压水堆核电站的发电原理

压水堆核电站的发电原理
压水堆核电站的发电原理

压水堆核电站的发电原理

关键词: 核电发电原理新能源

核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再被高压水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。

一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成327度、155个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环,被称为一回路。

二回路蒸汽发生器U型管外的二回路水受热从而变成蒸汽,推动汽轮发电机做功,把热能转化为电力:做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却,凝结成水返回蒸汽发生器,重新加热成蒸汽。这样的汽水循环过程,被称为二回路。

三回路三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。

什么是核燃料?

核燃料是可在核反应堆中通过核裂变产生核能的材料,是铀矿石经过开采、初加工、铀转化、铀浓缩,进而加工成核燃料元件。

压水堆核电站用的是浓度为3%左右的核燃料(铀一235)。大亚湾核电站的核反应堆内有157个核燃料组件,每个组件由17×17根燃料棒组成。燃料棒由烧结二氧化铀芯块装入锆合金管中封焊构成。一个燃料组件中有一束控制棒,控制核裂变反应。

利用核能生产电能的电厂称为核电厂。由于核反应堆的类型不同,核电厂的系统和设备也不同。压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统(简称一回路)、蒸汽和动力转换系统(又称二回路)、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成,其流程原理如图2.1所示。通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂系统和设备相似,称为常规岛。电厂的其他部分,统称配套设施。实质上,从生产的角度讲,核岛利用核能生产蒸汽,常规岛用蒸汽生产电能。

反应堆冷却剂系统将堆芯核裂变放出的热能带出反应堆并传递给二回路系统以产生蒸汽。通常把反应堆、反应堆冷却剂系统及其辅助系统合称为核供汽系统。现代商用压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联在反应堆压力容器上的封闭环路(见图2.2)。每一条环路由一台蒸汽发生器、一台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管通组成。一回路内的高温高压含硼水,由反应堆冷却剂泵输送,流经反应堆堆芯,吸收了堆芯核裂变放出的热能,再流进蒸汽发生器,通过蒸汽发生器传热管壁,将热能传给二回路蒸汽发生器给水,然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复,构成封闭回路。整个一回路系统设有一台稳压器,一回路系统的压力靠稳压器调节,保持稳定。

为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全运行,核电厂还设置了专设安全设施和一系列辅助系统。

一回路辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行。压水堆核电厂一回路辅助系统按其功能划分,有保证正常运行的系统和废物处理系统,部分系统同时作为专设安全

设施系统的支持系统。专设安全设施为一些重大的事故提供必要的应急冷却措施,并防止放射性物质的扩散。

二回路系统由汽轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成。蒸汽发生器的给水在蒸汽发生器吸收热量变成高压蒸汽,然后驱动汽轮发电机组发电,作功后的乏汽在冷凝器内冷凝成水,凝结水由凝结水泵输送,经低压加热器进入除氧器,除氧水由给水泵送入高压加热器加热后重新返回蒸汽发生器,如此形成热力循环。为了保证二回路系统的正常运行,二回路系统也设有一系列辅助系统。

循环水系统主要用来为冷凝器提供冷却水。

我们看到,在压水堆电厂,一回路系统的冷却剂与汽轮机回路工质是完全隔离的,这就是所谓的“间接循环”。采用间接循环具有使二回路系统免受放射性玷污的优点,但它与采用直接循环的沸水堆核电厂(图2.3)相比,增加了蒸汽发生器。压水堆体积较小和控制要求简单等因素可以弥补这一不足,并使这种系统设计在经济上具有竞争力。

发电机和输配电系统的主要设备有发电机、励磁机、主变压器、厂用变压器、启动变压器、高压开关站和柴油发电机组等组成。其主要作用是将核电厂发出的电能向电网输送,同时保证核电厂内部设备的可靠供电。

发电机的出线电压一般为22kV左右,经变压器升至外网电压。为保证核电厂安全运行,核电厂至少与两条不同方向的独立电源相连接,以避免因雷击、地震、飓风或洪水等自然灾害可能造成的全厂断电。

每台发电机组的引出母线上,均接有两台厂用变压器。为厂用电设备提供高压电源。高压厂用电系统一般为6kV左右。该高压厂用电系统直接向核电厂大功率动力设备供电。对于小功率设备,经

变压器降压后供给380/220V低压电源。通常高压厂用电系统分为工作母线和安全母线两部分,高压厂用电系统的工作母线,可以由外电网或发电机供电,高压厂用电的安全母线,除外网和发电机外,还可由柴油发电机供电。

在电厂正常功率运行时,发电机发出的电能大部分经主变压器升压至外网电压输送给用户。同时,整个厂用设备的配电系统由发电机的引出母线经厂用变压器降压后供电。当发电机停机时,则由外部电网经启动变压器供电。当外网和发电机组都不能供电时,则由柴油发电机组向安全母线供电,以保证核电厂设备的安全。点击图片可放大

