(57)【要約】【課題】再循環水の不純物濃度を低減させ及び又はシステムからのそうした不純物の除去を容易化する原子炉蒸気発生機のための改良装置を提供すること。【解決手段】泥ドラム式スラッジ収集システム５０が、一次分離器デッキプレート３４に付加した周囲方向補強リングプレート１２２と、補強材１２０と周囲方向補強リングプレート１２２とを覆う上部プレート１２４と、を含み、ブリード流れ１２６を発生させる構成を有する。ブリード流れ１２６は、再循環型蒸気発生機１００の中心線に最も近い、一次分離器３０の周囲の上部プレート１２４の中央環状孔１２８の幾つかを通して泥ドラム式スラッジ収集システム５０に入り、周囲方向リング１２２の流れ開口１３０を通して泥ドラム式スラッジ収集システム５０を出る。一次分離器デッキプレート３４と上部プレート１２４との間部分に確立される低速流れ領域１３２が、一次デッキ補強材１２０によって生じる幾つかのチャンバを含み、これらのチャンバがブリード流れ１２６からの粒子質の沈殿を促進させる。【選択図】図５
2008209106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環型の蒸気発生器用の泥ドラム式スラッジ収集システムであって、
循環型の蒸気発生機の内部に確立され、一次分離器デッキプレートと、該一次分離器デッキプレートの上方に位置付けた上部プレートと、一次分離器デッキプレート及び上部プレートの周囲部分に隣り合う周囲方向補強リングと、により画定される低速領域と、
循環型の蒸気発生機内に発生するブリード流れを前記低速領域に搬送する手段と、
を含む泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項２】
一次分離器デッキプレートと、上部プレートとの間に少なくとも１つの一次分離器デッキ補強体を介設した請求項１の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項３】
少なくとも１つの一次分離器デッキ補強体が、一次分離器デッキプレートに隣り合う下縁部と、上部プレートに隣り合う上縁部とを有し、前記下縁部には少なくとも１つの流れ開口を設けた請求項２の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項４】
少なくとも１つの一次分離器デッキ補強体が、周囲方向補強リングに隣り合う各縁部を有する請求項２の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項５】
一次分離器デッキ補強体の各端部の一方に隣り合って位置付けた少なくとも１つの補強体ドレン開口を含む請求項４の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項６】
周囲方向補強リングが、一次分離器デッキプレートに隣り合う下縁部と、上部プレートに隣り合う上縁部と、を有し、前記下縁部には少なくとも１つのドレン開口を設けた請求項１の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項７】
周囲方向補強リングの上縁部に少なくとも１つの周囲方向縁部開口を設けた請求項６の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項８】
一次分離器デッキが円形であり、少なくとも１つの一次デッキ補強体が一次分離器デッキを弦状に横断して伸延する請求項４の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項９】
一次分離器デッキプレートにより支持される蒸気/水分離器手段を含む請求項１の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項１０】
蒸気/水分離器手段が、上部プレートを貫いて一次分離器デッキプレートから上方に伸延するライザ手段を有する請求項９の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項１１】
