante du déversoir, lors de sollicitations mécaniques importantes, du type coups de bélier, ou en situation accidentelle, dans l'hypothèse d'une rupture de la tuyauterie d'eau alimentaire. Il est donc nécessaire de concevoir des éléments constituant le dispositif de distribution qui soient extrêmement résistants et qui sont réalisés à partir de tôles de forte épaisseur.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un générateur de vapeur comportant une enveloppe externe de forme générale cylindrique disposée avec son axe vertical, un faisceau de tubes d'échange fixés à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau de forme générale cylindrique disposée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe externe, de manière à délimiter avec l'enveloppe externe ou avec une jupe de guidage coaxiale à l'enveloppe externe, un espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation du générateur de vapeur dans la direction axiale et un dispositif de fourniture d'eau d'alimentation à une extrémité axiale supérieure de l'espace annulaire comportant un collecteur de forme générale torique disposé suivant une partie au moins de la circonférence de l'espace annulaire, au moins une conduite d'alimentation du collecteur traversant l'enveloppe externe et des moyens de guidage de l'eau d'alimentation vers le bas, en direction de l'espace annulaire, le dispositif de foumiture d'eau d'alimentation assurant une alimentation régulière parfaitement contrôlée de l'espace annulaire et avec une répartition circonférentielle bien définie, tout en étant d'une structure mécanique lui permettant de résister à des à-coups de l'alimentation en eau.
  • Dans ce but, le collecteur de forme torique comporte une paroi supérieure traversée par une pluralité d'ouvertures d'écoulement réparties suivant la direction circonférentielle du collecteur et les moyens de guidage de l'eau d'alimentation comportent une enveloppe disposée autour d'une partie au moins du collecteur, de manière à délimiter avec le collecteur un espace d'écoulement d'eau, au moins une paroi de guidage prolongeant l'enveloppe vers le bas et une pluralité de parois de séparation de direction radiale séparant l'espace d'écoulement d'eau en une pluralité de tronçons successifs dans la direction circonférentielle du collecteur.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un générateur de vapeur suivant l'invention.
  • La figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle par un plan vertical d'un générateur de vapeur suivant l'invention.
  • La figure 2 est une demi-vue en coupe par un plan horizontal du générateur de vapeur, suivant 2-2 de la figure 1.
  • La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 2.
  • La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 2.
  • La figure 5 est une vue en coupe suivant 5-5 de la figure 2.
  • La figure 6 est une vue en coupe suivant 6-6 de la figure 2.
  • La figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de la figure 6.
  • Sur la figure 1, on voit un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression désigné de manière générale par le repère 1.
  • Le générateur de vapeur 1 comporte une enveloppe externe 2 de forme générale cylindrique comportant une partie inférieure ayant un premier diamètre et une partie supérieure ayant un second diamètre supérieur au premier diamètre, les deux parties de l'enveloppe externe étant reliées entre elles par une virole tronconique 2a.
  • Lorsqu'il est en service dans le bâtiment du réacteur nucléaire, le générateur de vapeur est disposé verticalement, c'est-à-dire de telle manière que l'axe de l'enveloppe externe 2 soit vertical.
  • Le générateur de vapeur 1 comporte un faisceau de tubes d'échange de chaleur 3 disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 4 de forme générale cylindrique placée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur.
  • Le faisceau de tubes 3 est constitué de tubes cintrés ayant la forme d'U renversés dont les branches droites sont fixées à leurs extrémités dans une plaque tubulaire 5 solidaire de l'enveloppe externe 2.
  • En-dessous de la plaque tubulaire 5 traversée par les tubes du faisceau 3, est disposée une boîte à eau 6 de forme hémisphérique comportant deux compartiments 6a et 6b séparés l'un de l'autre par une cloison.
  • De l'eau sous pression de refroidissement du réacteur venant de la cuve contenant le coeur du réacteur nucléaire est introduite dans le compartiment 6a et distribuée dans les branches des tubes du faisceau 3 débouchant dans le compartiment 6a, ces branches constituant les branches chaudes du faisceau 3.
