蒸汽發生器試驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓水堆核電站技術領域，尤其涉及一種適用于對專用工具進行開發、試驗、培訓的蒸汽發生器試驗系統。
【背景技術】
[0002]在壓水堆核電站中，蒸汽發生器是核島內的三大設備之一，是連接一回路系統、二回路系統的樞紐。
[0003]一回路系統至少包括反應堆壓力容器、蒸汽發生器及連接于兩者之間的主管道熱段、主管道冷段，主管道冷段還設有主栗。反應堆堆芯因核燃料裂變產生的巨大熱能加熱給水，高溫高壓的給水把反應堆堆芯產生的熱能帶出反應堆壓力容器并進入蒸汽發生器，當給水通過蒸汽發生器時，通過數以千計的傳熱管把熱量傳給管外的二回路給水，釋放熱量后的給水又被主栗送回反應堆壓力容器，給水不斷地在密閉的一回路內循環。
[0004]在二回路側，二回路的給水由蒸汽發生器的給水入口進入給水環管，通過給水環管上的一組倒J形管進入下筒體與管束套筒之間的環狀空間(即下降通道)，向下流動直至底部管板，然后轉向，沿著倒U型管束的管外(即上升通道)向上流動，被傳熱管內流動的一回路給水加熱，汽水混合物離開倒U型管束頂部繼續上升，依次進入旋葉式汽水分離器和干燥器進行汽水分離后，蒸汽從蒸汽發生器的頂部出口流向汽輪機做功，分離出來的水則往下與給水混合后進行再循環。
[0005]由于壓水堆核電站每運行一段時間后都需要進行一次大檢修，針對蒸汽發生器需要利用一系列的專用工具對其進行定期檢修，以保證蒸汽發生器的可用性。蒸汽發生器的檢修屬于高輻射區域的高風險作業，因此，要求檢修的專用工具實用、可靠，同時要求檢修人員作業熟練，以避免對蒸汽發生器造成損害和對人員造成輻射污染。但目前并無專門的設備供操作人員進行操作練習或對專用工具進行開發、試驗，由此造成檢修人員的所學都停留在理論階段，與實際操作嚴重分離，故較難滿足上述要求。
[0006]因此，有必要提供一種蒸汽發生器試驗系統，以滿足對蒸汽發生器維修專用工具的開發、試驗及對維修人員的培訓需求。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種蒸汽發生器試驗系統，以滿足對蒸汽發生器維修專用工具的開發、試驗及對維修人員的培訓需求。
[0008]為實現上述目的，本發明的技術方案為:提供一種蒸汽發生器試驗系統，其包括殼體、下部組件、上部組件、支撐組件及操作平臺；所述殼體的頂部設有蒸汽出口管嘴，所述殼體的中部設有給水入口，所述殼體的底部設有冷卻劑入口及冷卻劑出口 ；所述下部組件包括設于所述殼體內且呈倒U型的傳熱管及設于所述傳熱管外的管束套筒，所述傳熱管的兩端分別與所述冷卻劑入口、所述冷卻劑出口連通，所述管束套筒將所述殼體內分隔成相連通的下降通道及上升通道；所述上部組件包括依次設于所述管束套筒上方的給水環管、汽水分離器及干燥器，所述給水環管與所述給水入口連通；所述支撐組件固定連接于所述殼體的底部用于對其進行支撐；所述操作平臺設于所述殼體外并分別與所述上部組件、所述上部組件相對應，用于進行培訓操作。
[0009]較佳地，所述下部組件還包括設于所述殼體內的管板，所述傳熱管的兩端固定于所述管板，所述管束套筒的底部與所述管板之間具有一定間隙，且所述管束套筒與所述殼體之間形成所述下降通道，所述管束套筒與所述傳熱管之間形成所述上升通道。
[0010]較佳地，所述下部組件還包括兩支撐板，兩所述支撐板間隔地設于所述管板的上方，所述傳熱管的直管段穿設于兩所述支撐板。
[0011]較佳地，所述下部組件還包括設于所述管板上方的流量分配板，所述流量分配板上開設有流量分配孔及直徑大于所述傳熱管直徑的圓孔，所述傳熱管的直管段穿設于所述圓孔內。
[0012]較佳地，所述下部組件還包括防振條，所述防振條連接于所述傳熱管的U型管段。
[0013]較佳地，所述給水環管上焊接有多個倒J形管，二回路給水經所述給水入口進入所述給水環管并經所述倒J形管流入所述下降通道。
[0014]較佳地，所述汽水分離器具有兩個，兩所述汽水分離器呈對稱布置且均與所述管束套筒連接。
[0015]較佳地，所述汽水分離器為旋葉式汽水分離器。
[0016]較佳地，所述上部組件還包括設于所述蒸汽出口管嘴內的限流器，所述限流器具有多個文丘里管。
[0017]較佳地，所述殼體包括可拆卸連接的上筒體、下筒體，且所述上筒體的上方設有上封頭，所述下筒體的下方設有下封頭，所述蒸汽出口管嘴設于所述上封頭，所述給水入口設于所述上筒體，所述冷卻劑入口及所述冷卻劑出口均設于所述下封頭。
[0018]較佳地，所述下封頭內被分隔成冷水室及熱水室，所述冷卻劑入口、所述冷卻劑出口分別對應于所述熱水室、所述冷水室開設，所述傳熱管的兩端分別連通所述熱水室、所述冷水室，且所述下封頭上還開設有一次側人孔。
[0019]較佳地，所述下筒體的鄰近所述下封頭的位置處分別開設有眼孔及手孔。
[0020]較佳地，所述上封頭呈橢圓形，所述下封頭呈半球形。
[0021]較佳地，所述上筒體鄰近所述干燥器的位置處開設有二次側人孔，且上筒體外位于所述二次側人孔上方的位置處還設有吊耳。
[0022]較佳地，所述操作平臺包括上操作平臺及下操作平臺，所述上操作平臺設于所述二次側人孔的下方，所述下操作平臺設于所述眼孔及所述手孔的下方。
