减少污垢的蒸汽发生器以及减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种减少污垢的蒸汽发生器以及减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法，用于在加压轻水炉的蒸汽发生器内部有效地去除污垢沉淀物。所述减少污垢的蒸汽发生器包括：传热管(2)，在压力容器的内部以U字形设置多个以使热交换加热水流动；一个以上的管板(3)，贯通结合所述传热管(2)而支撑所述传热管(2)，其中，所述管板(3)具有涂覆层(30)，该涂覆层(30)涂覆有作为表面电极性(ζ电势)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷，据此，引起与沉淀物之间的电斥力而将沉淀物从管板面排斥，防止沉淀物在管板面上的沉积附着，并减少表面摩擦力，从而提供易于除去沉积于该管板面的沉淀物的效果。
【专利说明】减少污垢的蒸汽发生器以及减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可在加压轻水炉的蒸汽发生器内部有效地去除污垢沉淀物的减少污垢的蒸汽发生器以及减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法。
【背景技术】
[0002]加压轻水炉核电站将核燃料中产生的热量传递给蒸汽发生器而对由二次侧供应的供应水进行加热而变换为蒸汽，并利用该蒸汽在涡轮中机械做功而生产电。
[0003]在蒸汽发生器的二次侧有包含系统结构物的腐蚀生成物的大流量的供应水引起相变而变换为蒸汽，而此时由于流量的速度降低，因此包含于供应水中的铁腐蚀生成物沉淀于蒸汽发生器的二次侧下部。
[0004]该铁腐蚀生成物中赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)占95.8 %，其余则由别的金属氧化物组成，而在这种铁腐蚀生成物的作用下蒸汽发生器传热管的腐蚀被促进。尤其，沉积于传热管支撑板(管板)的铁腐蚀生成物阻碍冷却水的流路而引起蒸汽发生器的水位的振荡(Oscillat1n)，由此成为核电的输出减少运行或猛然停止的原因。
[0005]作为这种沉淀物的铁腐蚀生成物，每年有数百kg沉积于蒸汽发生器的下部。于是为了除去沉积于蒸汽发生器下部的腐蚀生成物，通过运行蒸汽发生器排放系统(Blow-downSystem)而在每一计划预防维护时期执行去除作业，但由于铁氧化物具有固结于蒸汽发生器底部的性质，因此存在难以用排放系统去除的问题。
[0006]而且，近来有效地利用一种方案，该方案采用称为分散剂的药物而使铁腐蚀生成物较少地沉积于蒸汽发生器下部，然而在使用分散剂方面伴随着高成本，且伴随有水质污染的副作用。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]因此，本发明用于解决上述现有技术中的问题，其目的在于提供一种通过防止铁腐蚀生成物沉积附着于管板而显著提高蒸汽发生器的排放系统的腐蚀生成物去除效率的减少污垢的蒸汽发生器以及减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法。
[0009]技术方案
[0010]为了达到如上所述的目的，本发明的一种减少污垢的蒸汽发生器，其特征在于，包括:传热管2，在压力容器的内部以U字形设置多个，以使热交换加热水流动；一个以上的管板3，贯通结合所述传热管2而支撑所述传热管2，其中，所述管板3具有涂覆层30，该涂覆层30涂覆有作为表面电极性(ζ电势)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷。
[0011]为了达到如上所述的目的，本发明的一种减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法，所述管板3用于支撑传热管2，所述传热管2在压力容器的内部以U字形设置多个，以使热交换加热水流动，其特征在于，包括如下步骤:涂覆步骤，在成型完毕的所述管板3的表面上涂覆作为表面电极性电势)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷而形成涂覆层30。
[0012]所述涂覆步骤其特征在于，通过化学气相沉积法(CVD)或等离子沉积法而涂覆于支撑蒸汽发生器I的传热管2的管板3面。
[0013]所述陶瓷其特征在于，是钛陶瓷(T12)或锆陶瓷(ZrO2)中的一种。
[0014]有益效果
[0015]在具有上述构成的本发明中，涂覆于蒸汽发生器下部传热管支撑板(管板)上部的钛陶瓷(T12)或锆陶瓷(ZrO2)涂覆层30防止作为蒸汽发生器二次侧污垢的主成分的Fe2O3和Fe3O4的沉积,并提高表面流动性,从而提供易于用蒸汽发生器排放系统(Blowdown)去除的效果。