输配电系统的设计与机组容量、电网系统环境等密切相关,各核电厂设计会有较大差异。

核电厂运行

1、核电厂与普通化石燃料电厂相比有哪些主要区别? a.核电厂有临界的特点,反应堆必须达到临界才能工作;核电厂必须保证足够的核燃料装 量,既有临界质量的限制,也要保证适当长的换料周期;反应堆中的核燃料不可能全部耗尽。 b.放射性特点:放射性物质的来源:裂变产物、衰变产物、活化产物和放射性废物(气、 液、固);防止放射性物质的释放是核电厂安全的首要目标。 c.剩余释热问题:剩余释热主要由剩余裂变发热和衰变热两部分组成;因此核反应堆必须 要有余热排出系统;冷却剂泵有一个很大的惰性飞轮。 d.系统的复杂性:核电厂系统设备比普通化石燃料电厂更为复杂;运行人员驾驭核电厂过 渡瞬变更为困难;核电厂的成本结构与普通化石燃料电厂不同(核电厂建造成本高而运行成本低,化石燃料电厂建造成本低而运行成本高);因此要求核电厂尽量带基本负荷运行,并且尽量减少停堆。 e.饱和蒸气问题:核电厂绝大多数使用饱和蒸汽,而化石燃料电厂使用过热蒸汽;饱和蒸 汽的焓值比过热蒸汽的焓值低;因此在相同规模的情况下,核电厂使用的蒸汽管道、汽轮机、调节阀门等的尺寸较大,给运行带来了一些问题。 2、压水堆核电厂载硼运行有哪些优点和缺点? 优点:1)可以控制较大的反应性,延长了反应堆的换料周期,提高了经济性; 2)有利于改善反应堆中子通量密度的分布,提高安全性,提高核燃料利用率。 3)减少了控制棒的数目,简化了控制棒系统的设计,减少了压力壳的开孔数目,提高了压力壳的安全性。 4)通过注硼可以实现可靠停堆,保证足够的停堆深度。 缺点:1)增加了一个化学容积控制系统,增加运行复杂性。 2)硼浓度过高可能导致正的慢化剂温度系数,增加了运行风险。 3)运行中需要经常调整硼浓度,增加了废物量。 3、为什么在压水堆运行中引入汽轮机快速降负荷功能?哪些条件引起汽轮 机快速降负荷? 原因:在保证反应堆安全的前提下,尽量避免紧急停堆 引起汽轮机快速降负荷的情况有:超温ΔT或超功率ΔT值比事故保护停堆值低3%; 功率高于80%满功率时一台主给水泵跳闸;一路加热器疏水箱疏水被旁通到冷凝器。 4、核电厂的运行工况有哪些 a)Ⅰ类工况:正常运行和运行瞬态 b)Ⅱ类工况:中等频度事件 c)Ⅲ类工况:稀有事件 d)Ⅳ类工况:极限事故 5、运行模式的分类(温度一栏舍去) 模式K eff额定热功率/% 冷却剂平均温度 /℃ 1. 功率运行≥0.99 >5 ≥176.6 2. 启动≥0.99 ≤5 ≥176.6 3. 热备用<0.99 0 ≥176.6

压水堆核电站组成资料

压水堆核电站组成 上一条新闻核安全名词解释下一条新闻核电站的控制调节与安全保护 enterlsb转载|栏目:电力规范| 2007-08-06 23:12:09.42 | 阅读433 次 压水堆核电站由压水堆、一回路系统和二回路系统三个主要部分组成。 2-1 压水堆主要部件 2-1-1 堆芯 堆芯结构是反应堆的核心构件,在这里实现核裂变反应,核能转化为热能;同时它又是强放射源。因此堆芯结构的设计是反应堆本体结构设计的重要环节之一。 压水堆堆芯由若干个正方形燃料组件组成,这些组件按正方形稠密栅格大致排列成一个圆柱体。用富集度为2%—4.4%的低富集铀为燃料。所有燃料组件在机械结构和几何形状上完全一致,以简化装卸料操作和降低燃料组件制造成本。燃料组件采用17×17根棒束,其中除少数插花布置的控制棒导向管外都是燃料棒。棒束外面无组件盒,以减少中子俘获损失和便于相邻组件水流的横向交混。图2—1(a)表示压水堆堆芯横剖面图,图2—1(b)表示压水堆燃料组件。 图2-1(a) 压水堆堆芯横剖面图

图2-1(b) 压水堆燃料组件 燃料棒的芯体由烧结的二氧化铀陶瓷芯块叠置而成。烧结二氧化铀的耐腐蚀性、热稳定性和辐照稳定性都好,能保证为经济性所要求的>50000MW.d/tu的单棒最大燃耗深度。燃料棒包壳采用吸收中子少的锆合金以降低燃料富集度。燃料棒全长2.5—3.8M,用6—11个镍基合金或锆合金制的定位格架固定其位置。定位格架燃料组件全长按等距离布置以保持燃料棒间距并防止由水力振动引起的横向位移。 堆芯一般分为三区,在初始堆芯中装入三种不同富集度的燃料,将最高富集度的燃料置于最外区,较低富集度的两种燃料按一定布置方式装入中区和内区,以尽量展平中子通量。第一个运行周期由于全部都是新燃料而比后备反应性在运行周期间将随着可燃物的消耗逐渐释放出来。第一个运行周期的长度一般为1.3—1.9年。以后每年换一次料,将1/3或1/4堆芯用新燃料替换,同时将未燃尽的燃料组件作适应的位置倒换以求达到最佳的径向中子通量分布,倒换方案由燃料管理设计程序制定。通常将新燃料装入最外区,将辐照过的燃料移向中心,称由外向内换料方案。由于辐照过燃料组件的放射性水平极高,所有装卸料操作均在水屏蔽层以下进行。为换料一般需要停堆3—4周,可利用这个时间进行汽轮发电机组及其它设备的检修,压力容器和蒸汽发生器在役检查工作。 为了确保燃料元件的安全,在运行中要严格限制核电站的负荷变化速率〈每分钟5%额定功率〉,用化学与容器控制系统和取样系统对冷却剂水质进行净化,PH值、氧、氢、氯、氟、硼、酸、锂-7等含量的控制及监测,并加强对燃料包壳完整性的监督。 2-1-2 控制棒组件

核电站工作原理

核电站工作原理 它是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备——核反应堆外,还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例,它们是主泵,稳压器,蒸汽发生器,安全壳,汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话,那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内,然后流过蒸汽发生器,以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器又称压力平衡器,是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时,起保持压力的作用;在发生事故时,提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统,当反应堆里压力过高时,喷洒冷水降压;当堆内压力太低时,加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水,并使之变成蒸汽,再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去,以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时,安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异,所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低,所以同等功率机组的汽轮机体积比常规火电站的大。 危急冷却系统为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生,近代核电站都设有危急冷却系统。它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后,安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水,喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。便可缓解事故后果,限制事故蔓延。 注: 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂

