JPH01314801A - 蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はたとえば高速増殖炉発電プラントに使用される
蒸気発生器に関する。

（従来の技術） 一般に高速増殖炉（以下ＦＢＲと称す）の発電プラント
では一次冷却材として液体金属ナトリウム等の液体金属
が使用されている。

ＦＢＲは一次冷却材が炉心を通過して強く放射化される
。また、液体金属で水を加熱して蒸気を発生させる蒸気
発生器の蒸気側配管が破損した際には水−ナトリウム反
応の影響が炉心に波及するのを防止しているにのような
理由から第４図に示すように一次冷却材２を二次冷却系
■を介して蒸気系ｎ【に接続している。

すなわち、−次冷却系Ｉは原子炉容器１内に液体金属ナ
トリウム等の一次冷却材２および炉心３を収容している
。

原子炉容器１から一次冷却配管４を介して中間熱交換器
５の一次側および一次循環ポンプ６を順次ループ状に接
続して一次冷却材を循環させる閉ループを形成している
。

二次冷却系■は中間熱交換器５の一次側と熱交換を行な
う二次側に二次冷却配管７を接続し、この二次冷却配管
７を蒸気発生器８の液体金属入口ノズルの一次側に接続
し、−次側を構成する本体胴の内側と本体胴内に収納さ
れた伝熱管９の外側とを流れ、蒸気発生器８の下部つま
り液体金属出口ノズルと二次循環ポンプ１０とを順次ル
ープ状に接続し、二次冷却材１１を＠環させる閉ループ
を形成している。

蒸気系■は蒸気発生器８の伝熱管９の蒸気出口に蒸気管
１２を接続してこの蒸気管１２を蒸気タービン１３の蒸
気入口に連通し、蒸気タービン１３に給水ポンプ１４を
介装した復水管１５を接続して蒸気発生器８の伝熱管９
の給水入口ノズルに連通している。

したがって、原子炉容器１内の炉心３で加熱されて高温
に昇温した一次冷却材２は中間熱交換器５で二次冷却材
１１を加熱する一方で冷却され、原子炉容器１内に再び
還流される。

一方、中間熱交換器５で加熱された高温の二次冷却材１
１は蒸気発生器８でその伝熱管９に供給された給水を加
熱して蒸気を発生させる一方で冷却され、再び中間熱交
換器５に戻される。

蒸気発生器８で発生した蒸気は蒸気タービン１３に送ら
れて仕事をし、蒸気タービン１３は発電機１６を駆動し
て発電させる。

蒸気タービン１３で仕事をした蒸気は図示しないタービ
ン復水器で冷却されて、復水に凝縮し、この復水は復水
管１５を通して給水として蒸気発生器８に給水される。

（発明が解決しようとする課題） 上記、従来の蒸気発生器８は液体金属の入口ノズルが本
体胴の上部側面に設けられ、がっ、この入口ノズルから
本体胴内に分配される分配管が左右二方向の２本のみで
あり、さらに蒸気出口水室が本体胴の上蓋に直接接続さ
れた構造になっている。そのため、入口ノズルから流入
した液体金属が分配管へ流出された際、非対象となり、
また分配後のリングヘッダーで分配が不均一になる問題
点がある。さらに本体胴内の液体金属の液面が低く、カ
バーガス空間が広いため蒸気発生器が長大化する問題点
もあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので１
分配管への液体金属の流入時の非対象を緩和するととも
にリングヘッダー内へ液体金属が均一に流入し本体胴を
短縮してコンパクト化をはかることができる蒸気発生器
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は液体金属を本体胴内に流通させかつ該本体胴の
下部側面に設けられた給水入口水室を通して水を該本体
川内に配置された多数の伝熱管に流入させて前記液体金
属との熱交換によって生じた過熱蒸気を該本体外へ流出
させる蒸気発生器において、前記本体胴の上部に設けた
液体金属の入口ノズルと、この入口ノズルに４方向に均
分接続された４本の分配管と、これらの分配管に接続さ
れたリングヘッダーと、前記本体胴の上部側面に接続さ
れた蒸気出口水室と、前記本体胴の下部に接続された液
体金属の出口ノズルとを具備したことを特徴とする６ （作用） 本体胴の上部から流入した液体金属は、本体胴内の分配
管４本に流れ込み、リングヘッダーへ導かれる。

分配管へは非対象に流入することなく４本に対象に流れ
込み、リングヘッダーは４本の分配管で均一に流出する
。

蒸気出口水室を本体胴の上部側面に設けることにより本
体胴の高さを減することができ、カバーガス空間を小さ
くできるため、それらにより蒸気発生器をコンパクト化
できる。

