Секция модулей вертикального парогенератора

Авторы патента:

G21D1/00 - Конструктивные элементы ядерных энергетических установок (управление G21D 3/00)

Владельцы патента RU 2628106:

ЭНЕРГОВИЗКУМ, спол. с р.о (CZ)

Изобретение относится к секции модулей вертикального парогенератора. Заявленное устройство состоит из вертикально ориентированных модулей, участок перегревателя и участок экономайзера которого имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна земной поверхности, а также состоит из одного коллектора теплоносителя, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одного коллектора пара, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя и одного коллектора подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя. Техническим результатом является повышение безопасности при работе парогенератора, а также возможность упрощения конструкции и уменьшения габаритов парогенератора. 1 ил., 1 пр.

Область техники

Изобретение касается исполнения и расположения секции модулей вертикального парогенератора для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейтронах.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время известно исполнение секции модулей вертикального парогенератора, в котором модули состоят из конструктивно самостоятельных звеньев перегревателей, звена испарителя и звена экономайзера и эти звенья имеют продольную ось в форме кривой на плоскости, которая находится в плоскости, ориентированной перпендикулярно к поверхности Земли. При этом каждое звено формируется из входной и выходной камер теплоносителя, к которым присоединены впускные или же выпускные трубные доски, которые на стороне теплоносителя присоединены к пучку труб. Каждое звено собственно имеет две трубные доски и присоединенный к ним пучок труб.

У этих известных исполнений секций модулей вертикального парогенератора коллектор теплоносителя размещен так, что его продольная ось находится на уровне впускных камер теплоносителя звена перегревателя.

При этом продольная ось коллектора пара известных исполнений расположена над звеньями пароперегревателя. В то же время входной коллектор воды известных исполнений расположен так, что его продольная ось находится под уровнем выпускных камер теплоносителя звена экономайзера.

Данное известное исполнение секции модулей вертикального парогенератора, которая состоит из модулей, формируемых конструктивно самостоятельными звеньями перегревателя, звеньями испарителя и звеньями экономайзера, является невыгодным прежде всего потому, что каждое звено имеет две трубные доски и самостоятельный пучок трубок, что затрудняет изготовление и монтаж целой секции. Более того, продольная ось звеньев и целого модуля является кривой на плоскости, что затрудняет монтаж модулей и всей секции модулей вертикального парогенератора, а также ухудшает гидродинамические пропорции на стороне теплоносителя и этим повышает требуемую мощность насосов теплоносителя.

Размещение коллекторов теплоносителя в известном исполнении на уровне впускных камер теплоносителя негативно сказывается на его механических нагрузках, в частности, вызванных ограниченной компенсацией тепловых расширений модулей в секции и коллекторов теплоносителя.

Расположение коллекторов пара над звеньями перегревателя выгодно с точки зрения компенсации тепловых расширений секции, но в то же время этим увеличиваются строительные размеры и расходы на реализацию целой секции модулей вертикального парогенератора.

Такое расположение камеры входной воды, под уровнем выпускных камер теплоносителя из звеньев и тем самым из модуля, в известном исполнении ведет к увеличению строительных размеров и расходов на реализацию секции модулей вертикального парогенератора.

Сущность изобретения

Упомянутые недостатки известного исполнения устраняет предлагаемая секция модуля вертикального парогенератора, состоящая из модуля с входной камерой теплоносителя, участком перегревателя, участком испарителя, участком экономайзера и выходной камерой теплоносителя и соединительным трубопроводом теплоносителя, коллектором теплоносителя и выходным трубопроводом теплоносителя и далее трубопроводом пара, коллектором пара, трубопроводом подачи воды и коллектором подачи воды. Смысл изобретения состоит в том, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя и участок экономайзера которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, одним коллектором теплоносителя с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одним коллектором пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя, и одним коллектором подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя.

Такое решение, когда каждый модуль секции вертикального парогенератора имеет только две камеры теплоносителя, то есть впускную камеру теплоносителя и выпускную камеру теплоносителя и относящиеся к ним трубные доски с одним пучком трубок, и, более того, имеет линейные продольные оси участка перегревателя и участка экономайзера, которые не расположены перпендикулярно к поверхности Земли, приносит такую выгоду, что, в конечном счете, ведет к упрощению конструкции целой секции модулей, к их меньшим строительным размерам, меньшей общей массе и, таким образом, к меньшим расходам на приобретение.

