Стали для парогенераторов

Для парогенераторов горизонтального типа в качестве материала корпуса широко использовалась известная углеродистая конструкционная сталь 22К, обладающая хорошими технологическими свойствами. Она хорошо поддается ковке, прокатке, штамповке, хорошо сваривается. Опыт эксплуатации парогенераторов показал и ее хорошие эксплуатационные качества. При повышении единичной мощности парогенератора использование этой стали связано с существенным утолщением стенок корпуса. Для снижения массогабаритных характеристик парогенератора может оказаться целесообразным применение более прочных низколегированных сталей перлитного класса. [c.251]

В ряде случаев данные о влиянии температур металла и газа используют для выявления температурной зоны допустимого использования сталей в парогенераторах. На рис. 12.5 показана подобная диаграмма, рекомендуемая для применения при проектировании пылеугольных и мазутных парогенераторов. Из нее следует, что предельная температура, допустимая для поверхности труб, резко снижается при увеличении температуры дымовых газов. [c.227]

Одной из особенностей рассмотренного парогенератора является применение хромистой стали для изготовления низкотемпературных секций. Применение этих сталей для работы в среде пара с температурой 565° С также следует считать возможным. [c.126]

На основании исследований коррозионной стойкости, проведенных ЦНИИТмаш, ЦКТИ, МО ЦКТИ, ВТИ, ОРГРЭС, УО ОРГРЭС, ТПИ, ЗиО и Ростовэнерго, выпущены Руководящие указания по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паровых котлов [Л. 33], которые обязательны для всех министерств и ведомств при проектировании новых парогенераторов и при полной замене гидравлических элементов реконструируемых парогенераторов. Согласно этим руководящим указаниям расчетная температура наружной поверхности всех обогреваемых труб (с учетом вида сжигаемого топлива п марки стали) не должна превышать значений, приведенных в табл. 2. [c.61]

Одним из серьезных недостатков использования аустенитных сталей для нагреваемых натрием парогенераторов является их склонность к коррозии под напряжением в среде едкого натра. Так как существуют отдельные участки, например в районе дефекта сварки, на которых натрий может вступить в контакт с водой, там будет образовываться гидроокись натрия и в какой-то момент работы могут возникнуть трещины, которые будут распространяться на всем протяжении напряженных зон, увеличивая размеры растравленных участков и ослабляя конструкцию. Эта тенденция к трещинообразованию и трудность ремонта вызывают сомнения по поводу преимуществ использования аустенитных сталей для теплообменников натрий — вода. [c.160]

Воздухоподогреватель выполняют из углеродистой стали, для которой максимально допустимая температура не превышает 500° С, что при температуре подогрева воздуха до 420° С соответствует температуре продуктов сгорания не более 580° С. Обычно температура продуктов сгорания за пароперегревателем выше и составляет 600—650° С, а потому для защиты второй ступени воздухоподогревателя перед ней располагают вторую (горячую) ступень экономайзера или переходную зону — в прямоточных парогенераторах. [c.147]

Сталь для литых деталей арматуры. Состав легирующих элементов в стали перлитного и аустенитного классов, предназначенной для изготовления фасонных отливок— деталей арматуры перегретого пара, основан на тех же принципах, что и композиция легирования стали, из которой изготовляют элементы парогенератора. В стали для отливок несколько повышают содержание углерода, улучшающее ее литейные свойства. [c.170]

Существенным является и очищение металла от оксидных неметаллических включений, которые адсорбируются и частично растворяются в шлаке. В результате ЭШП содержание неметаллических включений снижается в 2—2,5 раза. Общим результатом рафинирования металла является повышение его качества. Особенно заметно возрастает качество подшипниковых сталей. Полностью устраняется брак тяжелонагруженных авиационных подшипников, повышается их надежность и долговечность в эксплуатации. Методом ЭШП получают стали для дисков и лопаток газотурбинных авиационных двигателей, газовых турбин, электро-и парогенераторов, прокатных валков и других деталей различного оборудования, работающих в сложных условиях. Метод ЭШП широко распространен в СССР и за рубежом. [c.215]