压水堆核电站工作原理简介

压水堆核电站工作原理简介 核反应堆是核电动力装置的核心设备,是产生核能的源泉。在压水反应堆中,能量主要来源于热中子与铀-235核发生的链式裂变反应。 裂变反应是指一个重核分裂成两个较小质量核的反应。在这种反应中,核俘获一个中子并形成一个复合核。复合核经过很短时间(10-14s)的极不稳定激化核阶段,然后开裂成两个主要碎片,同时平均放出约2.5个中子和一定的能量。一些核素,如铀-233、铀-235、钚-239和钚-241等具有这种性质,它们是核反应堆的主要燃料成分。铀-235的裂变反应如图1.3-1所示。 对于铀-235与热中子的裂变反应来说,目前已发现的裂变碎片有80多种,这说明是以40种以上的不同途径分裂。 在裂变反应中,俘获1个中子会产生2~3个中子,只要其中有1个能碰上裂变核,并引起裂变就可以使裂变继续进行下去,称之为链式反应。 由于反应前后存在质量亏损,根据爱因斯坦相对论所确定的质量和能量之间的关系,质量的亏损相当于系统的能量变化,即ΔE=Δmc2。对铀-235来说,每次裂变释放出的能量大约为200Mev(1兆电子伏=1.6×10-13焦耳)。这些能量除了极少数(约2%)随裂变产物泄露出反应堆外,其余(约98%)全部在燃料元件内转化成热能,由此完成核能向热能的转化。 水作为冷却剂,用于在反应堆中吸收核裂变产生的热能。高温高压的一回路水由反应堆冷却剂泵送到反应堆,由下至上流动,吸收堆内裂变反应放出的热量后流出反应堆,流进蒸汽发生器,通过蒸汽发生器的传热管将热量传递给管外的二回路主给水,使二回路水变成蒸汽,而一回路水流出蒸汽发生器后再由反应堆冷却剂泵重新送到反应堆。如此循环往复,形成一个封闭的吸热和放热的循环过程,构成一个密闭的循环回路,称为一回路冷却剂系统。 蒸汽发生器产生的饱和蒸汽由主蒸汽管道首先送到汽轮机的高压阀组以调节进入高压缸的蒸汽量,从高压阀组出来的蒸汽通过四根环形蒸汽管道进入高压缸膨胀做功,将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。在膨胀过程中,从高压缸前后流道不同的级后抽取部分蒸汽分别送入高压加热系统和辅助蒸汽系统。高压缸的排气一部分送往4号低压加热器用于加热凝结水,大部分通过四根管道排往位于低压缸两侧的四台汽水分离再热器,在这里进行汽水分离,并由新蒸汽对其进行再热。从汽水分离再热器出来的过热蒸汽经四根管道送入四台低压缸内膨胀做功,从四台低压缸前后流道抽取部分蒸汽分别送往3号、2号和1号低

核反应堆及发展

核反应堆的类型 核电站中的反应堆设计具有多样性,也就是说,核反应堆具 有不同类型,相应形成不同的核电站。可以利用下列三个特点表征不同类型的反应堆。第一,所用的核燃料可以是天然铀或浓缩铀、钚或钍;第二,使用不同类型的冷却剂,可以是水、二氧化碳、氦气或钠;第三,用于控制链式反应中释放的中子能量的慢化剂,可以是石墨、重水或轻水(即普通水)。 下面就是迄今国际上核电站常用的4种核反应堆型。 压水堆是以加压轻水作为慢化剂和冷却剂,且水在堆内不沸 腾的核反应堆。目前以压水堆为热源的核电站,在核电站机组数量和装机容量方面都处于领先地位。 沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容 器内直接产生饱和蒸汽的核反应堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆,都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。以沸水堆为热源的核电站在未来市场中仍将占有显著的地位。 重水堆是以重水作为慢化剂,轻水或重水作为冷却剂的核反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆分压力容器式和压力管式两类。重水堆核电站是发展较早的核电站,但已实现工业规模的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。

快堆是由快中子引起链式裂变反应的核反应堆。快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖。专家预计,快堆未来的发展将会加快起来。 前景看好的快堆 现在世界上所运行的绝大多数反应堆是热中子堆,或者说是非增殖堆型,利用的只是铀-235,而天然铀将近99.3%是难裂变的铀-238,所以这些堆型对铀资源的利用率只有1%~2%。但在快堆中,铀-238原则上都能通过核反应转变成易裂变的钚-239而得以使用。即使考虑到各种损耗,快堆总体上可将铀资源的利用率提高到60%~70%,也可使核废料产生量得到最大程度的降低,实现放射性废物最小化。 具体点说,在堆芯燃料钚-239的外围再生区里放置铀-238,通过钚-239产生的裂变反应时放出来的快中子,使铀-238吸收一个中子后,发生连续两次β衰变后,铀-238很快被转变成钚-239,同时产生了能量,如此核反应下去,能够源源不断地将铀-238转变成可用的燃料钚-239。因为快堆再生速度高于消耗速度,即所生成的钚-239比消耗的铀-235来得多,如此核燃料越烧越多,快速迅速增殖起来,因此这种反应堆又称“快中子增殖堆”。除了现行的钠冷快堆外,还在发展气冷快堆、铅冷快堆等。 早在1951年,美国就建造了实验快中子堆。现阶段,基本掌握快中子堆技术的国家有美国、法国、日本、俄罗斯、印度和中国等。中国核工业集团公司2010年7月21宣布:由中核集团中国原子能

HAF0213-安全导则-核电厂反应堆冷却剂系统及其有关系统

HAF0213-安全导则-核电厂反应堆冷却剂系统 及其有关系统 《核动力厂反应堆冷却剂系统及其 有关系统设计》编写讲明 (征求意见稿)

《核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计》 编写讲明 一.编写工作背景 随着科学技术的进步以及国际核工业界在核动力厂安全运行和治理方面体会的积存,国际原子能机构(IAEA)全面地开展了针对核动力厂的安全要求及安全导则的修订工作。新的安全要求文件No. NS-R-1“Safety of Nuclear Power Plant: Design”于2000年9月正式出版,它是对1988年出版的原安全规定文件No.50-C-D(Rev.1)“Code on the Safety of Nuclear Power Plant: Design”的正式修订。随后,IAEA连续修订和出版了该安全要求下的一系列安全导则,新的IAEA安全导则No. NS-G-1.9 “Desig n of the Reactor Coolant System and Associated Systems in Nuclear Po wer Plants”确实是其中之一,它是对安全系列No.50-SG-D6“核动力厂最终热阱及其直截了当有关的输热系统(1981)”和安全系列No.50-SG-D13“核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统(1986)”两个安全导则的修订与合并,新的安全导则替代原有两个导则。 为了提升我国核动力厂的设计和运行水平,使之与国际先进水平接轨,国家核安全局决定对《核电厂设计安全规定》和《核电厂运行安全规定》及其下属的一系列核安全导则进行及时的修订。 二.编写简况 IAEA的核安全标准中关于核动力设计的安全要求及导则是由IAEA 聘请各国专家在总结各核电先进国家体会的基础上制定的,其内容较完整、系统、严谨。本安全导则是依据IAEA安全导则“核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计(Design of the Reactor Coolant System and Asso ciated Systems in Nuclear Power Plants safety standards series No. NS-G -1.9 IAEA, Vienna(2004) )”为参考蓝本编写而成的。在编制过程中考虑了与我国现行核安全法规和标准的和谐,并力图确保本导则与2004年国家

