高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114255894A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202111466782.4(22)申请日2021.12.03(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区双清路30号清华大学(72)发明人张作义吴莘馨李晓伟史力雒晓卫朱超逸(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人么立双(51)Int.Cl.G21D1/00(2006.01)F22B31/08(2006.01)F22B37/00(2006.01)F22G3/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器(57)摘要本发明提供一种高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，包括壳体和设置在壳体内的换热装置，壳体与换热装置之间设有供人进入的检修空间，壳体设有与反应堆连接的热氦气入口和冷氦气出口，还包括用于打开和关闭热氦气入口和冷氦气出口的氦气隔离阀。如此设置，由于氦气隔离阀能够关闭热氦气入口和冷氦气出口，事故时可以切断与反应堆的氦气通路，停止供给高温氦气，从而降低了蒸汽发生器的安全级别，不再受核电安全Ⅰ级设计与制造规范的限制，能够使用火电锅炉设计与制造规范。而且氦气不能被活化，锅炉蒸汽发生器内部的辐照剂量非常低，允许人员进入检修空间对锅炉蒸汽发生器进行检查和维修。CN114255894ACN114255894A权利要求书1/1页1.一种高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的换热装置，所述壳体与所述换热装置之间设有供人进入的检修空间，所述壳体设有与反应堆连接的热氦气入口和冷氦气出口；氦气隔离阀，用于打开和关闭所述热氦气入口和所述冷氦气出口。2.根据权利要求1所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述壳体为预应力混凝土壳体或者钢制壳体。3.根据权利要求2所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述预应力混凝土壳体的内壁设有第一保温层。4.根据权利要求1所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述壳体与所述换热装置之间的距离大于或等于0.6米。5.根据权利要求1所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述换热装置包括：均沿水平方向布置的预热器、蒸发器和过热器，且所述预热器、所述蒸发器和所述过热器沿竖直方向依次间隔设置；主给水管道，一端与所述预热器的入口连接、另一端贯穿所述壳体；第一连接组件，连接在所述预热器的出口与所述蒸发器的入口之间以及所述蒸发器的出口与所述过热器的入口之间；主蒸汽管道，一端与所述过热器的出口连接、另一端贯穿所述壳体。6.根据权利要求5所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述过热器至少为两个，且沿竖直方向依次间隔分布，相邻两个所述过热器通过所述第一连接组件相连接。7.根据权利要求6所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述换热装置还包括：再热器，沿水平方向布置，且位于所述过热器的下方；再热蒸汽入口管道，一端与所述再热器的入口连接、另一端贯穿所述壳体；再热蒸汽出口管道，一端与所述再热器的出口连接、另一端贯穿所述壳体。8.根据权利要求7所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述再热器至少为两个，且沿竖直方向与所述过热器交替设置，所述换热装置还包括第二连接组件，相邻两个所述再热器通过所述第二连接组件相连接。9.根据权利要求1所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，还包括：氦气流道围板，围绕所述换热装置的周向设置，所述氦气流道围板的一端与所述热氦气入口连通；冷氦气出口，与所述氦气流道围板的另一端连通。10.根据权利要求9所述的高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器，其特征在于，所述壳体为钢制壳体，所述氦气流道围板的内壁设有第二保温层。2CN114255894A说明书1/7页高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器技术领域[0001]本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种高温气冷堆类超临界超超临界锅炉蒸汽发生器。背景技术[0002]现有的压水堆蒸汽发生器一般为倒U型管自然循环蒸汽发生器，如图1所示，倒U型管的长度达24米，所有倒U型管束100安装在单一一块管板上，倒U型管束100与容器壳体300之间空隙很小。[0003]现有的高温气冷堆蒸汽发生器一般采用螺旋管型式，如图2所示，单根螺旋管很长，一般超过60米，螺旋管根数很多，可达几百根。与现有的压水堆蒸汽发生器类似，螺旋管束200与容器壳体300之间空隙很小。[0004]而现有的压水堆蒸汽发生器和现有的高温气冷堆蒸汽发生器均为安