壓水堆一迴路包括哪些設備
㈠ 壓水堆是目前全世界核電站普遍採用的堆型,具體介紹一下壓水堆核電廠
壓水堆最初是美國為核潛艇設計的一種熱堆堆型,用輕水作慢化劑和冷卻劑。四十多年來,這種堆型得到了很大的發展,經過一系列的重大改進,已經成為技術上最成熟的一種堆型。當前,壓水堆核電廠在核能領域中佔有獨特的統治地位,而且這種狀況可能還要維持幾十年。圖1-3給出了壓水堆核電廠示意圖。
壓水堆核電廠用的輕水有一個明顯的缺點,就是沸點低。要使熱力系統有較高的熱能轉換效率,根據熱力學原理,核反應堆應有高的堆芯出口溫度參數。而要獲得高的溫度參數,就必須增加冷卻劑的系統壓力使其處於液相狀態。所以壓水堆是一種使冷卻劑處於高壓狀態的輕水堆。
壓水堆核電廠的主要特點如下:
第一,結構緊湊,堆芯的功率密度大。因此,在體積相同的情況下,熱堆中壓水堆的功率最大。
第二,基於上述特點,再加上輕水的價格便宜,導致壓水堆的基建費用低和建設周期短。
第三,必須採用有一定富集度的核燃料。
第四,反應堆堆芯置於承壓的壓力容器內,高壓導致壓力容器的製作難度和製作費用的提高。
第五,熱效率低。
反應堆冷卻劑系統由反應堆和若干並聯的傳熱環路組成,每條環路包括一台蒸汽發生器、有關的反應堆冷卻劑泵(以下簡稱「主泵」)、管路和閥門以及控制和保護用的儀表。此外,反應堆冷卻劑系統中還包括一台穩壓器、一個穩壓器卸壓箱和若干貫穿件。
冷卻劑流經的迴路稱為一迴路(詳見圖1-3深紅色部分)。一迴路包含的關鍵設備有壓力容器、蒸汽發生器、主泵、穩壓器以及有關閥門等,全部安置在安全殼內(詳見圖1-3淺藍色部分)。高強度的壓力容器、一迴路管道、蒸汽發生器一次側和閥門等構成了一迴路壓力邊界。
冷卻劑在壓力容器內經過反應堆堆芯,將裂變產生的能量帶出壓力容器,送入蒸汽發生器,使蒸汽發生器中二迴路(詳見圖1-3黃色和深藍色部分)的水變成蒸汽。蒸汽再進入汽輪發電機的汽缸做功。冷卻劑從蒸汽發生器的管內流過後,經過主泵又回到堆芯。
壓水堆核電廠冷卻劑的入口溫度一般在290℃左右,出口溫度330℃左右,堆內壓力15.5兆帕。以大亞灣核電廠為例,一台電功率984兆瓦的壓水堆核電機組,其壓力容器內徑為3.99米,壁厚0.2米,重330噸,高13米以上。
主泵的功用是確保冷卻劑在一迴路中的循環,以保證鏈式裂變反應產生的熱量被及時載帶出來。
穩壓器又稱壓力平衡器,是用來控制反應堆系統壓力變化的設備。在正常運行時,起保持壓力的作用;在發生事故時,提供超壓保護。穩壓器里設有加熱器和噴淋系統,當反應堆內壓力過高時,噴灑冷水降壓;當堆內壓力太低時,加熱器自動加熱使水蒸發以增加壓力。
蒸汽發生器內有很多傳熱管,一迴路和二迴路通過蒸汽發生器傳遞熱量。一迴路的水流過蒸汽發生器傳熱管內時,將攜帶的熱量傳輸給傳熱管外流動的二迴路的水,從而使二迴路的水變成280℃左右、6~7兆帕的高溫蒸汽。也就是說,在蒸汽發生器里,一迴路與二迴路的水在互不交混的情況下,通過管壁發生了熱交換。蒸汽發生器是分隔一迴路和二迴路的關鍵設備。近代壓水堆核電廠中,帶汽水分離器的飽和蒸汽發生器應用較廣。一台百萬千瓦級的三環路壓水堆核電機組,擁有3台蒸汽發生器,每台蒸汽發生器總高度為19~22米,總重量可達300~400噸,生產的蒸汽可供發出260~340兆瓦的電功率。
安全殼用來控制和限制放射性物質從反應堆擴散出去,以保護公眾免遭放射性物質的傷害。萬一發生反應堆一迴路水外逸的失水事故,安全殼是防止裂變產物釋放到環境的最後一道屏障。安全殼一般是內襯鋼板的預應力混凝土厚壁容器,其內徑達40米,內高達60~70米。安全殼內的核反應堆及與反應堆有關的各個系統統稱為核島。
汽輪發電機組及其配套設施和它們所在的廠房統稱為常規島。核電廠用的汽輪發電機在構造上與常規火電廠用的大同小異,所不同的是採用飽和蒸汽做功,蒸汽壓力和溫度都較低,所以同等功率機組的汽輪機體積比常規火電廠的大。冷凝器是二迴路和三迴路之間的熱交換器。冷卻冷凝器的水在三迴路中流動(詳見圖1-3綠色部分)。三迴路是一個開式迴路,可將汽輪機排出的難以利用的低品質熱量帶入最終熱阱——江、河、湖、海或大氣。三迴路的用水量較火電廠冷卻水用量大,以大亞灣核電廠為例,一台電功率984兆瓦的壓水堆核電機組,三迴路每小時需要超過40萬噸冷卻水。