核反应堆的分类

核反应堆的分类

核电站分类 核电站按照反应堆形式分类 压水堆核电站 以压水堆为热源的核电站.它主要由核岛和常规岛组成.压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯.在核岛中的系统设备主要有压水堆本体,一回路系统,以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统.常规岛主要包括汽轮

机组及二回路等系统,其形式与常规火电厂类似. 沸水堆核电站(现在发生事故的日本福岛第一核电站) 以沸水堆为热源的核电站.沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂、并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆.沸水堆与压水堆同属轻水堆,都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点.它们都需使用低富集铀做燃料.沸水堆核电站系统有:主系统(包括反应堆);蒸汽—给水系统;反应堆辅助系统等. 重水堆核电站(如中国秦山III核电站) 以重水堆为热源的核电站.重水堆是以重水做慢化剂的反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料.重水堆可用轻水或重水做冷却剂,重水堆分压力容器式和压力管式两类. 重水堆核电站是发展较早的核电站,有各种类别,但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站.

快堆核电站(如日本茨城县东海村常阳和福井县敦贺市文殊反应炉) 由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站.快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖. 石墨气冷堆 以气体(二氧化碳或氦气)作为冷却剂的反应堆.这种堆经历了三个发展阶段,有天然铀石墨气冷堆、改进型气冷堆和高温气冷堆三种堆型.天然铀石墨气冷堆实际上是天然铀做燃料,石墨做慢化剂,二氧化碳做冷却剂的反应堆.改进型气冷堆设计的目的是改进蒸汽条件,提高气体冷却剂的最大允许温度,石墨仍为慢化剂,二氧化碳为冷却剂.高温气冷堆是石墨作为慢化剂,氦气作为冷却剂的堆。

压水堆核电站的组成及总布置

压水堆核电站的组成及总布置 (1)反应堆厂房 –该厂房主要布置核反应堆和反应堆冷却剂系统及部分核岛辅助系统、专设安全设施系统。从结构上来讲,反应堆厂房由筏板基础,带钢衬里的圆筒形预应力钢筋混凝土安全壳及其内部结构组成。安全壳内径37m,屏蔽墙厚0.9m,总高59.4m,设计压力0.52Mpa (绝对压力)。反应堆厂房内部结构布置如下: –·-3.5m放置堆芯仪表系统、安注系统、余热排出系统热交换器、化容控制系统的再生热交换器、安全壳连续通风系统及反应堆坑通风系统的风机。 –·±0.00m放置余热排出系统泵、稳压器卸压箱、安全壳的过滤净化系统过滤器、各系统管道、应急人员气闸门。 –·4.65m主要为三套蒸汽发生器、主泵和稳压器的支承楼板的隔间,放置在本层的还有安全壳过滤净化系统的风机和反应堆压力容器顶盖存放地,压力容器也通过该层。 –·8.00m层为反应堆换料水池楼板层,堆内构件存放及燃料组件倒换装置也放置在该层,进入安全壳的人员闸门也在此标高。–·20.00m层为反应堆操作大厅,有设备闸门通入。 –·反应堆压力容器占有从-3.50至8.20m的堆本体中心净空间。M310加改进型反应堆本体由压力容器、堆芯、堆内构件、堆内测量仪表和控制棒驱动机构等设备组成。

–·各层之间的交通由楼梯与电梯联系。反应堆在运行期间,一般人员不得进入;事故检修和停堆检修时,人员可经由空气闸门进入;设备闸门为安装大件设备时的进入通道,运行时封闭。 –以下简要对堆内构件进行补充说明。 (2)核辅助厂房 –由1、2号机组共用,主要布置核辅助系统及设备,厂房面积74×46m,高22m。布置(层高变化较大,仅介绍几个重要的层间)有如下系统和设备: –·±0.00m主要有上充泵、硼回收系统、废物处理系统、设备冷却水系统、电气用房。 –·5.00~8.00m主要为硼回收系统的气体分离器和蒸发器间,过滤器及除盐装置间,废气处理系统的气体衰变箱隔间、化容控制系统设备间、阀门操作间等。 –·11.50m主要为过滤器及除盐装置上部操作间,硼水制备、硼回收系统贮槽及核辅助厂房通风系统。 –·本厂房的对外出入卫生闸门设在电气厂房±0.00m层,整个厂房内各层垂直联系是通过楼梯和电梯完成。厂房为现浇钢筋混凝土结构,有放射性防护要求的房间按屏蔽要求确定墙和楼板厚度。 (3)燃料厂房 –位于反应堆厂房南侧,外轮廓尺寸46×24m,51×24m。

先进压水堆核电厂运行及典型事故仿真实验

(申报2018国家级虚拟仿真实验项目) 先进压水堆核电厂运行及典型事故仿真实验 Virtual Reality for Operation and Typical Accidents of Advanced Pressurized Water Reactor 实验指导书 (在线实验版) Experiment Manual(online) 简介 先进压水堆是当前我国核电技术发展应用的主流。本实验基于工业级的全范围多功能核电厂压水堆模拟机开发。实验内容为正常运行工况下触发的典型事故(冷段破口失水事故、蒸汽发生器传热管断裂事故、控制棒弹棒事故等)的演化瞬态过程及干预操作,也包含反应堆原理演示等。实验形式生动,支持远程运行。

实验分步指导 请在项目主页面点击“我要做试验”,或直接输入虚拟仿真实验项目网址:https://www.360docs.net/doc/333598963.html,/virexp/hdc,该页面包含了相关的实验资料,并可下载本实验指导书。点击“操作实验”进入在线实验页面。 注意,本实验支持IE内核的浏览器(如果是Windows 10内置Microsoft Edge 浏览器,打开后请中请点击菜单栏右上角的省略号“…”,在下拉菜单中选择“使用Internet Explorer打开”),推荐使用360极速浏览器。进入实验页面后,请按提示下载安装插件(UnityWebPlayer)。 插件下载完毕后,显示如下界面,进行在线实验的装载。 装载完毕后,显示实验开始界面。 点击开始后,进入在线实验界面。分为实验预备和正式实验两个环节。

实验预备:基础知识与实验原理回顾 在实验预备环节,可以选择如下动态观察和交互式操作,进行基础知识与实验原理的温习回顾,为正式实验做准备。 (1)基于核反应堆基本原理展示系统,观看压水堆部件结构动画演示; 图 核电站原理展示系统 (2)在核电站运行原理模拟机上,通过按钮进行交互式模拟核电站的各种操 作,包括启动、升功率、降功率、喷淋、停堆等关键操作。 图核电站运行原理模拟机界面