Дополнительной выгодой является расположение коллекторов теплоносителя с продольной осью на уровне одной стороны участка перегревателя, что позволяет уменьшить высоту секции модулей вертикального парогенератора и в то же время позволяет температурное расширение конструкции, причем одновременно сторона теплоносителя от стороны воды и пара вынесена наружу конструкции, что достигается расположением коллектора пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне второй стороны участка перегревателя. Это также представляет значительное увеличение безопасности.

Важным преимуществом является то, что продольная ось коллектора подачи воды расположена горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя. И это решение способствует уменьшению строительных размеров целой секции модулей вертикального парогенератора.

Описание чертежа

Фиг. 1 показывает аксонометрический вид на секцию модулей вертикального парогенератора.

Список ссылочных обозначений

1 - коллектор подачи воды

2 - входная камера теплоносителя

3 - участок перегревателя

4 - участок испарителя

5 - участок экономайзера

6 - выходная камера теплоносителя

7 - соединительный трубопровод теплоносителя

8 - коллектор теплоносителя

9 - выходной трубопровод теплоносителя

10 - трубопровод пара

11 - коллектор пара

12 - трубопровод подачи воды

Пример реализации изобретения

Секция модулей вертикального парогенератора состоит из модулей, которые состоят из входной камеры теплоносителя 2, участка перегревателя 3, участка испарителя 4, участка экономайзера 5 и из выходной камеры теплоносителя 6. Далее секция модулей вертикального парогенератора состоит из соединительного трубопровода теплоносителя 7, коллектора теплоносителя 8 и выходного трубопровода теплоносителя 9 и также далее трубопровода пара 10, коллектора пара 11, трубопровода подачи воды 12 и коллектора подачи воды 1. Причем отдельные части секции модулей вертикального парогенератора размещены так, чтобы создавались вертикально ориентированные модули, участок перегревателя 3 и участок экономайзера 5 которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя 8 с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя 3, с одним коллектором пара 11, который имеет продольную ось, ориентированную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя 3, и с одним коллектором подачи воды 1, который имеет продольную ось, расположенную горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя 6.

Секция модуля вертикального парогенератора состоит из модуля с входной камерой теплоносителя (2), участком перегревателя (3), участком испарителя (4), участком экономайзера (5) и выходной камерой теплоносителя (6) и соединительным трубопроводом теплоносителя (7), коллектором теплоносителя (8) и выходным трубопроводом теплоносителя (9) и далее трубопроводом пара (10), коллектором пара (11), трубопроводом подачи воды (12) и коллектором подачи воды (1), отличающаяся тем, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя (3) и участок экономайзера (5) которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя (8) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя (3), с одним коллектором пара (11), имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя (3), и одним коллектором подачи воды (1) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя (6).

Способ состоит в том, что околоствольный двор отделяют бетонными перемычками от всех других выработок ликвидируемой шахты для предотвращения доступа в околоствольный двор метана и шахтных вод, и в качестве потенциального саркофага, предназначенного для размещения атомной силовой установки, при этом для подачи электроэнергии на шахтную поверхностную подстанцию используют силовые стволовые шахтные кабели, а канал связи потенциального саркофага с окружающей средой осуществляют через ствол ликвидируемой шахты, выполненный с возможностью осуществления оперативного бетонирования шахтного ствола в случае аварии на атомной силовой установке, причем бункера приема угля надшахтного здания ликвидируемой шахты используют в качестве емкостей хранения щебня, песка, цемента и воды для осуществления начала оперативного бетонирования ствола шахты - перекрытия канала связи с окружающей средой саркофага атомной силовой установки на случай аварии, угрожающей загрязнением окружающей среды, а надшахтное здание ликвидированной шахты используют в качестве помещения для размещения комплекса по принятию щебня, песка, цемента, подвозимых и разгружаемых транспортными средствами службы ликвидации аварий, приготовления бетона и сбрасывания его в ствол шахты для завершения выполнения саркофага атомной силовой установки.

Способ демонтажа крышки парогенератора ядерной энергетической установки // 2619581

Изобретение относится к способу демонтажа крышки парогенератора ядерной энергетической установки, приваренной к корпусу. С помощью устройства для фрезерования с установленной торцовой фрезой в теле сварного шва выполняется несквозное отверстие таким образом, чтобы угол наклона оси полости несквозного отверстия соответствовал углу фаски кромки корпуса парогенератора, соприкасающейся со сварным швом, так, что между полостью несквозного отверстия и внутренним объемом парогенератора остается тонкий слой непрорезанного металла.