（実施例） 第１図および第３図を参照しながら本発明に係る蒸気発
生器の一実施例を説明する。なお、第２図は第１図のＡ
−Ａ矢視断面図、第３図は第２図の概略的断面図である
。

第１図において、符号２０は蒸気発生器の外観を構成す
る円筒状本体胴を示しており、この本体胴２０は上端に
上蓋２１が、下端に底板２２が気密に取付けられている
。

上蓋２１には液体金属入口ノズル２３が接続され、また
、底板２２には液体金属出口ノズル２４が接続されてい
る。液体金属入口ノズル２３は第２図および第３図に示
したように本体胴２０内で十字状に均分して４等分に枝
分れして垂れ下がる分配管２５を接続している。また、
本体胴２０の上部には蒸気出口水室２６が周方向に４等
分された位置に４カ所接続されている。これらの蒸気出
口水室Ｚ６はそれぞれ蒸気管２７に接続されている。さ
らに本体胴２０の下部には給水入口水室２８が周方向に
４等分された位置に４カ所接続されている。これらの給
水入口水室２８はそれぞれ給水ノズル２９に接続されて
いる。

給水入口水室２８は本体胴２０内に収納された伝熱管３
０の入口部３０ａに接続され、蒸気出口水室２６は伝熱
管３０の出口部３０ｂに接続されている。なお、図中３
１は台座、３２は台座３１に載置固定される取付はフラ
ンジ、３３はカバーガス空間、３４は分配管２５の下部
に接続されたリングヘッダーをそれぞれ示している。リ
ングヘッダー３４にはフローノズルが多数形成されてい
る。

しかして、上記構成の蒸気発生器は第４図に示した二次
冷却配管７から加熱された液体金属が入口ノズル２３を
通って本体胴２０内に流入する。入口ノズル２３から流
入した液体金属は分配管２５を四方に均分して流れリン
グヘッダー３４から下降し伝熱管３０の外面を流れ、液
体金属出口ノズル２４から流出し二次循環ポンプ１０か
ら中間熱交換器５へ流入する。

一方、タービン１３から流出した給水は給水配管１５か
ら給水管２９を経て本体胴２０内の伝熱管３ｏに流入す
る。給水は伝熱管３０内を上昇して流れ液体金属で加熱
されて蒸気となり、蒸気出口水室２６から蒸気管２７を
通って第４図に示した蒸気管１２からタービン１３へ流
入する。

したがって、液体金属入口ノズル２３から導入された高
温の液体金属は分配管２５へ対象に分配され、分配管２
５からリングヘッダー３４へ均一に流れリングヘッダー
３４に設けられたフローノズルがら多数の伝熱管３０の
外側を軸方向に沿って均一に流下し液体金属出口ノズル
２４から中間熱交換器９へ還流される。この一連の流れ
によって伝熱管３０へ安定した熱伝達を図ることができ
る。

また、第３図に示したように蒸気出口水室２６の接続位
置が本体胴２０の上部で、しかも液体金属の液面りより
低いため水室内管板のホットショックに対する温度の追
従性が良好となる。さらにカバーガス空間を縮少できる
ので本体胴をコンパクト化できる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば本体胴の上部から流入した液体金属は分
配管へ対象に分配され、その分配管がらリングヘッダー
へ均一に流出され、従来のフローノズルよりも均一に流
出されもって、伝熱管への安定した熱伝達を図ることが
できる。

また、蒸気出口水室の設置位置が流体金属の液面より低
いため、水室内管板のホットショックに対する温度追従
性が非常に良好となるとともにコンパクト化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の蒸気発生器を一部開腹
して示す斜視図、第２図は第１図のＡ　−Ａ矢視断面図
、第３図は第１図の本体胴の上部のみを概略的に示す断
面図、第４図は一般的な高速増殖炉発電プラントの全体
構成を概略的に示す系統図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体金属を本体胴内に流通させかつ該本体胴の下部側面
   に設けられた給水入口水室を通して水を該本体胴内に配
   置された多数の伝熱管に流入させて前記液体金属との熱
   交換によって生じた過熱蒸気を該本体外へ流出させる蒸
   気発生器において、前記本体胴の上部に設けた液体金属
   の入口ノズルと、この入口ノズルに４方向に均分接続さ
   れた４本の分配管と、これらの分配管に接続されたリン
   グヘッダーと、前記本体胴の上部側面に接続された蒸気
   出口水室と、前記本体胴の下部に接続された液体金属の
   出口ノズルとを具備したことを特徴とする蒸気発生器。