[0023]較佳地，所述支撐組件包括四根焊接于所述下封頭底部的支撐柱，所述支撐柱的另一端固定于支撐面。
[0024]較佳地，所述蒸汽發生器試驗系統還包括兩呈垂直設置的拉桿，所述拉桿的一端與所述殼體的上端固定連接，所述拉桿的另一端與支撐壁固定。
[0025]與現有技術相比，由于本發明蒸汽發生器試驗系統的型腔尺寸和內部件結構均與現場設備一致，保證了試驗驗證的真實性，滿足對專用工具的開發、試驗及人員培訓需求，從而保證維修人員的技能熟練度，避免實際操作時對蒸汽發生器造成損害或造成人員輻射污染。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明蒸汽發生器試驗系統的結構示意圖。
[0027]圖2是圖1的俯視圖。
[0028]圖3是本發明蒸汽發生器試驗系統的部分剖視圖。
[0029]圖4是圖3的部分放大示意圖。
[0030]圖5是圖3的俯視圖。
[0031]圖6是圖3的仰視圖。
[0032]圖7是沿圖4中A-A線的剖視圖。
[0033]圖8是圖4中B部分的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0034]現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本發明所提供的蒸汽發生器試驗系統100，主要用于相關專用工具的開發、試驗及人員培訓。
[0035]首先參看圖1-3所示，所述蒸汽發生器試驗系統100包括殼體110、下部組件120、上部組件130、支撐組件140及操作平臺(圖未示)。其中，下部組件120、上部組件130均設于殼體110內；支撐組件140固定連接于殼體110的底部用于對其進行支撐；操作平臺設于殼體110外并分別與上部組件130、上部組件130相對應，操作平臺可滿足維修培訓的要求。
[0036]具體地，支撐組件140包括四根焊接于殼體110底部的支撐柱141，支撐柱141的另一端通過地腳板與地腳螺栓連接，從而通過四根支撐柱141將殼體110支撐于支撐面200。且，殼體110的上端還連接有兩呈垂直設置的拉桿150，兩拉桿150的另一端與支撐壁300固定，兩拉桿150與支撐面200之間的垂直距離為12.55m，當然并不限于此高度。
[0037]下面參看圖3-8所示，對本發明蒸汽發生器試驗系統100的結構進行詳細說明。
[0038]如圖3所示，所述殼體110包括依次連接的上封頭111、上筒體112、下筒體113及下封頭114。其中，上筒體112與下筒體113之間通過帶導向銷的法蘭可拆卸地連接，以代替現場實際設備的焊接結構，保證了試驗系統的可拆性、可維修性及內部可達性。本發明中，上筒體112、下筒體113均采用鋼板卷制成型，兩者的壁厚均為20mm，內徑均與實際設備保持一致，且上筒體112、下筒體113的內表面均噴涂鋁，兩者的外表面均涂漆以達防腐目的，保證試驗系統的壽命。
[0039]另，上筒體112設有給水入口(圖未示)及兩個二次側人孔112a，該二次側人孔112a的內外徑尺寸、位置均與實際設備一致；且該給水入口的筒節、二次側人孔112a的筒節均采用鋼板卷制成型，兩者的內徑與實際設備的保持一致。上筒體112的外壁上鄰近其頂部的位置處還設有吊耳。
[0040]結合圖3-5所示，上封頭111設于上筒體112的上方且呈橢圓形，上封頭111的頂部設有蒸汽出口管嘴111a。本發明中，上封頭111采用鋼板沖壓成型，其內徑、蒸汽出口管嘴Illa的內徑均與實際設備保持一致；上封頭111的壁厚為25mm，蒸汽出口管嘴Illa的壁厚則相對于實際設備的適當減薄，且在蒸汽出口管嘴Illa的各連接處可增加筋板。
[0041]結合圖3_4、6所示，所述下封頭114設于下筒體113的下方且呈半球形，四根支撐柱141焊接于下封頭114的底部。下封頭114內通過一隔板1141分隔成熱水室1142及冷水室1143，冷卻劑入口 1144、冷卻劑出口 1145分別對應于熱水室1142、冷水室1143開設于下封頭114的底部，下封頭114上還開設有一次側人孔1146。該下封頭114亦采用沖壓成型，其壁厚為50mm，內腔尺寸與實際設備一致，且冷卻劑入口 1144、冷卻劑出口 1145、一次側人孔1146經機加工后，結構、尺寸均與實際一致，下封頭114的內部腔體及隔板1141，可保證蒸汽發生器堵管等工具試驗的有效性。
[0042]下面參看圖3-4、8所示，所述下部組件120包括管板121、設于管板121上且呈倒U型的傳熱管122、設于傳熱管122外的管束套筒123。其中，管板121設于下封頭114的上方，傳熱管122的兩端分別固定于管板121并與熱水室1142、冷水室1143連通，管束套筒123罩設于傳熱管122外并與下筒體113之間具有一定間隙，管束套筒123的底部與管板121之間具有一定間隙，管束套筒123將殼體110內分隔成相連通的下降通道123a及上升通道123b。具體地，管束套筒123與殼體110之間形成下降通道123a，管束套筒123與傳熱管122之間形成上升通道123b。
[004