  • L'eau sous pression de refroidissement du réacteur circule à l'intérieur des tubes du faisceau pour parvenir dans le compartiment 6b de la boîte à eau dans lequel débouchent les branches froides des tubes du faisceau 3. L'eau de refroidissement ayant circulé dans les tubes du faisceau 3 est renvoyée dans la cuve du réacteur nucléaire.
  • Une plaque 7 de séparation entre les parties inférieures des branches chaudes et des branches froides des tubes du faisceau 3 est disposée verticalement entre les branches du faisceau et fixée à sa partie inférieure sur la plaque tubulaire 5, dans une direction diamétrale de la plaque tubulaire.
  • Entre l'enveloppe de faisceau 4 et l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre, est placée une jupe de guidage d'eau d'alimentation 8 ayant la forme d'un secteur cylindrique d'une amplitude d'environ 180° dans la direction circonférentielle. La partie supérieure 8a de la jupe 8 est évasée vers le haut et présente la forme d'un secteur tronconique.
  • L'extrémité inférieure de la jupe 8 est en contact avec la face supérieure de la plaque tubulaire 5.
  • Entre l'enveloppe de faisceau 4 et la jupe de guidage 8 de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur est ménagé un espace annulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation du générateur de vapeur. L'espace annulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation de direction axiale est fermé à sa partie inférieure par la plaque tubulaire 5.
  • L'extrémité inférieure de l'enveloppe de faisceau 4 est disposée à une certaine hauteur au-dessus de la face supérieure de la plaque tubulaire 5, de telle sorte que l'espace de circulation d'eau d'alimentation 9 communique avec la partie de l'enveloppe de faisceau 4 renfermant les extrémités inférieures des branches froides des tubes du faisceau 3, délimitée par la plaque de séparation verticale 7.
  • Dans la partie supérieure de l'espace annulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation, entre la partie tronconique 8a de la jupe 8 et l'enveloppe de faisceau 4, est placé un dispositif 10 de foumiture et de répartition d'eau d'alimentation assurant l'introduction d'un courant d'eau d'alimentation du générateur de vapeur qui est réparti suivant la direction circonférentielle de l'espace annulaire 9 entourant une partie de l'enveloppe de faisceau 4.
  • Le dispositif 10 d'introduction et de répartition d'eau d'alimentation, qui est réalisé conformément à l'invention, sera décrit par la suite.
  • L'eau d'alimentation introduite dans la partie supérieure de l'espace annulaire 9 circule de haut en bas, dans la direction verticale, c'est-à-dire dans la direction axiale du générateur de vapeur, jusqu'à la face supérieure de la plaque tubulaire 5 constituant l'extrémité inférieure de l'espace annulaire 9. L'eau d'alimentation pénètre alors dans l'enveloppe de faisceau 4, pour venir en contact avec la partie d'extrémité inférieure des branches froides des tubes du faisceau 3. L'eau d'alimentation est préchauffée pendant sa circulation dans l'espace annulaire et au contact des parties d'extrémité des branches froides dans lesquelles circule l'eau de refroidissement du réacteur qui est récupérée dans le compartiment 6b de la boîte à eau.
  • L'eau d'alimentation du générateur de vapeur parvenant au niveau du bord supérieur de la plaque de séparation 7 vient en contact avec les branches chaudes des tubes du faisceau 3 dans lesquelles circule l'eau sous pression de refroidissement provenant de la cuve du réacteur. Le contact avec les branches chaudes et la partie supérieure des branches froides du faisceau produit un échauffement supplémentaire de l'eau d'alimentation qui s'élève à l'intérieur du faisceau, tout en s'échauffant et en se vaporisant.
  • La vapeur formée à partir de l'eau d'alimentation échauffée au contact du faisceau sort de l'enveloppe du faisceau par sa partie supérieure et pénètre dans la partie supérieure à grand diamètre de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur dans laquelle sont disposés des séparateurs et sécheurs de vapeur.
  • La vapeur asséchée est envoyée à la turbine associée au réacteur nucléaire par l'intermédiaire d'une conduite reliée à la tubulure 11 constituant la partie supérieure de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur.
