JPH0674801U - 横型蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、低負荷運転時においても内部に大
きな温度差が発生しない横型蒸気発生器を提供する。 【構成】 横型蒸気発生器１は、胴部３内に横置きに配
置された管束５を備え、該管束５の側方に主給水入口管
８が開口している。この管束５より上方には、スプレー
ノズル１１を備えた低負荷運転時用の補助給水入口管１
２が配設されている。給水流量の少ない低負荷運転時に
は、給水系統を主給水系統から補助給水系統に切り換え
て、給水を補助給水入口管１２を介して供給する。この
場合、補助給水入口管１２が管束頂部より上方の気相中
にあるため、スプレーされた給水は細かい液滴となって
蒸気と混合され、加熱されて高温となる。従って、胴部
３及び管束５の上下間に実質的に大きな温度差が生じな
い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加圧水型原子炉プラント、火力プラント、化学プラント等で用いら れるような横型蒸気発生器に関し、特に同蒸気発生器内の温度差を無くすための 構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の横型蒸気発生器２０の代表的な一例を図３及び図４に概略的に示す。図 ３及び図４において、Ｕ形管束領域２１で発生した蒸気２２は、湿分分離器２３ で湿分を除去された後、蒸気出口ノズル２４から蒸気発生器外に流出する。一方 、給水２５は、全負荷運転時及び低負荷運転時のいずれの場合でも、給水入口ノ ズル２６から流入し、同入口ノズルに接続された給水分配管２７の小さな孔２８ から供給される。

【０００３】 この横型蒸気発生器２０においては、全負荷運転時は、水位が符号Ｌ１で示す ようにダウンカマー２９の上端より上にあるため、矢印３０で示す循環流が発生 し、低温の給水２５はこの高温の循環流と混合するため、高温状態で胴部３１の 下部よりＵ形管束領域２１へ流入する。従って、胴部３１及びＵ形管束領域２１ の上下には大きな温度差は起こらないので、構造強度上の大きな問題は発生しな い。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、原子力プラントの起動・停止及び緊急停止時のような低負荷運転時に は、水位が符号Ｌ２で示すようにダウンカマー２９の上端よりも下方になること があり、その場合には、循環流が発生しないため、低温の給水２５はそのまま低 温の状態で胴部３１の下部に溜まるので、胴部３１及びＵ形管束領域２１の上下 には大きな温度差が生じる。その結果、大きな熱応力及び熱変形が関連部分に発 生するため、構造強度上の見地から、温度差を解消しておくことが望ましい。 従って、本考案の目的は、低負荷運転時においても内部に大きな温度差が発生 しない横型蒸気発生器を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するため、本考案は、胴部内に横置きに配置された管束を備 え、該管束の側方に主給水入口管が開口している横型蒸気発生器において、前記 管束より上方にスプレーノズルを備えた低負荷運転時用の補助給水入口管を配設 したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

全負荷運転時には、胴部内に、主給水入口管から給水を供給する。給水流量の 少ない低負荷運転時には、給水系統を主給水系統から補助給水系統に切り換えて 、給水を補助給水入口管を介して供給する。この場合、水位は管束の頂部より下 方にあるが、補助給水入口管が管束頂部より上方の気相中にあるため、そのスプ レーノズルからスプレーされた給水は細かい液滴となって蒸気と混合され、加熱 されて高温となる。従って、胴部及び管束領域の上下間に実質的に大きな温度差 が生じない。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の好適な実施例について添付図面を参照して詳細に説明するが、 図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本考案は、Ｕ形管 式の横型蒸気発生器について説明するが、Ｕ形管式に限定されるものではなく、 例えば直管式のものにも適用可能である。