压水堆核电站的发电原理

压水堆核电站的发电原理 把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。 一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成327度、155个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环,被称为一回路。 二回路蒸汽发生器U型管外的二回路水受热从而变成蒸汽,推动汽轮发电机做功,把热能转化为电力:做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却,凝结成水返回蒸汽发生器,重新加热成蒸汽。这样的汽水循环过程,被称为二回路。 三回路三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。 什么是核燃料? 核燃料是可在核反应堆中通过核裂变产生核能的材料,是铀矿石经过开采、初加工、铀转化、铀浓缩,进而加工成核燃料元件。 压水堆核电站用的是浓度为3%左右的核燃料(铀一235)。大亚湾核电站的核反应堆内有157个核燃料组件,每个组件由1717根燃料棒组成。燃料棒由烧结二氧化铀芯块装入锆合金管中封焊构成。一个燃料组件中有一束控制棒,控制核裂变反应。

利用核能生产电能的电厂称为核电厂。由于核反应堆的类型不同,核电厂的系统和设备也不同。压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统(简称一回路)、蒸汽和动力转换系统(又称二回路)、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成,其流程原理如图 2.1所示。通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂系统和设备相似,称为常规岛。电厂的其他部分,统称配套设施。实质上,从生产的角度讲,核岛利用核能生产蒸汽,常规岛用蒸汽生产电能。 反应堆冷却剂系统将堆芯核裂变放出的热能带出反应堆并传递给二回路系统以产生蒸汽。通常把反应堆、反应堆冷却剂系统及其辅助系统合称为核供汽系统。现代商用压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联在反应堆压力容器上的封闭环路(见图2.2)。每一条环路由一台蒸汽发生器、一台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管通组成。一回路内的高温高压含硼水,由反应堆冷却剂泵输送,流经反应堆堆芯,吸收了堆芯核裂变放出的热能,再流进蒸汽发生器,通过蒸汽发生器传热管壁,将热能传给二回路蒸汽发生器给水,然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复,构成封闭回路。整个一回路系统设有一台稳压器,一回路系统的压力靠稳压器调节,保持稳定。 为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全运行,核电厂还设置了专设安全设施和一系列辅助系统。 一回路辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行。压水堆核电厂一回路辅助系统按其功能划分,有保证正常运行的系统和废

核电站反应堆冷却剂系统_讲义

核电站反应堆冷却剂系统 核电站 反应堆冷却剂系统讲义

本讲义是针对一回路及相关辅助系统的学习。所包含的内容主要分三个方面:一回路主回路系统(RCP),一回路辅助系统(RCV、REA 、RRA、PTR),核安全系统(RIS、EAS、ASG)等。故我们的学习应该从这三方面入手分系统的掌握。本教材在详细介绍OJT206所涉及的系统的基础上结合现场有关操作使大家对OJT206的知识有一个全面的了解。 第一章、反应堆冷却剂系统(RCP) 反应堆冷却剂系统是核电站的重要关键系统。它集中了核岛部分除堆本体外对安全运行至关紧要的主要设备。反应堆冷却剂系统与压力壳一起组成一回路压力边界,成为防止放射性物质外泄的第二道安全屏障。核电站通常把核反应堆、反应堆冷却剂系统及相关辅助系统合称为核蒸汽供应系统。大亚湾压水堆电站一回路冷却剂系统由对称并联到压力壳进出口接管上的三条密封环路构成。每条环路由一台冷却剂主泵、一台蒸汽发生器以及相应的管道、阀门组成。整个一回路共用一台稳压器以及与其相当的卸压箱。反应堆冷却剂系统的压力依靠稳压器的电加热元件和喷雾器自动调节保持稳定。 一、RCP系统的主要安全功能和要求 RCP系统的主要功能是利用主泵驱使一回路冷却剂强迫循环流动,将堆芯核燃料裂变产生的热量带出堆外,通过蒸汽发生器传给二回路给水产生蒸汽,冷却剂在导出堆芯热量的过程中冷却堆芯,防止燃料元件棒烧毁。压力壳内冷却剂还兼作堆芯核燃料裂变产生的快中子的慢化剂和堆芯外围的中子反射层。冷却剂水中溶有硼酸,因此堆内含硼冷却剂又可作为中子吸收剂。根据工况需要调节冷却剂中含硼浓度,可配合控制棒组件用以控制、补偿堆芯反应性的变化。系统内的稳压器用于控制一回路冷却剂系统压力,以防止堆芯产生偏离泡核沸腾。当一回路冷却剂系统压力过高时,稳压器安全阀则能实现超压保护。当发生作为第一道安全屏障的燃料元件棒包壳破损、烧毁事故时,RCP系统的压力边界可作为防止放射性物质泄漏的第二道安全屏障。 为此,对RCP系统安全功能和设计的要求是: 1.系统应提供足够的传递热量的能力,能将堆芯产生的热量带出并传给二回路介质。 2.在正常运行及预期瞬态工况下能对堆芯提供适当的冷却,并保证足够的烧毁余量,防止发生燃料包壳损伤。在事故工况下,为保证反应堆具有冷源,系统的布置要能够使冷却剂淹没堆芯并形成充分的自然循环,以导出堆芯余热,避免燃料超过温度极限。 3.系统应做到冷却剂中含硼浓度均匀;能限制冷却剂温度变化的速率,以保证不出现由这些因素而引起的反应性变化失控。 4.RCP压力边界应能适应与运行瞬态工况相应的温度、压力,并留有余度。 5.任一冷却剂环路管道断裂,不会导致其他管道的损坏,并仍能确保堆芯的冷却。 6.主泵应能提供足够的流量以满足热量转移和堆芯冷却要求。系统和主泵在事故状态下应具有足够的惯性流量;即使在一台主泵转子卡死时也不影响堆芯冷却。 7.蒸汽发生器是系统中唯一与二回路存在交界面的设备,因此要求蒸汽发生器的管子、管板的边界面尽可能避免将堆芯产生的放射性物质泄漏到二回路系统。 8.应能对系统进行泄漏检测。对预料的泄漏,如压力壳密封、主泵及某些阀杆的密封,应通过引漏系统进行收集,防止一回路冷却剂释放到安全壳空间。 9.稳压器应能维持系统正常运行压力,在电站负荷变化和冷却剂温度、体积变化时,压力能被限制在规定的范围内。在电站满功率下甩负荷而反应堆功率未能及时跟踪情况下,反应堆与汽轮机功率失配而引起系统压力上升时,稳压器超压保护应能及时动作。安全阀的排放能力应能使压力波动限制在规定范围内。