  • Le dispositif 10 d'introduction et de répartition d'eau d'alimentation doit assurer une répartition satisfaisante de l'eau d'alimentation dans la direction circonférentielle de l'espace annulaire 9.
  • Sur la figure 2, on a représenté un dispositif 10 d'introduction et de répartition d'eau selon l'invention qui comporte principalement un collecteur 12 ayant la forme d'une portion de tore s'étendant sur un arc de cercle légèrement inférieur à 180°, un conduit 13 d'introduction d'eau d'alimentation dans le collecteur 12 et un ensemble 14 en deux parties de guidage de l'eau d'alimentation vers le bas, en direction de l'espace annulaire 9 délimité entre la jupe 8 et l'enveloppe de faisceau 4 du générateur de vapeur.
  • Le conduit 13 d'introduction d'eau d'alimentation est relié d'une part à une tubulure 15 de traversée de l'enveloppe externe du générateur de vapeur et d'autre part à un tronçon central 16 du collecteur 12 en forme de portion de tore. Le collecteur 12 est constitué par une portion de conduite torique à grand diamètre fixée par l'intermédiaire de supports 17 sur la surface interne de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur, au-dessus de la partie 8a de la jupe 8 en forme de secteur tronconique.
  • Le collecteur 12, en forme de portion de tore, comporte, dans la partie supérieure de sa paroi, des ouvertures 18 dont les centres sont alignés sur un cercle centré sur l'axe du générateur de vapeur commun à l'enveloppe externe 2, à l'enveloppe de faisceau 4 et au collecteur 12. Le plus généralement, les ouvertures 18 successives dont les sections peuvent être différenciées sont espacées l'une de l'autre d'une distance sensiblement constante, de manière à permettre une répartition homogène d'eau d'alimentation suivant la direction circonférentielle du collecteur 12 en forme de portion de tore.
  • Bien entendu, selon la distribution souhaitée de l'eau suivant la direction circonférentielle du collecteur et de l'espace annulaire 9, on peut prévoir des ouvertures 18 dont les dimensions et répartitions sont adaptées à la distribution particulière d'eau d'alimentation à obtenir. Ceci est vrai même lorsque l'on désire obtenir une distribution homogène.
  • Comme il est visible sur les figures 3 et 4, chacune des deux parties du dispositif de guidage 14 de l'eau d'alimentation comporte une paroi externe 14a comportant une partie en forme de portion de tore dont la section correspond sensiblement à un quart de section circulaire et une partie tronconique prolongeant vers le bas la partie torique, sensiblement parallèle à la partie tronconique 8a de la jupe 8. Le dispositif de guidage 14 comporte de plus une partie interne 14b de forme cylindrique située en vis-à-vis de la partie inférieure tronconique de la paroi externe 14a du dispositif de guidage. Les deux parties 14a et 14b du dispositif de guidage sont fixées sur le collecteur 12. Les ouvertures 18 traversant la paroi supérieure du collecteur torique 12 débouchent dans un espace 20 d'écoulement d'eau délimité entre la surface du collecteur 12 et la partie torique 14a du dispositif de guidage disposé autour de la paroi du collecteur 12.
  • L'ensemble de guidage 14 est placé dans une disposition coaxiale par rapport au collecteur 12 et au générateur de vapeur. L'espace d'écoulement 20, délimité entre deux portions de surface torique parallèles, présente une forme tubulaire et annulaire. L'espace 20 débouche dans un espace de sortie d'eau d'alimentation délimité entre la partie tronconique externe 14a et la partie cylindrique interne 14b du dispositif de guidage 14. L'espace de sortie de fluide débouche lui-même à l'aplomb de l'espace annulaire 9 d'alimentation du générateur de vapeur.
  • Comme il est visible sur les figures 2 et 4, les deux portions du dispositif de guidage 14 sont séparées chacune en plusieurs tronçons successifs (trois tronçons 26a, 26b et 26c dans le cas représenté sur les figures 2 et 4) par des parois radiales telles que 19a, 19b, 19c et 19d.