I 500—3 000° С. Это значительно выше того, что могут выдержать металлы, но стенки камеры, в которой происходит горение, можно охлаждать, к в этом случае такие температуры становятся приемлемыми. Однако конечная температура продуктов горения при расширении их в газовых турбинах до атмосферного давления оказывается еще значительно выше температуры окружающей среды, что неблагоприятно для термического к. п. д. цикла. Обратное наблюдается у другого рабочего тела — водяного пара. Он получается в перегревателе парогенератора путем подвода тепла от горячих газов через металлическую стенку труб перегревателя, и его температура всецело определяется жаропрочностью металла, которая не позволяет получать пар с температурами более 600—650° С, да и то при использовании весьма дорогих высоколегированных сталей. С другой стороны, как это было показано при анализе циклов паросиловых установок, конечная температура водяного пара при расширении его до принятых давлений в конденсаторе ненамного отличается от температуры окружающей среды, что благоприятно для экономичности цикла. Рассмотренные свойства того и другого рабочего тела привели к мысли о создании бинарного цикла, т. е. такого цикла, в котором участвовали бы два рабочих тела, каждое из которых вносило бы в цикл свое благоприятное для термического к. п. д. СВОЙСТВО. Такой бинарный цикл получил название парогазового цикла. В нем в высокотемпературной части рабочим телом служат продукты горения топлив, а в низко- [c.193]

Громадное значение имеет изменение технологии сооружения станционных зданий. Первые станции по плану ГОЭЛРО строились из кирпича с пилястрами для подкрановых путей. Позднее, когда стали устанавливать турбоагрегаты мощностью 50 и 100 тыс. кет, а производительность парогенераторов повысилась до 90—160 т час, применялось сооружение каркасов из монолитного железобетона (например, на строительстве Шатурской, Челябинской, Зуевской и многих других ГРЭС). [c.48]

Теплоноситель из реактора по трубопроводу поступает в парогенератор, где тепло первого контура передается воде второго контура, которая, испаряясь, превращается в сухой насыщенный пар. Парогенераторы горизонтального типа с U-образными трубами из нержавеющей стали с внутренним диаметром 16 мм и толщиной стенки 1,4 мм. Сухой насыщенный пар по паропроводам подводится к турбине К-220-44 мощностью 220 МВт. Управление реактором осуществляется путем введения в активную зону или извлечения из нее материала, поглощающего нейтроны. Для регулирования мощности служат кассеты, в верх- [c.172]

Отечественные парогенераторы горизонтального типа показали высокую надежность и не требуют для поверхностей нагрева специальных высоконикелевых сталей. Однако они более металлоемки, чем вертикальные парогенераторы зарубежных фирм (расход металла 1,15 и 0,85 т/МВт соответственно). [c.180]

По этому уравнению можно рассчитать глубину коррозии при любых значениях температуры и времени. При этом расчетные данные получены исходя из результатов лабораторных опытов продолжительностью до 10 ООО ч и промышленных испытаний (примерно половина данных), средняя продолжительность которых составляла (30—40)-10 ч, а в некоторых случаях достигала (70—100)- 10 ч. В табл. 13.2 указана только температура металла, так как температура дымовых газов при промышленных экспериментах не была постоянной в пылеугольных парогенераторах она составляла 700—1100, в газомазутных 720—1240 °С. Коэффициент избытка воздуха при сжигании топлива составлял 1,03—1,2, Расчет характеристик жаростойкости сталей осуществлен на ЭВМ с использованием параметрических диаграмм для обработки экспериментальных данных [1, 3]. Значения глубины коррозии, получаемые по данным табл. 13.2 и 13.3, включают коэффициент запаса 1,3, что соответствует обычной ширине полосы разброса экспериментальных точек. [c.235]

Улитки центробежных насосов для PWR отливаются из нержавеющей стали, составные части обычно свариваются. Напорные каналы парогенератора изготавливаются из углеродистой стали с покрытием из наваренной нержавеющей стали. Первичные поверхности трубных досок парогенератора покрываются нержавеющей сталью или инконелем с помощью сварки и взрывной техники, чтобы соответствовать по составу генерирующим трубам, которые уплотняются в трубной доске с помощью сварки. [c.227]