Система для уменьшения вредных выбросов в атмосферу для промышленной или атомной электростанции // 2609670

Изобретение относится к системе для уменьшения вредных выбросов в атмосферу из промышленной или ядерной установки (1) в случае аварии. Система содержит следующие компоненты: конструкцию (10) для обеспечения непроницаемости почвы, которая проходит, по меньшей мере, по кольцеобразному участку, окружающему установку (1); множество опрыскивающих вышек (20-22), расположенных вокруг установки (1) и/или на прилегающей территории и выполненных с возможностью разбрызгивания воды в атмосферу, предпочтительно смешанной с химическими, и/или биологическими, и/или минеральными веществами; и периферийную конструкцию (50) для сбора, выполненную с возможностью приема воды, задержанной конструкцией (10) для обеспечения непроницаемости почвы.

Подводный модуль для производства электрической энергии // 2608843

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение срока службы, повышение надежности и автономности работы.

Паротурбинная аэс с модуляцией по мощности // 2599722

Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для использования на паротурбинных установках АЭС двухконтурного типа с водо-водяными энергетическими реакторами.

Способ строительства атомных электростанций с подземным размещением ядерного реактора // 2596842

Способ относится к области создания атомных электростанций (АЭС). Способ строительства атомных электростанций с подземным размещением ядерного реактора включает размещение ядерного реактора в подземной шахте.

Небольшая атомная электростанция на быстрых нейтронах с длительным интервалом замены топлива // 2596160

Изобретение относится к малым атомным станциям. Система с ядерным реактором на быстрых нейтронах включает в себя реактор с бассейном реактора.

Ядерный реактор // 2594889

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к реакторам малой и особо малой мощности. Ядерный реактор содержит корпус с отражателем.

Ядерная энергетическая установка и устройство для ввода защитного газа в установку // 2566661

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в энергетических установках с жидкометаллическими свинецсодержащими теплоносителями, в частности в реакторах на быстрых нейтронах.

Цикл преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением // 2561839

Изобретение относится к циклу преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением. Цикл имеет первую стадию, на которой первое расширение пара, выходящего из парогенератора, связанного с реактором, осуществляется для приведения пара из исходного состояния «цикла ископаемого топлива» в промежуточное состояние, с температурой и давлением упомянутого пара, соответствующим исходному состоянию «ядерного цикла», вторую стадию, на которой второе расширение пара из промежуточного состояния осуществляется до получения пара в первом влажном состоянии, расположенном ниже кривой насыщения пара, третью стадию, на которой пар подвергают сушке и перегреву, и четвертую стадию, на которой осуществляется третье расширение пара для его приведения из перегретого состояния во второе влажное состояние.

Реакторная установка с изменяемым спектром нейтронов // 2630893

Изобретение относится к реакторной установке с водоохлаждаемым реактором, предназначенной для локального регулирования спектра нейтронного потока в активной зоне и улучшения топливоиспользования. Система теплоносителя первого контура снабжена системой подачи газа в нижние посадочные гнезда, в которые устанавливаются хвостовики ТВС, а также инжектором для впрыска газа в теплоноситель в виде пузырьков газа в воде определенных размеров: более критического размера для исключения схлопывания пузырьков и менее разности шага топливной решетки и диаметра твэла для исключения образования газовых полостей в ТВС. Реакторная установка оснащена системой дегазации для удаления газа из теплоносителя в систему подачи газа для многократного применения газа. В качестве газа, например, может быть гелий – инертный газ с высокой теплопроводностью. Техническим результатом является возможность локально регулировать спектр нейтронного потока в активной зоне реактора. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Металлобетонный корпус ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем // 2634426

