华龙一号蒸汽发生器

设备概述

蒸汽发生器(SG)作为电厂连接一回路和二回路主要热交换设备，将一回路冷却剂中的热量传给二回路给水，使其产生饱和蒸汽供给二回路动力装置，单机组在反应堆冷却剂系统中共有三个环路，每个环路上装有一台蒸汽发生器，每台容量按满功率运行时传递三分之一的反应堆热功率设计。由于一回路冷却剂流经堆芯而带有放射性，而压水堆核电厂二回路设备不应受到放射性污染，蒸汽发生器的管板和倒置U型管作为反应堆冷却剂压力边界组成部分，与压力容器和一回路管道共同构成防止放射性外溢的第二道屏障

福清核电5、6号机组蒸汽发生器是立式、倒置U型管式、自然循环ZH-65型蒸汽发生器。蒸汽发生器二回路侧流体流动依靠自然循环驱动。

结构组成

蒸汽发生器由两大部分组成，上部是汽水分离和干燥部分，用于将产生的汽水混合物进行分离、干燥，使蒸汽品质达到要求值，主要由汽水分离器、干燥器、流量限流器、给水环管、筒体组件和上封头等组成，下部分为立式倒U型管蒸发部分，用于给水加热及汽化，主要由下封头、管板、倒U型传热管及管束组件等组成蒸汽发生器结构图如图2-3-1所示。

汽水分离再热器

汽水分离器是位于倒U型管束套筒上方，其上端与干燥器相连的16个旋叶式分离器，作用是对蒸发部分的汽水混合物进行初步分离，每个分离器内装有固定的螺旋叶片，使汽水混合物向上流过时进行螺旋运动，不同密度的汽水混合物在离心力的作用下进行分离，分离后的蒸汽混合物进入干燥器进行二次分离，被分离出的大部分的水分往下与给水环管出来的给水混合。

干燥器

干燥器作为二次分离器，福清核电5、6号机组采用自主研发的六角形双钩波形板分离器，携带小水滴的蒸汽经过双钩波形板分离器再一次分离，将小水滴除去，水分进入中压集管往下流，干燥的蒸汽进入主蒸汽管道。

给水环管

给水环管位置低于旋叶式汽水分离器，给水环管上焊接不均匀分布的倒J型管在给水进入环管后从倒J型管流出，避免水位降至给水环管以下时环管内给水被排空，防止给水进入时由于环管内蒸汽遇冷凝结产生“汽锤”现象。

流量限流器

流量限流器位于蒸汽发生器顶部蒸汽出口接管内，蒸汽流过时产生压降使得蒸汽流量降低，主要用于当蒸汽管道破裂时限制流量，以防止一回路过冷造成反应堆重新临界和减轻对安全壳压力

U型传热管

蒸汽发生器内共有5835根以正三角形排列倒U型传热管。传热管采用具有良好机械性能、导热系数较高、良好抗应力腐蚀的镍铬铁合金制成，传热管与管板通过全深度液压胀管连接，并在管板一次侧与堆焊层连接，传热管由9块支承板支承，支承板的管孔为三叶梅花形管孔，使得支撑板只有一小部分与管子靠近，围绕管子有更大的流量，腐蚀产物和化学物质不易在支承板和传热管之间沉淀下来。传热管弯管部分安装四组防振条，在减少传热管振动的同时，不限制传热管的自由膨胀。

管板

管板由碳钢锻件制成，在冷却剂接触表面上堆焊因科镍堆焊层，管板上钻有11670个管孔，U型传热管插入孔内，两端与堆焊层焊接

下封头

下封头由锰-镍-钼低合金钢锻件制成，在冷却剂接触表面堆焊奥氏体不锈钢层下封头与管板焊接，下封头锻件包括反应堆冷却剂进、出口接管嘴，下封头隔板将下封头内分隔成进口和出口2个水室，为了方便检查和维护，下封头进出口水室分别设置了一个人孔。