核电站反应堆冷却剂系统讲义参考模板

核电站 反应堆冷却剂系统讲义

本讲义是针对一回路及相关辅助系统的学习。所包含的内容主要分三个方面:一回路主回路系统(RCP),一回路辅助系统(RCV、REA 、RRA、PTR),核安全系统(RIS、EAS、ASG)等。故我们的学习应该从这三方面入手分系统的掌握。本教材在详细介绍OJT206所涉及的系统的基础上结合现场有关操作使大家对OJT206的知识有一个全面的了解。 第一章、反应堆冷却剂系统(RCP) 反应堆冷却剂系统是核电站的重要关键系统。它集中了核岛部分除堆本体外对安全运行至关紧要的主要设备。反应堆冷却剂系统与压力壳一起组成一回路压力边界,成为防止放射性物质外泄的第二道安全屏障。核电站通常把核反应堆、反应堆冷却剂系统及相关辅助系统合称为核蒸汽供应系统。大亚湾压水堆电站一回路冷却剂系统由对称并联到压力壳进出口接管上的三条密封环路构成。每条环路由一台冷却剂主泵、一台蒸汽发生器以及相应的管道、阀门组成。整个一回路共用一台稳压器以及与其相当的卸压箱。反应堆冷却剂系统的压力依靠稳压器的电加热元件和喷雾器自动调节保持稳定。 一、RCP系统的主要安全功能和要求 RCP系统的主要功能是利用主泵驱使一回路冷却剂强迫循环流动,将堆芯核燃料裂变产生的热量带出堆外,通过蒸汽发生器传给二回路给水产生蒸汽,冷却剂在导出堆芯热量的过程中冷却堆芯,防止燃料元件棒烧毁。压力壳内冷却剂还兼作堆芯核燃料裂变产生的快中子的慢化剂和堆芯外围的中子反射层。冷却剂水中溶有硼酸,因此堆内含硼冷却剂又可作为中子吸收剂。根据工况需要调节冷却剂中含硼浓度,可配合控制棒组件用以控制、补偿堆芯反应性的变化。系统内的稳压器用于控制一回路冷却剂系统压力,以防止堆芯产生偏离泡核沸腾。当一回路冷却剂系统压力过高时,稳压器安全阀则能实现超压保护。当发生作为第一道安全屏障的燃料元件棒包壳破损、烧毁事故时,RCP系统的压力边界可作为防止放射性物质泄漏的第二道安全屏障。 为此,对RCP系统安全功能和设计的要求是: 1.系统应提供足够的传递热量的能力,能将堆芯产生的热量带出并传给二回路介质。 2.在正常运行及预期瞬态工况下能对堆芯提供适当的冷却,并保证足够的烧毁余量,防止发生燃料包壳损伤。在事故工况下,为保证反应堆具有冷源,系统的布置要能够使冷却剂淹没堆芯并形成充分的自然循环,以导出堆芯余热,避免燃料超过温度极限。 3.系统应做到冷却剂中含硼浓度均匀;能限制冷却剂温度变化的速率,以保证不出现由这些因素而引起的反应性变化失控。 4.RCP压力边界应能适应与运行瞬态工况相应的温度、压力,并留有余度。 5.任一冷却剂环路管道断裂,不会导致其他管道的损坏,并仍能确保堆芯的冷却。 6.主泵应能提供足够的流量以满足热量转移和堆芯冷却要求。系统和主泵在事故状态下应具有足够的惯性流量;即使在一台主泵转子卡死时也不影响堆芯冷却。 7.蒸汽发生器是系统中唯一与二回路存在交界面的设备,因此要求蒸汽发生器的管子、管板的边界面尽可能避免将堆芯产生的放射性物质泄漏到二回路系统。 8.应能对系统进行泄漏检测。对预料的泄漏,如压力壳密封、主泵及某些阀杆的密封,应通过引漏系统进行收集,防止一回路冷却剂释放到安全壳空间。 9.稳压器应能维持系统正常运行压力,在电站负荷变化和冷却剂温度、体积变化时,压力能被限制在规定的范围内。在电站满功率下甩负荷而反应堆功率未能及时跟踪情况下,反应堆与汽轮机功率失配而引起系统压力上升时,稳压器超压保护应能及时动作。安全阀的排放能力应能使压力波动限制在规定范围内。

