DE1124512B

DE1124512B - Abhitze-Dampferzeuger, insbesondere zur Abfuehrung der Waerme aus dem Primaerkreislauf eines Kernreaktors

Info

Publication number: DE1124512B
Application number: DEH35449A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Harald Hany
Original assignee: Henschel Werke GmbH
Current assignee: Henschel Werke GmbH
Priority date: 1959-01-26
Filing date: 1959-01-26
Publication date: 1962-03-01

Description

Abhitze-Dampferzeuger, insbesondere zur Abführung der Wärme aus dem Primärkreislauf eines Kernreaktors Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf kleine, gegebenenfalls mobile Kernkraftanlagen für die Erzeugung von elektrischem Strom durch einen Dampfturbogenerator. Der geschlossene Primärkreislauf des Reaktorkühlwassers und der Sekundärkreislauf für den Antrieb der Dampfturbine stehen hierbei aus Sicherheitsgründen nur mittelbar über einen Abhitze-Dampferzeuger miteinander in Verbindung. Dieser - bei einem Druckwasserreaktor - von den Druckwasser-Heizrohren durchzogene Abhitze-Dampferzeuger ist der Verdampfer im Sekundärkreis.
Es ist bereits ein stehender zylindrischer Abhitze-Dampferzeuger für Kernkraftanlagen bekannt mit stehend angeordneten, einseitig geschlossenen Heizrohren, denen das Heizmittel durch das Rohrinnere zugeführt wird, zur Erhitzung, Verdampfung und Überhitzung des Arbeitsmittels im Sekundärkreislauf. Dieser Dampferzeuger weist aber nicht die bei gleichem Materialaufwand eine erheblich größere Heizfläche bietenden Haarnadelrohre auf und besitzt vor allem keinen Zwischenüberhitzer, so daß man ihm nicht die erfindungsgemäße, besonders vorteilhafte Gestaltung und Anordnung des Zwischenüberhitzers entnehmen kann.
Andere bekannte stehende zylindrische Abhitze-Dampferzeuger weisen zwar haarnadelförmig gebogene, stehend angeordnete Heizrohre auf, besitzen aber weder einen überhitzer noch einen Zwischenüberhitzer im selben Druckbehälter.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Abhitze-Dampferzeuger mit einem im selben Druckbehälter angeordneten überhitzer und Zwischenüberhitzer bei guter Raumausnutzung im Druckbehälter und besonders kleinem technischen Aufwand zu schaffen. Demgemäß ist in der Mitte des Naßdampfraumes ein Haarnadelrohr-Zwischenüberhitzer vorgesehen und wird der von Haarnadelrohren beheizte Erstüberhitzer ringförmig und konzentrisch dazu angeordnet.
Nach der Erfindung wird eine weitere Verbesserung der Wärmeausnutzung dadurch erzielt, daß der Dampf nach Arbeitsleistung im Hochdruckteil der Turbine dem Abhitze-Dampferzeuger erneut zugeleitet und in einem zentral im Druckbehälter angeordneten Haarnadelrohr-Zwischenüberhitzer durch den Naßdampf und das siedende Wasser des Sekundärkreises überhitzt wird. Die indirekte Wärmeübertragung vom Heizmittel zum Zwischendampf und die zentrale Anordnung ergeben hierbei eine besonders günstige Raumausnutzung und einen sehr kleinen baulichen Aufwand. In der Zeichnung ist der Dampferzeuger nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Der Verdampfer 1, der überhitzer 2 und der Zwischenüberhitzer 3 sind in einem lotrecht stehenden Druckbehälter zusammengefaßt. Den Ringkammern 4 fließt das Druckwasser aus dem Reaktor zu und durchströmt die haarnadelartigen Heizrohre 5. Aus den Sammelringkammern 6 wird dann das Primärwasser nach Wärmeabgabe durch die Heizrohre 5 über eine nicht gezeichnete Druckwasserumwälzpumpe dem Reaktor wieder zugeführt. Der vom Wasser im oberen Domteil des Druckbehälters nicht berührte Teil der Heizrohre 5 dient der Überhitzung des im Verdampfer erzeugten Dampfes, der durch den Dampfaustritt 7 dem Hochdruckteil der Turbine zugeleitet wird.
Um trotz des niedrigen Wärmegefälles zwischen Primärwasser und Kesseldampf die vorgesehene Überhitzung des Dampfes zu erreichen, sind im Primär-Überhitzerteil eine Anzahl übereinanderliegender Lenkwände 9 eingebaut, die den Dampf zwingen, mit hoher Geschwindigkeit im Querstrom die Heizrohre zu umfließen.
Im Druckbehälter ist zentral ein Zwischenüberhitzer 3 eingebaut, der ebenfalls aus einer Anzahl von haarnadelartigen, hängenden Rohren 8 besteht. Diesem Zwischenüberhitzer wird der Dampf nach Durchströmen des Hochdruckteils der Turbine zugeführt und nach der Zwischenüberhitzung in den Niederdruckteil der Turbine eingeleitet. Die Heizfläche des Zwischenüberhitzers liegt überwiegend im siedenden Wasser des Verdampfers, im übrigen im Naßdampfraum.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stehender zylindrischer Abhitze-Dampferzeuger, insbesondere zur Abführung der Wärme aus dem Primärkreislauf eines Kernreaktors, mit haarnadelförmig gebogenen, stehend angeordneten Heizrohren zur Erhitzung, Verdampfung und Überhitzung des Arbeitsmittels, mit im Dampfraum angeordnetem Erstüberhitzer, bestehend aus den über den Wasserspiegel nach oben verlängerten Heizrohren und Lenkwänden zur Zickzackführung des Dampfes um die Heizrohre, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Naßdampfraumes ein Haarnadelrohr-Zwischenüberhitzer (3) und ringförmig und konzentrisch dazu der von Haarnadelrohren beheizte Erstüberhitzer (2) angeordnet ist.
2. Abhitze-Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die haarnadelförmigen Zwischenüberhitzerrohre (8) vom Naßdampfraum aus weit in den Siedewasserraum hineinreichen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1048 595; britische Patentschrift Nr. 762 548; »Brennstoff-Wärme-Kraft«, B. Jahrgang, Nr.11, 1956, S. 555; »The Steam Engineer«, Dezember 1955, S. 91; »Power«, Februar 1958, S. 83.