  • Les parois 19b et 19c sont des parois de séparation entre deux secteurs successifs du dispositif de guidage et les parois 19a et 19d sont des parois de fermeture des extrémités de la portion de dispositif de guidage 14. Les deux portions de dispositif de guidage 14 disposées de manière symétrique par rapport au conduit d'alimentation 13 du collecteur 12 sont réalisées de la même manière.
  • On voit sur la figure 4 que la paroi de séparation 19c présente la forme de la section des espaces d'écoulement et de sortie d'eau d'alimentation du dispositif de guidage. Les parois telles que 19c sont soudées sur les parois du dispositif de guidage.
  • Comme il est visible sur la figure 5, le conduit 13 d'alimentation du collecteur 12 relié au tronçon central 16 du collecteur débouche dans le collecteur, en-dessous de la partie supérieure du collecteur comportant les ouvertures 18, de manière à assurer la fourniture d'eau d'alimentation au collecteur 12. Comme il est visible sur la figure 2, deux dispositifs de filtration 21a et 21b sont placés sur le tronçon central du collecteur de part et d'autre de la zone de raccordement du conduit d'alimentation 13. Les deux dispositifs de filtration 21a et 21b sont réalisés de manière identique, si bien qu'on ne décrira que le dispositif de filtration 21b représenté sur les figures 5, 6 et 7.
  • Les dispositifs de filtration sont montés sur la partie supérieure du collecteur 12, au niveau d'ouvertures découpées dans la paroi du collecteur torique dont la forme correspond à la section d'un cylindre avec la surface torique du collecteur. Le dispositif de filtration 21b comporte une structure de support constituée d'une paroi cylindrique 23 comportant une bride périphérique 22 qui vient reposer sur le collecteur torique 12, dans une disposition coaxiale par rapport à une ouverture traversant la paroi du collecteur torique.
  • L'élément de filtration du dispositif de filtration est constitué par une plaque plane 24 en treillis maintenue dans l'enveloppe du collecteur torique 12, au niveau de l'ouverture suivant laquelle est placée la paroi cylindrique 23 de la structure de support. Les moyens de maintien de la plaque plane 24 de l'élément de filtration comportent un rail de guidage de forme sensiblement semi-circulaire fixé sur la surface interne de la paroi torique et un tampon 25 de fermeture ayant un contour circulaire et présentant une fente diamétrale dans laquelle est engagé le bord supérieur de la plaque 24. Le tampon de fermeture 25 comporte une bride périphérique permettant sa fixation par des vis sur la bride périphérique 22 de l'ensemble de support. De plus, le tampon 25 présente une forme telle qu'il remplit le volume intérieur de la paroi cylindrique 23 de l'ensemble de support, afin d'éviter la présence d'un volume mort en partie haute de l'ensemble de support. La plaque de filtration 24 présente une partie d'extrémité semi-circulaire dont la forme et la dimension correspondent à la demi-section du tore 12.
  • Lorsque le dispositif de filtration 21b est mis en place sur la partie supérieure du tore, au niveau d'une ouverture de traversée, la plaque de filtration 24 pénètre à l'intérieur du tore, de manière à obturer totalement la section méridienne du tore, comme il est visible sur les figures 5 et 6.
  • De cette manière, l'eau d'alimentation introduite par le conduit d'alimentation 13, qui pénètre dans le tronçon central 16 du collecteur 12, doit traverser les parois de filtration 24 des dispositifs de filtration 21a et 21b avant de remplir les deux parties de distribution du collecteur situées de part et d'autre du tronçon central 16. De cette manière, l'eau d'alimentation est filtrée, de telle manière que les corps migrants éventuellement contenus dans l'eau d'alimentation sont arrêtés dans l'espace central d'introduction du collecteur et ne peuvent être entraînés dans les deux parties de distribution du collecteur et dans l'espace annulaire 9 d'alimentation du générateur de vapeur.
  • L'eau d'alimentation remplissant les deux parties de distribution du tore de part et d'autre du tronçon central 16 s'écoule par les ouvertures supérieures 18 du collecteur 12, dans l'espace d'écoulement 20 puis dans l'espace de sortie situé dans le prolongement de l'espace d'écoulement 20. L'eau d'alimentation est ainsi guidée vers le bas, en direction de l'espace annulaire 9 d'alimentation du générateur de vapeur.