【０００８】 図１は、本考案による横型蒸気発生器１の好適な実施例を概略的に示し、図２ は、図１のII−II線に沿う断面を示している。図１及び図２において、横型蒸気 発生器１は、管板２によって仕切られた胴部３と水室４を有する。胴部３内には 、多数のＵ形管（図示せず）からなる管束５が両端部を管板２に植設して横置き に配設されると共に、その上方に湿分分離器６がある。７は胴部３の頂部に形成 された蒸気出口ノズル、８は胴部３の側方に形成された給水入口ノズル（主給水 入口管）、１３は管束５の側方に配設されたダウンカマーであり、管束５とほぼ 同じ高さまで延びている。

【０００９】 一方、水室４内には図示しない仕切板が配設されていて、水室内をホットレッ グ部とコールドレッグ部とに仕切っていて、各部に冷却水入口ノズル９及び出口 ノズル１０が連通している。上述したＵ形管の一方の端部は入口ノズル９を有す るホットレッグ部に連通し、他方の端部は出口ノズル１０を有するコールドレッ グ部に連通している。

【００１０】 本考案によると、蒸気発生器１への給水系統は、上記給水入口ノズル８に接続 された主給水系統に加えて、複数のスプレイノズル１１を備えた補助給水入口管 １２からなる補助給水系統を有し、該補助給水入口管１２はダウンカマー１３の 上端１３ａよりも上方、更に詳しく言えば全負荷運転時の水位Ｌ１よりも上方の 気相中の位置で胴部３の長手方向にほぼ水平に延在している。

【００１１】 上述の構成を有する横型蒸気発生器１において、その運転中、入口ノズル９か ら水室４内のホットレッグ部に流入した一次冷却水は、Ｕ形管を経てコールドレ ッグ部に至り、出口ノズル１０から流出する。この間に、蒸気発生器１の胴部３ 内の二次冷却水、即ち給水は加熱されて蒸気となり、湿分分離器６で湿分を除去 された後、蒸気出口ノズル７から図示しない蒸気タービンに送られる。

【００１２】 全負荷運転時には、胴部３内に、主給水系統の給水入口ノズル８から給水を供 給する。全負荷運転時の水位は符号Ｌ１で示す高さまであり、ダウンカマー１３ の上端１３ａを超える高温の循環流があるため、主給水系統の給水入口ノズル８ から給水を供給しても、この給水は高温の循環流と混合されるので、胴部３及び 管束５の上下間に実質的に温度差は生じない。

【００１３】 給水流量の少ない低負荷運転時には、給水系統を主給水系統から補助給水系統 に切り換えて、給水を補助給水入口管１２を介して供給する。この場合、水位は 符号Ｌ２で示す位置にあり、ダウンカマー１３の上端１３ａを越える流れはない が、補助給水入口管１２が気相中にあるため、そこからスプレーされた給水は細 かい液滴となって蒸気と混合され、加熱されて昇温し、低水位Ｌ２に達するまで に高温となる。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、蒸気発生器は、スプレーノズルを有する低負 荷運転時用の補助給水入口管を胴部の気相内に備えているため、低水位の場合で も、給水は同水位に達するまでに気相の蒸気と混合して高温になり、胴部及び管 束の上下間に大きな温度差が発生しないので、プラントの起動・停止及び緊急停 止時においても、胴部及び管束等の諸部材に大きな熱応力及び熱変形が発生せず 、同部材の損傷が起きないため、横型蒸気発生器の信頼性が大きく向上すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の好適な実施例による横型蒸気発生器
を概略的に示す縦断面図である。

【図２】 図１のII−II線に沿って示す横断面図であ
る。

【図３】 従来の横型蒸気発生器を概略的に示す縦断面
図である。

【図４】 図３のIV−IV線に沿って示す横断面図であ
る。

【符号の説明】

１…横型蒸気発生器、２…胴部、５…管束、８…給水入
口ノズル（主給水入口管）、１１…スプレーノズル、１
２…補助給水入口管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 胴部内に横置きに配置された管束を備
   え、該管束の側方に主給水入口管が開口している横型蒸
   気発生器において、前記管束より上方にスプレーノズル
   を備えた低負荷運転時用の補助給水入口管を配設したこ
   とを特徴とする横型蒸気発生器。