循環型の蒸気発生機内で発生する循環水のブリード流れを搬送するための手段が、上部プレートを貫いて上方に伸延する幾つかのライザ手段用の幾つかの環状の開口にして、蒸気/水分離器手段からの循環流れのブリード流れを受ける開口を含む請求項１０の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項１２】
原子炉蒸気発生機の中心線に最も接近して位置付けたライザ手段の幾つかの周囲に幾つかの環状開口を設けた請求項１１の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項１３】
一次分離器デッキプレートと、上部プレートとの間に介設した複数の一次分離器デッキ補強体にして、一次分離器デッキプレートに隣り合う下縁部と、上部プレートに隣り合う上縁部とを各々有し、前記上縁部には少なくとも１つの流れ開口を設け、一次分離器デッキ補強体が、周囲方向補強リングに隣り合って位置付けた各縁部を有する請求項１の泥ドラム式スラッジ収集システム。
【請求項１４】
原子炉の循環型の蒸気発生機であって、
外部熱源からの一次冷却材を圧力容器の内外に搬送し、該圧力容器内に提供される給水を加熱して蒸気/水混合物を発生させるためのＵ字管束にして、圧力容器の下方部分位置に設けられるＵ字管束を収納する圧力容器と、
圧力容器の上方部分位置に設けられた蒸気ドラムにして、蒸気/水混合物から水を分離させるための蒸気/水分離手段を有し、蒸気が蒸気出口を介して圧力容器を出、分離された水が、再加熱されるべく圧力容器の下方部分に再循環されて戻る蒸気ドラムと、
再循環される水のブリード流れからスラッジを除去し、該ブリード流れを、圧力容器内に確立される低速領域に搬送する泥ドラム式スラッジ収集システムと、
を含む原子炉の循環型の蒸気発生機。
【請求項１５】
低速領域が、蒸気/水分離手段を支持するための一次分離器デッキプレートと、該一次分離器デッキプレートの上方に位置付けた上部プレートと、一次分離器デッキプレート及び上部プレートの何れかの周囲部分に隣り合う周囲方向補強リングと、によって画定される請求項１４の蒸気発生機。
【請求項１６】
一次分離器デッキプレートと上部プレートとの間に介設した複数の一次分離器デッキ補強体にして、一次分離器デッキプレートに隣り合う下縁部と、上部プレートに隣り合う上縁部とを各々有し、前記上縁部には少なくとも１つの流れ開口を設け、一次分離器デッキ補強体が、周囲方向補強リングに隣り合って位置付けた各縁部を有する請求項１５の蒸気発生機。
【請求項１７】
泥ドラム式スラッジ収集システムが、蒸気/水分離手段からの再循環水の約１％を含む再循環水のブリード流れを受ける請求項１６の蒸気発生機。
【請求項１８】
再循環水のブリード流れが、上部プレートを貫いて設けた幾つかの穴にして、原子炉の蒸気発生機の中心線に最も接近して位置付けた穴を介して低速領域に提供される請求項１５の蒸気発生機。
【請求項１９】
蒸気/水分離手段が、上部プレートを貫いて一次分離器デッキプレートから上方に伸延するライザ手段を有する請求項１８の蒸気発生機。
【請求項２０】
上部プレートを貫く幾つかの穴が環状の開口であり、該環状の開口が、蒸気/水分離手段からの再循環水のブリード流れを受け且つ低速領域に搬送するべく、上部プレートを貫いて上方に伸延するライザ手段の幾つかの間部分に確立される請求項１９の蒸気発生機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に発電用の原子炉蒸気発生機の分野に関し、詳しくは、そうした原子炉蒸気発生機から粒状不純物を除去するための改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な形式の原子力発電所の運転原理については、Babcock & Wilcox社の２００５年第４１版、Kitto及びStultz編のSTEAM/its generation and use（著作権）の、特に第VIII節第４６〜５０章に概説されている。
【０００３】
