一种上端给水的大盘管蒸汽发生器装置的制作方法

本发明属于核设备技术领域，尤其是涉及一种蒸汽发生器。

背景技术：

反应堆蒸汽发生器主给水管道的布置基本有两种方案：(1)下给水方案。在对蒸汽发生器进行检修时，给水口位于下端时会离堆芯较近，不利于检修，且会对人员的身体健康造成威胁。(2)带有给水联箱的中盘管上给水方案。该方案在蒸汽发生器出现故障而检修传热管时，每检修一根传热管需要在下封头给水联箱处封堵两根管，维修操作复杂，且中盘管结构的换热单元相互之间间隙较大，空间利用率不高，换热效率低。为提高蒸汽发生器中部空间利用率，改善给水预热，实现功率可调，方便运行维修，故提出本发明的结构设计方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种上端给水的大盘管蒸汽发生器装置，以解决现有技术中，设备体积较大，空间利用率低，维护过程繁琐的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种上端给水的大盘管蒸汽发生器装置，包括筒体，其上端固接有上封头，下端固接有下封头，内侧壁上固接有内壳体，内壳体和筒体内侧壁形成一回路环腔；筒体侧壁的上部设有进水口段；上封头的顶部设有蒸汽出口段；螺旋换热管，其采用大盘管结构，且上端与蒸汽出口段连接，下端与垂直直管段的下端连接；垂直直管段，其位于螺旋换热管的中心位置，且上端与进水口段连接。

进一步，所述进水口段内固接有给水进口管板，其上均匀分布有若干进水孔；给水进口管板上还设有分隔板，分隔板将进水孔分隔成若干部分。

进一步，所述分隔板将进水孔分隔成数量相等的两部分。

进一步，所述蒸汽出口段内固接有蒸汽出口管板，其上均匀分布有若干蒸汽孔。

进一步，所述螺旋换热管和垂直直管段分别为若干管路形成的管束，且分别与所述蒸汽孔和所述进水孔相对应。

进一步，所述进水口段为向所述筒体内部延伸的管结构，其端部穿过所述内壳体，且通过与所述给水进口管板固接的连接管束与所述垂直直管段连接；连接管束包括与给水进口管板固接的给水直管段和与垂直直管段连接的给水弯管段。

进一步，所述垂直直管段通过U形管束与所述螺旋换热管连接，U形管束通过大管板固定于所述筒体内。

进一步，所述螺旋换热管的上端通过上部连接管束与所述蒸汽出口管板固接。

相对于现有技术，本发明所述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置具有以下优势：

本发明所述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置，结构简单，换热效率高。螺旋换热管采用大盘管结构，克服了中盘管结构对换热单元之间间隙利用率不高的缺陷，从结构上改善换热。通过设置于螺旋换热管中心位置的垂直直管段，充分利用本发明的中部空间，增加预热部分长度，降低筒体的高度。此外，通过分隔板控制进水量，能够实现本发明的功率调节，运维操作方便。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置的主视向剖视图；

图2为本发明实施例所述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置的给水进口管板的左视图；

图3为本发明实施例所述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置的蒸汽出口管板的俯视图。

附图标记说明：

1-筒体；11-内壳体；12-一回路环腔；13-进水口段；14-上封头；141-蒸汽出口段；15-下封头；2-蒸汽出口管板；21-蒸汽孔；3-给水进口管板；31-进水孔；32-分隔板；4-垂直直管段；41-给水弯管段；42-给水直管段；43-U形管束；5-大管板；6-螺旋换热管；61-上部连接管束。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-3，本发明提出一种上端给水的大盘管蒸汽发生器装置，包括筒体1，其上端固接有上封头14，下端固接有下封头15，内侧壁上固接有内壳体11，内壳体11和筒体1内侧壁形成一回路环腔12；筒体1侧壁的上部设有进水口段13；上封头14的顶部设有蒸汽出口段141；螺旋换热管6，其采用大盘管结构，且上端与蒸汽出口段141连接，下端与垂直直管段4的下端连接；垂直直管段4，其位于螺旋换热管6的中心位置，且上端与进水口段13连接。

大盘管结构相对于中盘管结构，在换热效率相同的情况下体积更小，能够有效地减小筒体1的体积。

来自反应堆芯的热态介质(冷却液)通过管路进入到一回路环腔12内，作为本发明的热源。

上述进水口段13内固接有给水进口管板3，其上均匀分布有若干进水孔31；给水进口管板3上还设有分隔板32，分隔板32将进水孔31分隔成若干部分。上述分隔板32将进水孔31分隔成数量相等的两部分。通过对上述两部分进水孔31的其中之一进行封堵，可实现本发明50％负荷的功率运行，若不封堵则蒸汽发生器以满负荷的功率运行。

上述蒸汽出口段141内固接有蒸汽出口管板2，其上均匀分布有若干蒸汽孔21。

上述螺旋换热管6和垂直直管段4分别为若干管路形成的管束，且分别与上述蒸汽孔21和上述进水孔31相对应。管束结构增大了有效换热面积，有助于提高本发明的换热效率。

上述进水口段13为向上述筒体1内部延伸的管结构，其端部穿过上述内壳体11，且通过与上述给水进口管板3固接的连接管束与上述垂直直管段4连接；连接管束包括与给水进口管板3固接的给水直管段42和与垂直直管段4连接的给水弯管段41。

上述垂直直管段4通过U形管束43与上述螺旋换热管6连接，U形管束43通过大管板5固定于上述筒体1内。垂直直管段4、U形管束43和螺旋换热管6为焊接连接，并取消原有的给水联箱，能够使得堵管过程更加简单，便于操作。

上述螺旋换热管6的上端通过上部连接管束61与上述蒸汽出口管板2固接。

使用时，来自电厂的主给水系统的水依次通过进水口段13内的给水进口管板3和连接管束进入到垂直直管段4内。垂直直管段4内的水通过一回路环腔12内的热态介质进行预热加热。之后，预热后的水通过U形管束43进入到螺旋换热管6内，并在上升过程中吸收热态介质传播的热量变为过热蒸汽。过热蒸汽依次通过上部连接管束61和蒸汽出口管板2排出，通过主蒸汽系统进入到汽轮机中，驱动汽轮机做工，带动发电机发电。

在本发明发生故障需要堵管时，仅需对给水进口管板3和蒸汽出口管板2两部分进行封堵即可，简化了维修操作，安全可靠。

本发明上述的上端给水的大盘管蒸汽发生器装置，结构简单，换热效率高。螺旋换热管6采用大盘管结构，克服了中盘管结构对换热单元之间间隙利用率不高的缺陷，从结构上改善换热。通过设置于螺旋换热管6中心位置的垂直直管段4，充分利用本发明的中部空间，增加预热部分长度，降低筒体1的高度。此外，通过分隔板32控制进水量，能够实现本发明的功率调节，运维操作方便。

本发明不仅用于核反应堆的蒸汽发生器上，还可以使用在其它换热的场合，比如火力发电系统或者化工的换热传热设备上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。