Теплообменные аппараты. В реакторах тппа PWR с мягким регулированием применяются парогенераторы с трубками из нержавеющей стали и инконеля, Монель использовался в реакторе Дуглас Пойнт и предполагается его использование в реакторе Пикеринг. Подогреватели питательной воды и конденсаторы в PWR обычной конструкции, так как они находятся во втором контуре, изолированном от первого. В BWR подогреватели питательной воды и парогенераторы (двойной цикл) представляют серьезную проблему с точки зрения выбора материалов из-за переноса продуктов коррозии в реакторную систему и отложения в активной зоне реактора [2]. Нержавеющая сталь обычно выбирается в качестве материала для подогрева- [c.227]

Теплообменная поверхность парогенераторов АЭС, несмотря на средние давления и невысокие температуры, также выполняется из аустенитных нержавеющих сталей. Это также связано со стремлением максимально сократить поступление продуктов коррозии в водный теплоноситель. Напомним, что поверхности нагрева барабанных котлов никогда не выполнялись из аустенитных нержавеющих сталей, склонных к коррозии под напряжением в водной среде, содержащей хлориды. Поэтому добавочная вода на АЭС всегда готовится как обессоленная. В то же время, как известно, для котлов средних давлений дополнительная вода не обессоливается, а только умягчается, т. е. допускается поступление хлоридов с добавочной водой. Опасен для оборудования АЭС и второй источник поступления хлоридов в питательную воду АЭС — присос в конденсаторе, который для барабанных котлов допустим. Поэтому в отличие от ТЭС с барабанными котлами для АЭС любых конструкций и параметров обязательна установка 100%-ной конденсатоочистки. [c.52]

ГЛЛВЛ СЕДЬМАЯ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА МОЩНЫХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ [c.109]

В первых конструкциях парогенераторов реактора AGR использовались навитые спиральные трубы, установленные таким же образом, как в реакторах типа Магнокс . В более поздних конструкциях были применены спиральные сборки, помещаемые в цилиндрические каналы в стенках корпуса реактора, которые в случае необходимости могли быть переставлены. Теплоноситель здесь является более агрессивным, чем в реакторе Магнокс , так как имеет более высокую температуру (650° С по сравнению с 380° С в реакторе Магнокс ), более высокое давление (4,2 МН/м по сравнению максимум с 2,8 МН/м ) и большее число соединений, порождающих водород, которые добавляются, чтобы ограничить потери графита. Полностью раскисленные углеродистые стали могут быть использованы до 360° С, при более высокой температуре необходимо применять стали, содержащие хром и 0,6% Si. Эти стали хорошо сопротивляются коррозии во всем диапазоне температуры, поэтому проблема материалов для парогенераторов как с многократной циркуляцией, так и прямоточных не возникает при условии, что с увеличением температуры для обеспечения -стойкости при окислении будут использованы более высоколегированные стали. Эта проблема может, однако, возникнуть для прямоточных парогенераторов при работе на докритических пара-метра , так как существует опасность коррозии под напряжением, которая может иметь место, если растворы с высокой концентрацией солей из зоны испарения попадут в перегреватель, сделанный из одной из аустенитных сталей серии 300. Для полной безопасности от коррозии под напряжением существенно, чтобы этот материал работал при перегреве по крайней мере 90°. Это не вызовет конструктивных трудностей, так как максимальная температура, при которой материал должен противостоять коррозии под напряжением, выше 470° С и представляет собой сумму 350° С+ 90°4-30° (градиент по трубе). Однако уровень воды в прямоточных парогенераторах, работающих на докритических параметрах, контролировать трудно. Различие уровней в трубах может уменьшить перегрев в одних из них до уровня, когда появляется риск возникновения коррозии под напряжением, и увеличить температуру других до значений, при которых в конце экс-ллуатации реактора можно ожидать появления коррозионного разрушения. Одним из решений этой проблемы является использование высококремнистой стали с 9% Сг и 1% Мо в сочетании с удачной конструкцией, что дает возможность обеспечить одинаковый уровень во всех трубах. Возможно также применение никелевых сплавов, таких, как сплав 800, который показал хорошее сопротивление коррозии под напряжением, а также воздействию СОг во всем рабочем диапазоне температуры. Однако разработка [c.185]

Проблем, возникающих при подборе материалов для парогенератора реактора HTR, гораздо меньше, чем для AGR. Обычно используется спиральная конфигурация труб, характерная для последних вариантов парогенераторов реактора AGR. Скорости взаимодействия с примесями в гелии и в СО2 сравнимы, что делает возможным использование низколегированных ферритных сталей вплоть до высокой температуры, уменьшая таким образом риск разрушения аустепитных сталей перегревателя. Основной заботой при конструировании является обеспечение высоких значений пределов ползучести и прочности в течение всего срока службы парогенератора. [c.186]