压水堆核电站反应堆压力容器金属材料概述

压水堆核电站反应堆压力容器金属材料概述压水堆核电站反应堆压力容器是在高温、高压流体冲刷和腐蚀,以及强烈的中子辐照等恶劣条件下运行的,因此ASME规范第Ⅺ卷要求,反应堆压力容器应采用优质材料、严格制造工艺、完善的试验和检查技术,且在服役期间必须定期进行检查。 1.反应堆压力容器结构和作用 功率在1000MW及以上的普通压水堆核电站反应堆压力容器设计压力高达17MPa,设计温度在350℃左右,直径近5m,厚度超过20cm,有的单件铸锭毛重达500多吨,设计寿命至少要求40年。因为其体积庞大,不可更换,所以压力容器的寿命决定了核电站的服役年限。压水堆压力容器是由反应堆容器和顶盖组成,前者由下法兰(含接管段)、简体和半球形下封头组焊而成,顶盖由半球形上封头和上法兰焊接组成(或者为一体化顶盖)。上下法兰面之间用两道自紧式空心金属(高镍耐蚀合金Im718或18—8钢)“0”形环密封。为了避免容器内表面和密封面腐蚀,在压力容器内壁堆焊有大于5mm厚的不锈钢衬里。为防止外表面腐蚀,压力容器外表面通常涂漆保护。 2.反应堆压力容器材料的发展史 压水堆反应堆压力容器材料一般都是在工程上成熟的材料基础上改进而成的。美国第一代压水堆核电站反应堆压力容器材料用的是具有优良工艺稳定性、焊接性和强度较好的锅炉钢A212B(法兰锻件为A350LFs),由于A212B钢淬透性和高温性能较差,第二代改用Mn-Mo 钢A302B (锻材为A336),该钢中的Mn是强化基体和提高淬透性的元素,它能提高钢的高温性能及降低回火脆性。随着核电站向大型化发展,压力容器也随之增大和增厚,A302B钢缺口韧性差的不足就逐渐显露出来,为保证厚截面钢的淬透性,使强度与韧性有良好的配合,20世纪60年代中期又对A302B钢添加Ni,改用淬透性和韧性比较好的Mn-M-Ni钢A533B (锻材为A508一Ⅱ钢)。并以钢包精炼、真空浇铸等先进炼钢技术提高钢的纯净度、减少杂质偏析,同时将热处理由正火+回火处理改为淬火+回火的调质处理,使组织细化,以获得强度、塑性和韧性配合良好的综合性能。与此同时,由于壁厚增加和面对活性区的纵向焊缝辐照性能差,所以将压力容器由板焊接结构改为环锻容器,材料采用A508一Ⅱ钢。它曾盛行一时,但自1970年西欧发现A508一Ⅱ钢堆焊层下有再热裂纹之后,又发展了A508一Ⅲ钢。 A508一Ⅲ钢是在A508一Ⅱ钢基础上,通过减少碳化物元素C、Cr、Mo、V的含量,以减少再热裂纹敏感性,使基体堆焊不锈钢衬里后,降低产生再热裂纹的倾向。为弥补因减少淬透性元素而降低的强度和淬透性,特增加了A508一Ⅲ钢中的Mn含量。因锰易增大钢中偏析,故又降低了磷、硫含量。硅在上述钢中是非合金化元素。有增加偏析、降低钢的塑、韧性的倾向,其残存量以偏低为好。厚截面的A508-Ⅲ钢淬火后,基体组织是贝氏体,当冷却速度不足时,将出现铁素体和珠光体,这种组织较贝氏体粗大,对提高强度和韧性不利,所以反应堆压力容器用钢要求采用优化的调制热处理工艺。 俄罗斯的反应堆应力容器用的材料不是Mn-Mo-Ni钢而是Cr-M0-V以及Cr-Ni-Mo-V钢。该钢已分别用在俄罗斯及东欧的VVER-440和VVER-l000压水堆上以及我国的田湾核电站

压水堆核电站的发电原理

核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再被高压水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。 一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成327度、155个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U 型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环,被称为一回路。 二回路蒸汽发生器U型管外的二回路水受热从而变成蒸汽,推动汽轮发电机做功,把热能转化为电力:做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却,凝结成水返回蒸汽发生器,重新加热成蒸汽。这样的汽水循环过程,被称为二回路。 三回路三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。 什么是核燃料? 核燃料是可在核反应堆中通过核裂变产生核能的材料,是铀矿石经过开采、初加工、铀转化、铀浓缩,进而加工成核燃料元件。 压水堆核电站用的是浓度为3%左右的核燃料(铀一235)。大亚湾核电站的核反应堆内有157个核燃料组件,每个组件由17×17根燃料棒组成。燃料棒由烧结二氧化铀芯块装入锆合金管中封焊构成。一个燃料组件中有一束控制棒,控制核裂变反应。 利用核能生产电能的电厂称为核电厂。由于核反应堆的类型不同,核电厂的系统和设备也不同。压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统(简称一回路)、蒸汽和动力转换系统(又称二回路)、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成,其流程原理如图2.1所示。通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂系统和设备相似,称为常规岛。电厂的其他部分,统称配套设施。实质上,从生产的角度讲,核岛利用核能生产蒸汽,常规岛用蒸汽生产电能。 反应堆冷却剂系统将堆芯核裂变放出的热能带出反应堆并传递给二回路系统以产生蒸汽。通常把反应堆、反应堆冷却剂系统及其辅助系统合称为核供汽系统。现代商用压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联在反应堆压力容器上的封闭环路(见图2.2)。每一条环路由一台蒸汽发生器、一台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管通组成。一回路内的高温高压含硼水,由反应堆冷却剂泵输送,流经反应堆堆芯,吸收了堆芯核裂变放出的热能,再流进蒸汽发生器,通过蒸汽发生器传热管壁,将热能传给二回路蒸汽发生器给水,然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复,构成封闭回路。整个一回路系统设有一台稳压器,一回路系统的压力靠稳压器调节,保持稳定。 为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全运行,核电厂还设置了专设安全设施和一系列辅助系统。 一回路辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行。压水堆核电厂一回路辅助系统按其功能划分,有保证正常运行的系统和废物处理系统,部分系统同时作为专设安全设施系统的支持系统。专设安全设施为一些重大的事故提供必要的应急冷却措施,并防止放射性物质的扩散。 二回路系统由汽轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成。蒸汽发生器的给水在蒸汽发生器吸收热量变成高压蒸汽,然后驱动汽轮发电机组发电,作功后的乏汽在冷凝器内冷

10级-核电站调试与运行思考题

《压水堆核电厂调试与运行》 第1章绪论 1.核电厂运行与常规火力发电厂运行相比存在哪些特殊问题? 2.压水堆核电厂运行的一般原则是什么? 3.按照我国《核电厂设计安全规定》中的定义,核电厂状态分为哪几类?正常运行、预计运行事件、事故工况、严重事故 第2章核电厂技术规格书 4.核电厂技术规格书一般包括哪六个方面的内容? 5.什么是运行模式?核电厂可以将机组正常运行的状态按照热力学和堆 物理的特性划分为哪六个运行模式? 反应堆压力容器内装有燃料时堆芯反应性状态,功率水平,反应堆冷却平均温度和压力容器封头顶盖螺栓张紧程度的任意一种组合。 反应堆功率运行模式(RP)蒸汽发生器冷却正常停堆模式(NS/SG)余热排出系统冷却正常停堆模式(NS、RRA)维修停堆模式(MCS)换料停堆模式(RCS)反应堆完全卸料模式(RCD) 6.在运行模式p-t图中标出各种运行模式,并解释各限制曲线的物理意义。 7.核电厂运行限值和条件起到哪些作用? 8.运行限值和条件根据其性质可分为哪些?各限值大小间有何关系? 安全限值,安全系统整定值,正常运行的限值和条件及监督要求 第3章压水堆核电厂的调试启动 9.大型压水堆核电厂建设工程可以分为哪几个阶段? 10.核电厂调试的目的是什么? 11.缩写EC、SUT、EESR、TOB、TOTO、NCC、NSSS、HFT、LOCA、SRC的中文 含义是什么? 12.核电站所有硬件设备的现场安装施工是由什么部门负责?对安装完毕 的设备和系统的调试,使其在功能和性能上满足设计要求,是由什么部 门承担的? 13.从安装到调试的责任转移的标志是什么? 14.当系统发生责任转移时,会产生系统和设备在某一区域的安装和调试有 接口的情况,这时就必须实行什么? 15.当核电站的系统处于安装结束和调试即将开始的阶段,安装和调试活动 所涉及的两个文件是什么? 安装状态结束(EESR)报告隔离移交(TOB)报告 16.什么是安装结束报告?