Изобретение относится к металлобетонному корпусу ядерного реактора. Заявленный корпус включает металлобетонный стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана. Стакан содержит бетонный наполнитель из первого теплоизоляционного жаростойкого армированного бетона и установлен посредством подстилающей бетонной прослойки из идентичного бетона на фундаментной плите строительной части реакторного отделения внутри ограждающей конструкции, заполненной вторым теплоизоляционным жаростойким армированным бетоном, прочность и теплопроводность которого ниже, чем первого бетона. Ограждающая конструкция выступает над стаканом и охватывает последний с радиальным зазором с образованием полости, в которой с наружной стороны стакана выполнен кольцевой опорный элемент с образованием над ним объема для размещения оборудования реакторной установки. Объем под кольцевым опорным элементом заполнен первым теплоизоляционным жаростойким армированным бетоном. Во внутренней полости стакана на днище последнего выполнена монолитная конструкция из теплопроводящего жаростойкого армированного бетона, прочность и теплопроводность которого выше, чем у первого бетона, с образованием резервуара для жидкометаллического теплоносителя. Резервуар снабжен металлической оболочкой, под которой в бетонном наполнителе установлены трубопроводы системы разогрева упомянутой конструкции резервуара. В подстилающей бетонной прослойке и в ограждающей конструкции со стороны строительной части реакторного отделения установлены трубопроводы системы охлаждения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей корпуса ядерного реактора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство ввода газа в тяжелый жидкий металл // 2639721

Изобретение относится к устройству ввода газа в тяжелый жидкий металл. Устройство состоит из электродвигателя (12), магнитной муфты (6), вала (1), заборной и рабочей частей устройства, корпуса (5) с отверстиями (9), нижнего вращающегося (2) и верхнего неподвижного (7) диска, кожуха (4), побудителя расхода (10) тяжелого жидкого металла, опорного узла вала (8) с, по меньшей мере, одним каналом (3). Электродвигатель (12) установлен над уровнем тяжелого жидкого металла, закреплен на фланце (11) и соединен с валом (1) посредством магнитной муфты (6). Заборная и рабочая части устройства расположены соответственно над и под уровнем тяжелого жидкого металла. Часть корпуса (5), соответствующая заборной части устройства, имеет отверстия (9). Рабочая часть устройства состоит из укрепленного на валу (1) нижнего вращающегося диска (2) и расположенного на корпусе (5) неподвижного диска (7). Внутри кожуха (4) с зазором установлены верхний неподвижный (7) и нижний вращающийся (2) диски. Побудитель расхода тяжелого жидкого металла (10) расположен с зазором внутри кожуха (4) и укреплен на нижней части вала (1). Опорный узел (8) имеет, по меньшей мере, один канал (3). Техническим результатом является повышение обеспечиваемого объема восстановления тяжелого жидкого металла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ повышения маневренности и безопасности аэс на основе теплового и химического аккумулирования // 2640409

Согласно предлагаемому способу повышения маневренности и безопасности АЭС на основе теплового и химического аккумулирования в ночные часы провала электрической нагрузки часть пара из ПГ через устройство парораспределения направляется в пароводяной поверхностный теплообменник, где отдает тепло холодной воде, перекачиваемой посредством насоса холодной воды из БХВ в БГВ. Дренаж греющего пара подается в тракт питательной воды основного контура после подогревателей высокого давления перед ПГ. За счет электролиза воды происходит аккумулирование невостребованной электроэнергии в виде водорода и кислорода, которые при помощи дожимных водородных и кислородных компрессорных агрегатов поступают в ресиверы. В случае аварии с полным обесточиванием АЭС пар, генерируемый остаточным тепловыделением реакторной установки, через устройство парораспределения направляется на дополнительную ПТУ, которая вырабатывает электроэнергию для электроснабжения собственных нужд АЭС. Технический результат – повышение маневренности и безопасности двухконтурной АЭС на основе теплового и химического аккумулирования внепиковой электроэнергии в виде водородного топлива и горячей воды. 1 ил.

Подземная атомная гидроаккумулирующая теплоэлектрическая станция (варианты) // 2643668

Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использовано для решения круга задач снабжения потребителей тепловой и электрической энергией с повышением эффективности, безопасности и экологической чистоты. Подземная атомная гидроаккумулирующая теплоэлектрическая станция выполнена в виде поверхностного и подземного энерготехнологических комплексов, включающих главный и вспомогательный шахтные стволы, околоствольный двор с камерами для размещения в них блочно-модульного оборудования по меньшей мере одной атомной энергетической установки в виде атомного реактора и турбомашинного преобразователя энергии, подземные шахтные установки и производственно-технологические блоки - потребители электрической и тепловой энергии. При этом станция снабжена пассивной и активной системами аварийного расхолаживания атомного реактора. Техническим результатом изобретений является исключение вредных выбросов в атмосферу и окружающую среду потребителями на дневной поверхности за счет экологически чистой энергии вырабатываемой атомными энергетическими установками, снижение потерь энергии и энергоемкости подземных горнодобывающих технологий и оборудования, упрощение подземного оборудования для производства этих работ. 2 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.