[0016]并且，本发明通过有效地去除蒸汽发生器的污垢而减少蒸汽发生器流路堵塞现象，并减少蒸汽发生器传热管的结垢现象，由此提供提高热效率的效果。
[0017]而且，本发明提供减少由污垢引起的传热管支撑板(管板)上的传热管损伤的效果O
[0018]并且，本发明提供通过防止蒸汽发生器管与管板的缝隙腐蚀而提高蒸汽发生器传热管的寿命的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为根据本发明的实施例的蒸汽发生器I的剖面图。
[0020]图2为沿着图1的1-1线截断而观察的传热管支撑板(管板)3的平面图。
[0021]图3为表示陶瓷涂覆层30的管板3的概略性剖面图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照附图更加详细地说明本发明。
[0023]图1为根据本发明的实施例的蒸汽发生器I的剖面图，图2为沿着图1的1-1线截断而观察的传热管支撑板(管板)3的平面图，图3为表示陶瓷涂覆层30的管板3的概略性剖面图。
[0024]如图1和图2所示，所述蒸汽发生器I包括:传热管2，在压力容器的内部以U字形设置多个，以使热交换加热水流动；一个以上的管板3，贯通结合所述传热管2而支撑所述传热管2，其中，如图3所示，所述管板3具有涂覆层30，该涂覆层30涂覆有作为表面电极性(ζ电势，zeta potential)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷涂覆--? 。
[0025]所述压力容器中形成有:多个注入口 4，使加热的水流入；多个排出口 5，使通过传热管2移动的过程中执行热交换以后冷却的水排出；多个提取口 7，用于去除沉淀物6。
[0026]所述陶瓷可以是钛陶瓷(T12)或锆陶瓷(ZrO2)中的一种。
[0027]所述陶瓷涂覆层30是将T12或ZrO2作为在蒸汽发生器二次侧环境为高温、高PH的环境中稳定地存在的物质而通过化学气相沉积法(CVD)或等离子沉积法涂覆于支撑蒸汽发生器I的传热管2的管板3面而形成为陶瓷涂覆层30。
[0028]蒸汽发生器I的二次侧是在高温、高压、高PH的环境下工作。因此，电化学腐蚀电势(ECP, Electrochemical Potential)的工作范围将从(+)数十mV至(-)500mV为止多样地变化。通常的蒸汽发生器I的工作温度和PH之下Fe2O3和Fe3O4的ζ电势约为_4mV，而在相同温度/PH条件下T12或ZrO2也是具有相同的构成和相近的电势。
[0029]所述构造的陶瓷涂覆层30为能够长期经受这种蒸汽发生器I内部的ECP变动范围和温度变化的材料，且(电势具有与在系统树中以胶体状态存在的磁铁矿相同的极性。
[0030]据此，由T12或ZrO2构成的陶瓷涂覆层30引起与包含Fe2O3和Fe3O4的沉淀物之间的电斥力，从而减少沉淀物与涂覆层30的表面之间的摩擦力，于是提高作为铁成分异物的沉淀物的表面流动率，从而引导为易于通过蒸汽发生器I的提取口 7而除去。据此，蒸汽发生器的提取系统的腐蚀生成物去除效率也会显著提高。
【权利要求】
1.一种减少污垢的蒸汽发生器，其特征在于，包括: 传热管(2)，在压力容器的内部以U字形设置多个，以使热交换加热水流动； 一个以上的管板(3)，贯通结合所述传热管(2)而支撑所述传热管(2)， 其中，所述管板(3)具有涂覆层(30)，该涂覆层(30)涂覆有作为表面电极性(ζ电势)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷。
2.如权利要求1所述的减少污垢的蒸汽发生器，其特征在于，所述陶瓷为钛陶瓷(T12)或锆陶瓷(ZrO2)中的一种。
3.一种减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法，所述管板(3)用于支撑传热管(2)，所述传热管(2)是在压力容器的内部以U字形设置多个，以使热交换加热水流动，其特征在于，包括如下步骤: 涂覆步骤，在成型完毕的所述管板(3)的表面上涂覆作为表面电极性(ζ电势)在预定范围以内与铁腐蚀生成物相同的材料的陶瓷而形成涂覆层(30)。
4.如权利要求3所述的减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法，其特征在于，所述涂覆步骤通过化学气相沉积法或等离子沉积法而涂覆于支撑蒸汽发生器(I)的传热管(2)的管板⑶面。
5.如权利要求3所述的减少污垢的蒸汽发生器的管板制作方法，其特征在于，所述陶瓷为钛陶瓷(T12)或锆陶瓷(ZrO2)中的一种。
【文档编号】F22B37/54GK104137186SQ201280069885
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】金汉相 申请人:韩国水力原子力株式会社