При расположении экономайзера в коррозионной зоне температуры целесообразны чугунные экономайзеры. Однако они применимы лишь при давлении до 20— 25 бар. В парогенераторах высокого давления возможно устанавливать чугунные ребристые экономайзеры на стальной трубчатой основе — биметаллические экономайзеры (рис. 13-13). В биметаллических экономайзерах очень важно обеспечить высокую плотность контакта на границе чугун — сталь. Известно несколько методов технологии изготовления биметаллических элементов. Положительные результаты дает способ, предусматривающий отдельное изготовление чугунных оболочек длиной около 200 ми с последующей горячей посадкой их на стальную трубу. В некоторых конструкциях для уменьшения теплового сопротивления переходного слоя чугунную оболочку устанавливают на теплопроводной мастике. Ребристые биметаллические экономайзеры целесообразны для парогенераторов, работающих на многозольном топливе, особенно с высокоабразивной золой. [c.150]

Углеродистая сталь. Для изготовления элементов парогенератора, которые работают в условиях отсутствия ползучести (/ст 450° С), применяют качественную малоуглеродистую сталь марок Ст. 10 и сталь 20. В последние годы сталь 20 стала превалирующей, поскольку по прочности она превосходит Ст. 10, а по свариваемости и коррозионной стойкости практически не уступает ей. Основа микроструктуры металла труб — феррит, мягкая и пластичная составляющая количество упрочняющей составляющей — перлита — невелико. Листовая сталь имеет повышенное содержание углерода, в среднем от 0,15% (Ст. 1бК) до 0,25% (Ст. 25К), что повышает показатели ее прочности свариваемость этой листовой стали вполне удовлетворительна. Сталь марки Ст. 22К отличается повышенной прочностью, что определяется несколько более высоким содержанием марганца и присутст-ствием небольшого количества титана. Эту сталь применяют для изготовления барабанов высокого давления (до 120 бар). [c.169]

Парогенератор представляет собой стальной сосуд, изготовленный из нержавеющей стали. Внутри парогенератора по всей его высоте расположена спиральная трубка 010x2 мм, обогреваемая первичным паром от ТЭЦ. Верхняя часть спирали служит в качестве перегревателя греющего пара для конденсатора. [c.233]

Измерительная камера установки и соединенный с ней трубопроводом парогенератор располагаются внутри кожуха. Объем под кожухом при работе заполняется инертным газом. Это обеспечивает необходимые условия для работы молибденовых нагревателей и термопар при высоких температурах и разгружает камеру и парогенератор от внутреннего давления. Установка имеет систему электрических нагревателей, создающих необходимые рабочие температуры, систему форвакуумных, газовых линий для очистки измерительной камеры и парогенератора и заполнения их исследуемым газом, а также систему заполнения парогенератора жидкостью, если измерения производятся в перегретых парах. Измерения при высоких температурах требуют особого внимания к созданию равномерного температурного поля по высоте камеры. С этой целью на рабочую камеру надевался медный блок, заделанный в чехол из нержавеющей стали. Для компенсации тепловых утечек по торцам камеры были установлены специальные нагреватели. Общая электрическая мощность их составляла примерно 6 кет. Уменьшение лучистого теплообмена достигалось путем установки ряда экранов из нержавеющей стали. Нагреватели были выполнены из молибденового провода диаметром 0,8 мм. Температура измерялась тремя образцовыми термопарами платина — платинародий Ю 2-го класса точности. Корольки термопар заделывались непосредственно на стенке измерительной камеры по высоте. [c.110]

Для АЭС с реакторами с газовым теплоносителем (типа АОСК) возможны два типа компоновки — с радиальным и вертикальным расположением теплообменников [1]. Реактор, парогенераторы и весь первый контур теплоносителя, как правило, заключается в корпус нз предварительно напряженного железобетона. Для возможности наблюдения и ремонта теплообменников, газодувок и высокотемпературных участков первого контура вокруг активной зоны размещена внутренняя защита, выполняемая обычно из графита и стали и обеспечивающая доступ [c.81]