  • Le dispositif suivant l'invention permet d'obtenir à la fois une répartition optimale de l'eau d'alimentation suivant la direction circonférentielle de l'espace annulaire d'alimentation du générateur de vapeur et un écoulement dont les turbulences sont très limitées à la sortie du dispositif d'alimentation du fait de la distribution de l'eau par des ouvertures traversant l'enveloppe torique du collecteur à sa partie supérieure et de la présence du dispositif de guidage segmenté.
  • En outre, la tenue mécanique du collecteur constitué par une enveloppe torique fermée est meilleure que la tenue mécanique d'un déversoir en forme de gouttière.
  • On évite également tout risque de formation de tourbillons à la sortie du dispositif d'alimentation, dans l'espace annulaire du générateur de vapeur.
  • Les ouvertures de passage d'eau du collecteur torique sont réalisées de manière à éviter tout risque de dénoyage du collecteur torique, en cas de baisse de niveau dans le générateur de vapeur qui se traduirait par une accumulation de vapeur dans la partie supérieure du collecteur torique. Une telle accumulation de vapeur serait préjudiciable, au moment de la remise en fonctionnement de l'installation d'alimentation d'eau alimentaire, après une période d'arrêt.
  • La conception du dispositif de guidage sous forme de secteurs successifs séparés par des plaques de séparation radiales permet de faciliter la réalisation de ce dispositif de guidage. La présence de plaques de séparation radiales permet de créer des courants d'eau d'alimentation successifs dans la direction circonférentielle et contribue à une meilleure stabilité de l'écoulement. La présence de secteurs séparés permet également de conserver à la sortie de chacun des secteurs élémentaires la même répartition de débit que celle existant à la sortie des ouvertures du collecteur.
  • La dimension de la maille du treillis ou de la grille constituant l'élément de filtration 24 est choisie de manière à retenir les corps migrants ayant une dimension supérieure à une dimension prédéterminée. De préférence, la dimension prédéterminée est inférieure à la distance qui sépare les tubes du faisceau du générateur de vapeur, afin d'éviter que des corps migrants en provenance du circuit secondaire ne viennent se coincer entre les tubes du faisceau et ne risquent de les détériorer.
  • Pour améliorer le pouvoir de filtration du treillis ou grille, il est possible de placer une toile métallique sur la face amont de la grille ou du treillis, c'est-à-dire sur la face de la grille ou du treillis dirigée vers l'arrivée d'eau d'alimentation.
  • L'utilisation de deux grilles de filtration placées de part et d'autre de la zone centrale d'alimentation du collecteur présente l'avantage que les deux grilles n'assurent chacune que la filtration de la moitié du débit d'eau d'alimentation apportée au générateur de vapeur, ce qui réduit la perte de charge par rapport à une grille unique. D'autre part, la disposition de l'élément de filtration à l'intérieur du générateur de vapeur permet à l'ensemble de support 22, 23 et au tampon 25 de fermeture de l'élément de filtration de travailler sous une faible pression, une faible fuite qui peut apparaître au niveau de la bride ne présentant aucune conséquence dommageable, du fait que l'eau d'alimentation de la fuite tombe alors directement dans l'espace annulaire d'alimentation du générateur de vapeur.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
  • C'est ainsi qu'on peut imaginer des dispositifs de fourniture d'eau d'alimentation du générateur de vapeur ayant une forme différente de celle qui a été décrite.
  • En particulier, le collecteur peut présenter une forme et une structure différentes de celles qui ont été décrites.
  • Dans le cas d'un générateur de vapeur à préchauffage du type décrit, le collecteur présente la forme d'une portion de tore alors que dans le cas d'un générateur de vapeur n'utilisant pas de préchauffage, le collecteur peut présenter la forme d'un tore complet placé au-dessus de l'espace d'alimentation du générateur de vapeur, sur toute sa circonférence.
  • La disposition et la taille des ouvertures de sortie d'eau d'alimentation du collecteur peuvent être différentes de celles qui ont été décrites.