図１は、蒸気発生用に使用するべく設計した既知の循環型の蒸気発生機１０（ＲＳＧ）を示す概略図である。一次冷却材１２によって、図示しない原子炉中心部から熱エネルギーを取り出す。一次冷却材１２はＲＳＧのＵ字管束１４内を送られ、他方、二次冷却材又は二次側冷却水１６がこのＵ字管束１４の外側上を送られて一次冷却材１２の熱を吸収し、その一部が蒸気に変換されて蒸気/水混合物１８が生じる。蒸気/水混合物１８は蒸気分離器２０に送られ残留水分が除去される。除去された水分２２はＲＳＧの管束１４に再循環され、やがては蒸発する。実質的に無水分状態となった蒸気２４がやはり図示しない蒸気発生機に送られ、電力を発生させる。ＲＳＧに供給される給水２６が、蒸気変換され蒸気タービン発生器に送られる水部分を置換する。
【０００４】
先に参照したSTEAM第４１版に説明されるように、高効率下に蒸気/水を分離することが極めて重要である。蒸気の同伴水分量が少ないと蒸気タービン効率及び合計出力電力量が向上し、蒸気タービンに入る汚染物量が最小化される。同様に、ダウンカマー内を戻る水の同伴蒸気量が少ないとダウンカマーの環状駆動ヘッドが最大化され、内部循環率が最大化される。分離器での圧力降下量が小さいと抵抗値が全体に低下するのでＵ字管束を通る自然循環率も高くなる。
【０００５】
図２にはＲＳＧのある形式の蒸気分離装置が例示される。図示されるようにこの分離装置では、必要な蒸気スループットを収受するべく、何れも遠心型分離器であるところの、湾曲アーム形の一次（ＣＡＰ）分離器３０と、サイクロン型分離器３２とを組み合わせた構成を有している。複数のこうした分離器が各蒸気発生機に設けられ、一次分離器デッキプレート３４として既知のプレート上に位置付け且つ支持される。一次分離器デッキプレート３４は、図２には示さないが、通常及び偶発的な負荷に備え、分離器列間の水平補強材により平面外方向に対しても補強される。各一次分離器デッキプレート３４を貫く穴３６が形成され、一次分離器デッキプレート３４の下方のＵ字管束１４中に生じた蒸気/水混合物１８がこれらの穴３６を通して上方に送られて夫々の分離器のライザ管３８に入る。
【０００６】
ライザ管３８は蒸気/水混合物１８を上方のＣＡＰ分離器３０内に送り、ＣＡＰ分離器３０は蒸気から水を分離させる。この分離プロセス中、戻りシリンダ４０の内壁上に水膜が生じ、再循環用の一次水ストックに向けて螺旋状に降下する。戻りシリンダ４０は湾曲アーム部分の頂部の上方に伸延するが、この部分には小径の幾つかの孔と、保持用のリップとが設けられ、これらの孔及びリップが、蒸気及び水の高流量時の分離器の水除去能力を改善する。ＣＡＰ分離器の上部から出た蒸気は、二次サイクロンに入るに先立ち、蒸気分布を一層一様化する中間ステージに入る。
【０００７】
水の大半は分離の一次ステージで分離されるが、この分離クオリティは中間ステージクオリティの約９５％に達する。サイクロン型の二次分離器３２が、蒸気からの脱水を完了するべく各ＣＡＰ分離器３０の上方に配置され且つ関連付けされる。分離器が比較的小型であることでドラム内の空間利用効率がずっと高くなる。“乾燥”された蒸気２４はサイクロン型の各二次分離器の上部から蒸気出口を通して排出され、他方、分離された水は戻りシリンダ４０に沿って降下して一次分離器デッキプレート３４の上部に戻る。
【０００８】
蒸気と水とは化学的に不活性な物理媒体である。ＳＴＥＡＭ第４１版の第４２章第４２−１頁の説明によれば、純水は解離すると低濃度の水素イオンＨ+及び水素イオンＯＨ-を形成し、水と蒸気とは、何れもそれらが接触する各材料を多少溶解させる他、そうした材料と化学反応して酸化物、水酸化物、水和物、水素、を形成する。ボイラの水化学を最適化するには一般に２つの方法、即ち、補給水純化、復水脱塩、脱気、ブローダウン、による水中不純物最小化法と、ｐＨ、電気化学的電位、酸素濃度、を制御する化学物質添加法とがあるが、その他の方法でスケール形成や腐食を防止する化学物質も添加され得る。ボイラー水を化学処理及び制御する主目的は、蒸気純度を受け入れ可能なものとし、また、腐食率や付着率を受け入れ可能に低下させることにある。原子炉蒸気発生機の場合、化学プログラムは、腐食生成物の搬送と、蒸気発生機の管腐食とを何れも最小化することを意図している。原子炉電気工業において、運転化学条件を正確に制御するための非常に特殊な二次側水化学ガイドラインが開発された。