Конструкции зарубежных парогенераторов имеют единичную мощность до 650 МВт, что обеспечивает более компактное размещение оборудования в здании АЭС. Слабым местом вертикальных парогенераторов является необходимость применения для поверхностей нагрева сталей с высоким содержанием никеля (никонель-600 и никаллой-800), вместе с хем их надежность недостаточна. [c.180]

Конструкции зарубежных вертикальных парогенераторов обеспечивают компактное размещение оборудования в здании реактора. Но эти парогенераторы в отличие от советских изготовляются из дорогих сталей с большим содержанием никеля для поверхностей нагрева. И тем неменее их надежность по крайней мере [c.165]

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

Большой объем лабораторных и промышленных коррозионных испытаний материалов поверхностей нагрева парогенераторов осуществленных рядом научно-исследовательских институтов, на ладочных организаций, заводских лабораторий и электростанций явился основой для получения расчетных данных глубины кор розии сталей за длительные периоды эксплуатации [1, 2]. Ча стично они отражены в табл. 13.2, в которой приведены значения глубины коррозии различных сталей за 10 ч при различных температурах. В табл. 13.3 приведены коэффициенты уравнения жаростойкости [c.231]

Совокупность результатов испытаний и наблюдений за коррозией хромированных труб в продуктах сгорания сернистого мазута (рис. 14.1 и табл. 14.1) позволяют считать, что при допускаемых для труб парогенераторов из стали 12Х1МФ температурах (до 585 °С) их эксплуатация при наличии покрытия возможна в течение всего расчетного срока — 10 ч. [c.244]

Для рассматриваемых материалов диапазон изменения этих переменных не так велик по абсолютной величине, но относительное влияние может отличаться в 5 раз. В дополнение эти эффекты будут изменяться со временем экспозиции. Для трубок парогенератора это время составляет 30 и более лет, а для оболочек твэлов — порядка от 3 до 5 лет. В рассмотренный список переменных не включено влияние облучения и теплопередачи, существенное для правильной оценки реакторных материалов. Специфическое действие радиации было изучено лишь в немногих аспектах. Определенных данных не было получено, однако испытания не выявили и значительных эффектов [65]. В одной серии испытаний при 315° С и pH 8ч-9,5 (NH3) скорость коррозии нержавеющей стали типа 304 была 10 мгЦдм -мес) во внереакторных условиях и 5 мг1 дм мес) в реакторе. Для ин-конеля-600 соответствующие данные были 30 и 20 мг)(дм мес). [c.265]

Ни скорость теплоносителя, ни содержание кислорода не включены в список, так как они фактически являются определенными для различных применений. Скорости в трубах парогенератора PWR оптимизированы для основных применений и составляют 3—5 м1сек. Использование сплавов типа циркалой для оболочек твэлов как в реакторах BWR, так и PWR снизило интерес к коррозии нержавеющих сталей в реакторе. Недавнее применение нержавеющей стали в трактах питательной воды реакторов BWR вызвало интерес к низкотемпературной коррозии таких материалов, но имеется мало подходящих данных. Можно предвидеть, что скорости коррозии будут очень малы. [c.266]

Данные по активности теплоносителя. В табл. 9.9 и 9.10 приведены активности шлама и нефильтрующейся примеси для второй загрузки активной зоны АЭС Шиппингпорт [26] и первой загрузки АЭС Дрезден-1 [21] соответственно, а также проектные и эксплуатационные характеристики этих станций. Каждая из этих АЭС по некоторым важным аспектам отличается от проектных или эксплуатационных характеристик, принятых для большинства проектируемых ныне энергетических реакторов этого типа. В АЭС Шиппингпорт большинство составляют топливные сборки пластинчатого, а не стержневого типа, на используются парогенераторы из нержавеющей стали. На АЭС Дрезден-1 не применяется обработка воды, а подогреватели питательной воды вместо нержавеющей стали изготовлены из медно-никелевого сплава. [c.304]

Для изготовления этого оборудования используется перлитная сталь. Размеры барабанов-сепараторов для РБМК /=30 м d—2,5 м. Размеры корпусов парогенераторов /=15 м d=4 м, т. е. суммарный расход стали на барабан-сепараторы для РБМК больше, чем на корпуса парогенераторов АЭС с ВВЭР. [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...