压水堆核电站基础

第五章 反应堆冷却剂系统(RCP ) 反应堆冷却剂系统是核电站一回路主系统,系统代码为 RCP ,包括三个环路,每个环 路上有一台冷却剂循环泵和一台蒸汽发生器,其中 1号环路上还设有一台稳压器及与其相 关的卸压箱。 反应堆冷却剂系统的功能是: (1) 主泵使冷却剂在环路中循环,将堆芯的热量带出,通过蒸汽发生器将热量传给 二次侧给 水; (2) 堆芯中的冷却剂又起慢化剂作用,使中子得到慢化; (3) 冷却剂中溶有硼酸,用来控制反应性的变化; (4) 稳压器用来控制冷却剂压力,防止堆芯产生偏离泡核沸腾; (5 )稳压器上的安全阀起超压保护作用; (6)在发生燃料元件包壳破损时,反应堆冷却剂系统的压力边界是防止放射性泄漏 的第二道屏 障。 图5.1是RCP 系统1号环路的示意图,图中也标出了其它一些与 RCP 系统连接的辅助系 统。注意有些辅助系统与 RCP 的接口不在1号环路,这里只是示意性地把它们表示出来。 图5.1 RCP 主系统(1号环路) 5.1反应堆冷却剂泵 反应堆冷却剂泵又称主泵, 是三相感应电动机驱动的立式、 单级、轴封泵,由电动机、 11 越I 停塔轡即 曲冒 Bl

轴封组件和水力部件组成。反应堆冷却剂由装在转动轴下部的泵唧送,冷却剂通过泵壳底 部吸入,然后从泵壳侧面出口接管排出。串联布置的三级轴封有效地限制了冷却剂沿泵轴 的泄漏。 三台主泵的设备编码分别为RCP001PO、002PO、003PO。主泵名义流量23790 m3/h, 压头97.2 mCL,转速1485 rpm。其结构如图5.2所示。 5.1.1水力部件 1.泵体 泵体由泵壳、扩散器(又称导叶)、 进水导管、叶轮、泵轴组成。其中除泵轴 为不锈钢锻件之外,均为不锈钢铸件。 叶轮有七个螺旋离心叶片,装在泵轴 的下端。扩散器汇集来自叶轮的冷却剂, 它由十二个螺旋离心叶片组成,被安装在 扩散段法兰的底部,扩散器可以与泵的内 部部件同时从泵体中取出。在扩散器的下 部装有防热罩。冷却剂由泵壳底部的进口 接管吸入,由装在泵轴下部的叶轮唧送, 经扩散器从泵壳侧面的出口接管排出。 2?热屏 热屏是由12层不锈钢扁平盘管组成 的热交换器,装在叶轮与泵轴承之间,热 屏法兰构成泵壳上法兰。由RCV系统来的 高压冷却水注入泵径向轴承和轴封之间, 它对轴封来说是密封水,对径向轴承来说 则是润滑剂。 热屏冷却盘管内流动的冷却水来自设 备冷却水系统( 图5.2反应堆冷却剂泵 RRI),其进口温度为35 C,流 量约为9 m3/h。它在反应堆冷却剂(292.4 C)和轴承之间提供传热屏障,冷却流过的反应堆冷却剂,防止轴封和轴承的损坏。即使在失去RCV系统注入水的情况下,这样构成的热 屏可保持其上部温度不超过72 C。因此,在主泵运行时或在主泵停运后而一回路温度高于70 C时,必须供给热屏冷却水。 3 .泵轴承

各种反应堆介绍

各种反应堆介绍

各种反应堆介绍 国外高温气冷堆发展情况 目前世界上的主要有核国家,都在积极发展高温气冷堆技术用于发电与制氢。美国能源部2004年开始招标建设一座热功率40万到60万千瓦的双用途高温气冷堆,项目投资约15亿美元,计划2015年建成。南非的高温气冷堆核电站设计,已经通过国际原子能机构组织的四次审评,计划在2010年前建成示范电站。法国法马通公司也在积极开展高温气冷堆技术的研究,并已参加美国爱达荷高温气冷堆项目的投标。日本已经建成了高温工程试验研究堆,用于研究高温气冷堆技术和高温制氢技术。俄罗斯正与美国共同开展利用高温气冷堆烧钚的研究。 快堆核电站 快堆核电站由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖。目前,世界上已商业运行的核电站堆型,如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增殖堆型,主要利用核裂变燃料,即使再利用转换出来的钚-239等易裂变材料,它对铀资源的利用率也只有1%—2%,但在快堆中,铀-238原则上都能转换成钚-239而得以使用,但考虑到各种损耗,快堆可将铀资源的利用率提高到60%—70%。 沸水堆核电站

沸水堆核电站以沸水堆为热源的核电站。沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆,都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。沸水堆核电站系统有:主系统(包括反应堆);蒸汽-给水系统;反应堆辅助系统等。 重水堆核电站 与压水堆核电站不同,重水堆核电站的核反应堆是利用天然铀作燃料,用重水做慢化剂和冷却剂。目前全世界正在运行的400多个核电机组中,绝大多数是压水堆,只有32个是重水堆。 重水堆核电站不用浓缩铀,而用天然铀作燃料,比压水堆的燃料成本低三分之二,但用作慢化剂和冷却剂的重水则十分昂贵。与压水堆核电站相比,重水堆核电站可以实现不停堆换燃料,一年365天都可以发电,实际发电量可以达到设计发电量的85%,设计年容量因子较高。另外,重水堆核电站的安全性较高,还可以大量生产同位素。 目前全世界拥有重水堆核电机组最多的国家是加拿大,韩国、阿根廷、印度、罗马尼亚和我国的台湾省也有少量重水堆核电机组。 目前正在运行的秦山三期属于重水堆核电站 生活中的辐射 千万年来,人类就是在天然放射性环境中发展进化,繁衍生长。在您的一生中,从头到脚时时刻刻都受到看不见的射线的照射,但仍然健康地生活着。天然环境中的放射性,主要来自天空中的宇宙射线和大地土壤、

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