上述した対策や努力にも拘わらず、原子炉蒸気発生機内では尚、付着や腐食が発生する。特に、あるＲＳＧの二次側の目視検査による調査観察において、一次分離器デッキの頂部上の低流量領域に選択的に付着が生じたことが報告された。再循環水の不純物濃度は、一次分離器デッキの上部位置の、ダウンカマー内のもっとクリーンな給水と混合する前が最も高かった。
【０００９】
【非特許文献１】Babcock & Wilcox社の２００５年第４１版、Kitto及びStultz編のSTEAM/its generation and use
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
再循環水の不純物濃度を低減させ及び又はシステムからのそうした不純物の除去を容易化する原子炉蒸気発生機のための改良装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はその一様相に於いて、一次分離器デッキ支持体の上部に組み込んだ、ドラム型スラッジ収集システムを提供する。一次分離器デッキは、一次分離器を支持する平坦な水平プレートを含み、各分離器列間の水平方向補強材により、通常及び偶発的な負荷に備え、平面外方向に対して補強される。泥ドラム式スラッジ収集システムを提供するための周囲方向リングプレートを、前記補強材と周囲方向リングプレートとを覆う上部プレートと共に一次分離器デッキに追加する。かくして、再循環型原子炉蒸気発生機内の一次分離器デッキ上方には、一次分離器デッキプレートと、この一次分離器デッキプレートの上方に位置付けた上部プレートと、これらの各プレートの周囲部分に隣り合う周囲方向補強リングと、によって画定される低速流れ領域が確立される。再循環型蒸気発生機内に生じる再循環水のブリード流れを低速流れ領域に運ぶ手段を設ける。ブリード流れには、再循環型蒸気発生機内の再循環液が数％が含まれる。泥ドラム式スラッジ収集システムを通る液体流れは、合理的にサイズ及び位置決めした入口と出口とによって確立される。低速流れ領域内に懸濁される粒子は水平な一次分離器デッキプレート上に沈殿し、かくして再循環流れから除去される。
【００１２】
本発明の他の様相によれば、再循環型原子炉蒸気発生機が提供される。再循環型原子炉蒸気発生機はＵ字管束を格納する圧力容器を含み、Ｕ字管束は、外部熱源からの一次冷却材を圧力容器の内外に搬送し、圧力容器に提供される給水を加熱させて蒸気/水混合物を発生させる。Ｕ字管束は圧力容器の下部位置に設ける。圧力容器の上部位置には、蒸気/水混合物から水を分離するための蒸気/水分離手段を有する蒸気ドラムを設ける。蒸気は蒸気出口を通して圧力容器を出、分離された水は圧力容器の下方部分に再循環して戻され、再加熱される。本発明の泥ドラム式スラッジ収集システムは、再循環水のブリード流れからスラッジを除去し、ブリード流れを圧力容器内に確立された低速流れ領域に搬送する。
【発明の効果】
【００１３】
再循環水の不純物濃度を低減させ及び又はシステムからのそうした不純物の除去を容易化する原子炉蒸気発生機のための改良装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
同じ又は機能上類似する要素には同じ参照番号を付記した図面を参照するに、図４〜図７には本発明に従う基本的な泥ドラム式スラッジ収集システム５０が例示されている。図４は本発明に従う泥ドラム式スラッジ収集システム５０を使用するＲＳＧ１００の断面図である。
ＲＳＧ１００は、Ｕ字管束１４を格納する圧力容器１０２を含み、Ｕ字管束１４は、外部熱源（図示せず）からの一次冷却材を圧力容器１０２の内外に搬送し、圧力容器１０２に提供される給水２６を加熱させて蒸気/水混合物１８を発生させる。Ｕ字管束１４は圧力容器１０２の下部位置１０４に設ける。圧力容器１０２の上部位置１０８には、蒸気/水混合物１８から水を分離するための蒸気/水分離手段２０を有する蒸気ドラム１０６を設ける。蒸気２４は蒸気出口１１０を通して圧力容器１０２を出、分離された水２２は圧力容器１０２の下部１０４に再循環して戻され、再加熱される。本発明の泥ドラム式スラッジ収集システム又はスラッジトラップ５０は、再循環水２２のブリード流れからスラッジを除去し、ブリード流れを圧力容器１０２内に確立された低速流れ領域に搬送する。
