[发明专利]核蒸汽发生器蒸汽喷嘴限流器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及蒸汽发生器，并且更具体地涉及用于蒸汽发生器的蒸汽出口喷嘴的限流器。

背景技术

压水核反应堆蒸汽发生器一般包括竖直定向的外壳、布置于外壳中以形成管束的多个U形管、用于在与U形弯曲部相对的端部处支承管的管板、与管板配合的分隔板、以及在管束的一个端部处形成一级流体入口集管和在管束的另一个端部处形成一级流体出口集管的下封头。一级流体入口喷嘴与一级流体入口集管流体连通，并且一级流体出口喷嘴与一级流体出口集管流体连通。蒸汽发生器次级侧包括布置于管束和外壳之间的封套以形成环形室，所述环形室由在外侧上的外壳、以及在内侧上的封套、以及布置于管束的U形弯曲端部上方的给水环构成。

已经被穿过反应堆的循环加热的一级流体通过一级流体入口喷嘴进入蒸汽发生器。从一级流体入口喷嘴开始，一级流体被引导穿过一级流体入口集管、穿过U形管束、流出一级流体出口集管并且穿过一级流体出口喷嘴至反应堆冷却剂系统的剩余部分。同时，通过连接至蒸汽发生器内侧的给水环的给水喷嘴，将给水引入至蒸汽发生器次级侧，即在管板上方与管束的外侧交界的发生器一侧。在一个实施例中，一旦进入蒸汽发生器，则给水与从水汽分离器返回的水混合。这个被称作下降流动的混合物沿着邻近外壳的环形室被向下引导，直至位于环形室底部处的管板导致水改变以与U形管外侧进行热交换的方式经过的方向并且向上穿过封套的内侧为止。在水以与管束热交换的方式循环的同时，热量被从管中的一级流体传递至管周围的水，从而引起管周围的水的一部分转换为蒸汽。蒸汽随后上升，并且被引导穿过用于将携带的水从蒸汽分离的若干水汽分离器，并且蒸汽随后通过蒸汽出口喷嘴离开蒸汽发生器，并且一般通过涡轮机循环，以采用本领域已知的方式产生电力。

核蒸汽发生器一般具有在蒸汽出口喷嘴中的流量限制器，以在发生不太可能发生的蒸汽管破裂的情况下限制将要排出至安全壳内的蒸汽的量。虽然流量限制器是重要的安全结构，但是流量限制器增添了害处，即能够降低发生器的效率。在一些蒸汽发生器的蒸汽喷嘴流量限制器中的满功率压降能够接近20psi。蒸汽喷嘴流量限制器中的压降减低至5psi或更少，这能够对出口蒸汽压力具有显著的好处，并且因此有利地增加工厂效率和收入。额外地，压降的减低将水份夹带量减低直至0.05%，这对涡轮机寿命有益。

因此，需要一种新的流量限制器设计，其具有显著较低的压降而不牺牲性能。

此外，需要一种新的蒸汽喷嘴流量限制器设计，其具有显著较低的水份夹带量。

发明内容

通过下文描述的蒸汽发生器达成这些和其他目的，所述蒸汽发生器包括蒸汽出口喷嘴，所述蒸汽出口喷嘴具有内壁，所述内壁限定具有中央轴线的蒸汽出口管道。支承腹板悬挂于蒸汽出口管道，并且具有与中央轴线同心的中央开口。轴被可滑动地支承在中央开口内并能够在中央开口内轴向地移动，并且轴在一个端部处具有止动器、且在另一个端部处具有孔板，所述止动器防止所述一个端部滑入开口内。所述孔板垂直于中央轴线延伸，当位于所述一个端部处的止动器抵靠中央开口时，孔板与蒸汽出口管道间隔开。当轴在使止动器移动远离支承腹板中央开口的方向上移动其行程的一定幅度时，孔板抵靠蒸汽出口管道的输入端部。当轴移动其行程的所述一定幅度时，孔板处于闭合位置中，并且孔板具有一个或多个开口，与在止动器抵靠中央开口的情况下轴处于打开位置时蒸汽出口管道可得的开口相比较，所述一个或多个开口约束了穿过蒸汽出口管道的蒸汽流量。虽然在正常的蒸汽发生器操作过程中偏压机构将轴维持于打开位置中，但是一旦蒸汽管线破裂则偏压机构的力被产生的蒸汽流量增加所抵消。

优选地，孔板中的开口为围绕中央轴线对称地形成的多个孔。理想地，开口由围绕中央轴线均匀地间隔开的两组同心的孔形成。

在一个实施例中，蒸汽出口管道具有带一种轮廓的入口，并且孔板具有互补的轮廓。在另一个实施例中，中央轴线在竖直方向上延伸，并且偏压机构是重力。替代地，轴线无需在竖直方向上延伸，并且偏压机构为支承于支承腹板和孔板之间的弹簧。理想地，弹簧为缠绕于轴上的螺旋弹簧。

附图说明

当结合附图阅读时能够从以下的优选实施例的描述中进一步理解本发明，其中：

图1为竖直管壳式蒸汽发生器的部分切除的立体图；

图2为从下文描述的实施例的限流器的下侧部看的立体图，且孔板处于打开位置中；

图3为从孔板的下侧部看的本文描述的限流器的可移动元件的立体图；

图4为从下侧部看的下文描述的限流器的立体图，且孔板处于闭合位置中；以及