  • Le dispositif de guidage peut également présenter une forme différente de la forme décrite et peut être réalisé en une seule pièce ou sous la forme de plusieurs tronçons successifs. De même, la répartition des parois de séparation radiales suivant la direction circonférentielle du dispositif de guidage peut être quelconque.
  • L'invention s'applique à tout générateur de vapeur comportant un espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation et un dispositif de fourniture d'eau d'alimentation à une extrémité axiale supérieure de l'espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation.

Claims (6)

  1. Générateur de vapeur comportant une enveloppe externe (2) de forme générale cylindrique disposée avec son axe vertical, un faisceau de tubes d'échange (3) fixés à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau (4) de forme générale cylindrique disposée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe externe (2) de manière à délimiter avec l'enveloppe externe (2) ou une jupe de guidage (8) coaxiale à l'enveloppe externe (2), un espace annulaire (9) de circulation d'eau d'alimentation du générateur de vapeur (1), dans la direction axiale et un dispositif de fourniture d'eau d'alimentation (10) à une extrémité axiale supérieure de l'espace annulaire (9) comportant un collecteur (12) de forme générale torique disposé suivant une partie au moins de la circonférence de l'espace annulaire (9), au moins une conduite d'alimentation (13) du collecteur (12) traversant l'enveloppe externe (2) et des moyens de guidage (14) de l'eau d'alimentation vers le bas, en direction de l'espace annulaire (9), caractérisé par le fait que le collecteur (12) de forme torique comporte une paroi supérieure traversée par une pluralité d'ouvertures (18) d'écoulement réparties suivant la direction circonférentielle du collecteur (12), et que les moyens de guidage (14) de l'eau d'alimentation comportent une enveloppe (14a) disposée autour d'une partie au moins du collecteur (12) de manière à délimiter avec le collecteur un espace (20) d'écoulement d'eau, au moins une paroi de guidage prolongeant l'enveloppe (14a) vers le bas et une pluralité de parois de séparation (19a, 19b, 19c, 19d) de direction radiale, séparant l'espace (20) d'écoulement d'eau en une pluralité de tronçons successifs (14a, 14b, 14c, 14d) dans la direction circonférentielle du collecteur (12).
  2. Générateur de vapeur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de guidage (14) de l'eau d'alimentation comportent de plus une paroi cylindrique (14b) disposée en vis-à-vis de la paroi de guidage, vers l'intérieur du générateur de vapeur, prolongeant l'enveloppe (14a) vers le bas.
  3. Générateur de vapeur à préchauffage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, comportant une jupe (8) de guidage d'eau d'alimentation coaxiale à l'enveloppe externe (2) et à l'enveloppe de faisceau (4) du générateur de vapeur, disposée entre l'enveloppe externe (2) et l'enveloppe de faisceau (4), délimitant avec l'enveloppe de faisceau (4) l'espace annulaire (9) de circulation d'eau d'alimentation, sur une partie de la périphérie de l'enveloppe de faisceau (4), caractérisé par le fait que le collecteur (12) est constitué par une portion de tore disposée au-dessus de l'espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation.
  4. Générateur de vapeur suivant la revendication 3, cacactérisé par le fait que l'espace annulaire d'alimentation (9), le collecteur (12) et les moyens de guidage (14) d'eau d'alimentation s'étendent sur un arc de cercle un peu inférieur à 180°.
  5. Générateur de vapeur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la conduite d'alimentation (13) du collecteur (12) est fixée sur un tronçon médian (16) du collecteur, de manière à introduire de l'eau d'alimentation dans le tronçon central (16) du collecteur (12), l'eau d'alimentation étant alors répartie dans deux parties de distribution d'eau du collecteur (12) situées de part et d'autre du tronçon central (16).
  6. Générateur de vapeur suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que deux dispositifs de filtration (21a, 21b) sont disposés dans le tronçon central (16) du collecteur (12) de part et d'autre de la zone de raccordement de la conduite d'alimentation (13) avec le tronçon central (16) du collecteur (12).
EP99400893A 1998-05-04 1999-04-12 Générateur de vapeur comportant un dispositif d'alimentation en eau perfectionné Expired - Lifetime EP0955498B1 (fr)

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