【００１５】
図５及び図６を参照するに、本発明に従う泥ドラム式スラッジ収集システム５０が一次分離器デッキプレート３４支持部の上部に組み込まれている。一次分離器デッキプレート３４は、一次分離器３０を支持する平坦な水平プレートを含む。一次分離器デッキプレート３４は図２には示さないが、通常及び偶発的な負荷に備えて、分離器２０の列間の一つ以上の水平補強材１２０により平面外方向に対して補強される（図６）。水平補強材１２０は分離器２０の列２つの間に位置付け得るが、必ずしもそうする必要はなく、その他の配置又は位置を用い得る。ＲＳＧ１０の二次側の目視検査による調査観察時に、一次分離器デッキプレート３４の頂部上の低流量領域に選択的に付着が生じたことが報告された。再循環水の不純物濃度は、一次分離器デッキプレート３４の上部位置の、ダウンカマー内のもっとクリーンな給水と混合する前が最も高かった。
【００１６】
図４〜図７を参照するに、本発明に従う泥ドラム式スラッジ収集システム５０が示され、従来からの一次分離器デッキ構成に加え、以下の構造的特徴部分、即ち、
一次分離器デッキプレート３４に付加された周囲方向補強リングプレート１２２と、
補強材１２０と周囲方向補強リングプレート１２２とを覆う上部プレート１２４と、
を含んでいる。
【００１７】
泥ドラム式スラッジ収集システム５０は、ブリード流れ１２６を発生させる構成とされる。ブリード流れには、一次分離器３０からの再循環流れの約１％が含まれる。これは、蒸気流れの約４．０〜５．０％に相当する。ブリード流れ１２６は、再循環型蒸気発生機１００の中心線に最も近い、一次分離器３０の周囲の上部プレート１２４の中央環状孔１２８の幾つか（有益には３つであるが、それ以外の数でもあり得る）を通して泥ドラム式スラッジ収集システム５０に入る。ブリード流れ１２６は周囲方向リング１２２の流れ開口１３０を通して泥ドラム式スラッジ収集システム５０を出る。周囲方向リング１２２は一次分離器デッキプレート３４と、上部プレート１２４との周囲方向に隣り合って位置付けられる。流れ面積は泥ドラム式スラッジ収集システム５０に入る際に大幅に広くなり、かくしてＲＳＧ１００の、一次分離器デッキプレート３４と上部プレート１２４との間部分に低速流れ領域１３２が確立される。低速流れ領域１３２は一次デッキ補強材１２０によって生じる幾つかのチャンバを含み、これらのチャンバが、ブリード流れ１２６からの粒子質の沈殿を促進させる。一次分離器デッキプレート３４は代表的には円形であり、一次デッキ補強材１２０は弦の態様下に一次分離器デッキプレート３４を横断方向に伸延される。一次デッキ補強材１２０は一次分離器デッキプレート３４及び上部プレート１２４の何れにも溶接され、かくして、コンパクトで丈夫な一次分離器３０用の支持構造となる。
【００１８】
図７に示すように、ブリード流れ１２６は一次デッキ補強材又はリブ１２０を越えて移動する必要がある。一次デッキ補強材又はリブ１２０は、その下縁部が一次分離器デッキプレート３４に隣り合い、その上縁部が上部プレート１２４に隣り合い、少なくとも一つの流れ開口１３４をその上半分に有し、この構成によって発生する再循環渦が粒子の沈殿を促進させると共に、隣接するチャンバへの粒子の移動を防止する。一次デッキ補強材又はリブ１２０は、周囲方向補強リング１２２に隣り合って位置付けた端部を有する。周囲方向補強リング１２２もまた、一次分離器デッキプレート３４に隣り合う下縁部と、上部プレート１２４に隣り合う上縁部とを有する。
【００１９】
周囲方向補強リング１２２のやはり上半分に位置付けられる流れ開口１３０にも類似の効果が有る。また、周囲方向補強リング１２２の下縁部には少なくとも１つのドレン開口又はドレン穴１３６と、少なくとも１つの補強材ドレン小孔又はドレン小穴１３８とが、メンテナンス上の停止時における泥ドラム式スラッジ収集システム５０の完全排水を容易化するべく、一次デッキ補強材又はリブ１２０の各端部の一方に隣り合って設けられる。これらのドレン穴１３６、ドレン小穴１３８は、以下に説明する３−Ｄ計算流体動力学（ＣＦＤ）の認証下にモデル化したもので、泥ドラム式スラッジ収集システム５０の通常運転時のその作用は無視できる程のものである。
【００２０】
泥ドラム設計形状の分析的認証
泥ドラム内の流れ範囲を調査して色々の流れ開口及び補強材の寸法や位置形状を最適化するための、泥ドラム構成の３−Ｄ  ＣＦＤ分析を実施した。モデルのソリューションドメインは以下の流れ領域、即ち、
各一次分離器を出る流れを詳細モデル化しての一次分離器戻り流れと、
分離器戻り流れから泥ドラムへのブリード流れ経路と、
補強材、流れ障害物、流れ及びドレン開口、の全てを含む、泥ドラムの内側流路と、
一次デッキ及び泥ドラムから送給リングの高さに降下するダウンカマー戻り流れと、
から構成した。
【００２１】
図６及び図７に示すように、蒸気/水分離手段２０の、特に一次分離器３０が一次分離器デッキプレート３４によって支持される。蒸気/水分離手段２０は、上部プレート１２４を貫いて一次分離器デッキプレート３４から上方に伸びるライザ入口管３８を有する。蒸気/水分離手段２０の戻りシリンダ４０が、上部プレート１２４に向けて、しかし下縁部と上部プレート１２４との間に間隙を残す状態で下方に伸延する。蒸気/水分離手段２０からの再循環流れ２２から取り出したブリード流れ１２６が、ＲＳＧ１００の中心位置で上部プレート１２４を貫いて上方に伸延する３つの一次分離器ライザ入口管３８の周囲の上部プレート１２４の３つの環状開口１２８を通して入る。最も中心よりの補強材１２０が泥ドラム５０の幅方向を横断してブリード流れ１２６を有効配分し、泥ドラム５０の殆ど全ての領域で流れ速度を毎秒０．５ｍ／ｓ以下に低下させる。ブリード流れ１２６は補強材１２０をゆっくりと横断して周囲方向出口穴１３０に達し、この位置でブリード流れ１２６はダウンカマー流れ１４０と再合流する。
【００２２】
泥ドラムの有効性を調査するべくアルゴリズムを使用し、流路と、色々の寸法の粒子の沈殿とを調べた。サードパーティー製のコンピューターソフトウェアモデル化プログラムであるＣＦＸ−ＴＡＳＣｆｌｏｗ（商標名）によって分散相を計算するためにラグランジュ粒子追跡法（ＬＰＴ）を用いた。この方法の基本的概念は、各粒子間の速度差と、粒子による流体偏倚とに基づく力の作用下での、連続する流体媒体中における粒子運動を計算するというものである。各追跡粒子は、同じ経路を辿る粒子サンプルを表す。次いで追跡粒子の挙動によって分散相の平均挙動を説明するために使用する。
ＬＰＴモデルでは以下、即ち、
粒子は球状である：
粒子/粒子相互作用は含まれない：
乱流は固相によっては改変されない：
をその基本仮定事項とする。
【００２３】
粒子運動の乱流流れ変動の影響を、乱流速度、渦寿命、乱流運動エネルギーの局部的算出値及びその散逸、としてコードに組み入れた。
統計上重要なサンプルを得るべく、合計で２００，０００個の粒子を領域内に射出し、その経路を算出した。
蒸気発生機のスラッジ粒子の代表寸法である、１〜１０μｍ径の粒子の運動及び沈殿を追跡するシミュレーションを実施した。この研究によれば、泥ドラム内の粒子の沈殿効率は約６８〜７４％の間であることが分かった。この効率は粒子が大きい程高くなる。
【００２４】
泥ドラムに基づくＲＳＧ付着率の低下
一般的なＲＳＧ付着に関する泥ドラムの分析上の影響を、ＳＬＵＤＧＥ（商標名）と称するサードパーティー製コンピューターソフトウェアコードを使用して、カナダ原子力公社（ＡＥＣＬ）が評価した。このコードでは以下、即ち、
給水中の不純物は４ｐｐｂ：
ブローダウンは１％：
キャリーオーバーは０．１％：
モルホリンを伴うマグネタイト付着：
シミュレーション段階を２時間としての半年間のシミュレーション（１０日目以降は直線的）：
をモデル化の条件とした。
【００２５】
ＳＬＵＤＧＥは、再循環型蒸気発生機内のスラッジの遷移挙動を計算する３−Ｄコードであり、ＡＥＣＬ Cahlk River研究所のC.Turner他によって開発されたものである。ＳＬＵＤＧＥでは、サードパーティー製のその他の２つのソフトウェアプログラム、即ちＴＨＩＲＳＴ又はＡＴＨＯＳの何れかによって得た熱的な水圧入力値（thermal hydraulic inputs）を使用する。
ＳＬＵＤＧＥコードは、化学的及び媒体的効果の根拠である水溶液システム用の付着データに適合させた付着式及び除去式を用いる。
適用したファウリングモデルでは、１０日よりもずっと長い期間ではファウリング率は直線的であり、例えば、５年間の運転結果は、半年間の運転結果の値を単純に１０倍することで得られる。表１及び図８にこの結果を示す。
【００２６】
表１及び図８によれば、一次分離器デッキプレート上に配置した、流れの僅か１％を処理する不純物トラップが、分離水から粒子を除去するための有効手段となり、かくしてその他のシンク、即ち、管板を含む管束や水平プレートのシンク中の付着物堆積率を低下させることが分かる。効率が７５％（トラップに移行される粒子の７５％が分離水から除去されることを意味する）のトラップを使用すれば給水と共にＳＧに移行する不純物の４５％が除去されることが見込まれる。ブローダウン及びトラップによる不純物の除去合計量はそれが、除去されないとその他の表面上に付着して、恐らくは蒸気発生機を劣化させ得る不純物量を表すことから重要である。ブローダウン率が１％であれば、ブローダウン及びスラッジトラップによる不純物合計除去量は、トラップ効率０％時の３７％からトラップ効率１００％時の７０％に増大することが見込まれる。
【００２７】
【表１】
2008209106.tif 000003
【００２８】
ブローダウン効率が７５％及び１％である場合、泥ドラム式スラッジ収集システムは給水中に導入される不純物の４５％を除去する。不純物合計除去量（ブローダウン及び泥ドラム）は泥ドラム無しの３７．１％から泥ドラム７５％有効時の６５．６％へと増大する。付着物量は、泥ドラム式スラッジ収集システム（図８）を追加した状態では５２％から２９％（約４５％）に低下する。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。例えば、本発明は、高い粒子除去能力が望まれる、ＣＡＮＤＵ型原子炉システム用、又は米国のＰＷＲ型原子炉発電プラント用であり得る新規のＲＳＧ設備、又はその代替物、既存のＲＳＧ蒸気発生器の補修又は改修に適用可能である。本発明のある実施例では、本発明の特定の特徴部分が、しばしば、その他の特徴部分を付随的に使用することなく有益に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を使用し得る既知の再循環型蒸気発生機（ＲＳＧ）の概略図である。
【図２】図１のＲＳＧに設けた再循環型蒸気分離装置の概略図である。
【図３】図１のＲＳＧの、Ｕ字管束を格納する下方部分と、上方の蒸気ドラム部分との間における領域での、平面及び断面を夫々上下位置に示す拡大図である。
【図４】本発明に従う泥ドラム式スラッジ収集システムを使用するＲＳＧの断面図である。
【図５】ＲＳＧの、本発明に従う泥ドラム式スラッジ収集システムを使用する部分の断面及びその部分を夫々上下位置に示す拡大図である。
【図６】本発明に従う、図５に例示するＲＳＧの部分の部分拡大斜視図である。
【図７】本発明に従う、泥ドラム式スラッジ収集システムの、各構成部品及びそれら構成部品によって確立される流路を例示する斜視図である。
【図８】泥ドラム式スラッジ収集システムの付着率に関する効果を現すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１０  蒸気発生機
１２  一次冷却材
１４  Ｕ字管束
１８  蒸気/水混合物
２０  蒸気分離器
２２  水分
２４  蒸気
２６  給水
３０  一次分離器
３２  サイクロン型分離器
３４  一次分離器デッキプレート
３６  穴
３８  ライザ管
４０  戻りシリンダ
５０  泥ドラム式スラッジ収集システム
１００  ＲＳＧ（再循環型蒸気発生機）
１０２  圧力容器
１０４  下部位置
１０６  蒸気ドラム
１１０  蒸気出口
１２０  水平補強材又はリブ
１２６  ブリード流れ
１２４  上部プレート
１３０  流れ開口
１３２  低速流れ領域
１２２  周囲方向補強リング
１３６  ドレン穴
１３８  ドレン小穴
１４０  ダウンカマー流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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