㈡ 為什麼說,核電站的原理就是燒開水
可以說「燒開水來」是核源電站運行原理中的一步。
燒開水,本身就是一種能量的轉化,將其他能量轉化成水的熱能,如果把燒開水的原理比喻到核電站發電上,那就是在反應堆里用核能「燒水」,其程序比普通的燒水要復雜很多,因為中間會出現核裂變反應,也正是核裂變反應那是核能發電。目前為止有超過一半的核電站都屬於壓水堆核電站,組成這種核電站的設備包括反應堆、蒸汽發生機、汽輪機以及發電機。
核裂變後核能就可以轉化成水的熱能,使水變的高溫高壓,然後利用這種能量來發電。
㈢ 壓水堆核電站的工作原理是什麼
壓水堆核電站
壓水堆核電站的一迴路系統與二迴路系統完全隔開,它是一個密閉的循環系統。該核電站的原理流程為:主泵將高壓冷卻劑送入反應堆,一般冷卻劑保持在120~160個大氣壓。在高壓情況下,冷卻劑的溫度即使300℃多也不會汽化。冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應堆,並進入蒸汽發生器,通過數以千計的傳熱管,把熱量傳給管外的二迴路水,使水沸騰產生蒸汽;冷卻劑流經蒸汽發生器後,再由主泵送入反應堆,這樣來回循環,不斷地把反應堆中的熱量帶出並轉換產生蒸汽。從蒸汽發生器出來的高溫高壓蒸汽,推動汽輪發電機組發電。做過功的廢汽在冷凝器中凝結成水,再由凝結給水泵送入加熱器,重新加熱後送回蒸汽發生器。這就是二迴路循環系統。
壓水堆由壓力容器和堆芯兩部分組成。壓力容器是一個密封的、又厚又重的、高達數十米的圓筒形大鋼殼,所用的鋼材耐高溫高壓、耐腐蝕,用來推動汽輪機轉動的高溫高壓蒸汽就在這里產生的。在容器的頂部設置有控制棒驅動機構,用以驅動控制棒在堆芯內上下移動。
堆芯是反應堆的心臟,裝在壓力容器中間。它是燃料組件構成的。正如鍋爐燒的煤塊一樣,燃料芯塊是核電站「原子鍋爐」燃燒的基本單元。這種芯塊是由二氧化鈾燒結而成的,含有2~4%的鈾-235,呈小圓柱形,直徑為9.3毫米。把這種芯塊裝在兩端密封的鋯合金包殼管中,成為一根長約4米、直徑約10毫米的燃料元件棒。把
200多根燃料棒按正方形排列,用定位格架固定,組成燃料組件。每個堆芯一般由121個到193個組件組成。這樣,一座壓水堆所需燃料棒幾萬根,二氧化鈾芯塊1千多萬塊堆芯。此外,這種反應堆的堆芯還有控制棒和含硼的冷卻水(冷卻劑)。控制棒用銀銦鎘材料製成,外面套有不銹鋼包殼,可以吸收反應堆中的中子,它的粗細與燃料棒差不多。把多根控制棒組成棒束型,用來控制反應堆核反應的快慢。如果反應堆發生故障,立即把足夠多的控制棒插入堆芯,在很短時間內反應堆就會停止工作,這就保證了反應堆運行的安全。
以下內容來自:《教學參考資料》初中物理第二冊
壓水堆是目前比較廣泛採用的核反應堆。其特徵是水在堆芯內不沸騰,因此水必須保持在高壓狀態。圖9-10是壓水堆核電站的流程示意圖。燃料用的是二氧化鈾陶瓷塊,這樣的鈾芯塊本身就起防止放射性物質外逸的作用,即構成了第一道安全屏障。把這些小的鈾塊重疊在高3米,外徑9.5毫米,厚0.57毫米的鋯合金管內封閉,即成為燃料元件棒,即鈾棒。鋯合金管也能防止放射性物質逸出,故構成第二道安全屏障。每200多根鈾棒,排列成橫17排,縱17排的燃料元件。如果堆內有100多個這樣的燃料元件,即可成為90萬千瓦的壓水堆核電站。整個堆芯放在內徑為4米,高為13米,厚為0.2米的壓力殼內。殼內壓強為155個大氣壓。可把水加熱到330℃以上。溫度升高了的水進入蒸汽發生器內,器內有很多細管,細管中的水接收熱量變成蒸汽進入蒸汽輪機發電。
㈣ 壓水堆核電站中,為凈化一迴路水,化學和容積控制系統採取了哪些措施
1)一迴路冷卻劑系統的硼濃度及PH值;反應堆功率運行期間,通過向冷卻劑中加入氫和回減少補答水中氧的含量2)一迴路冷卻劑中溶解氧的濃度;來控製冷卻劑中的氧濃度。試驗證明只要維持冷卻劑中溶解氫的濃度在3)一迴路冷卻劑中雜質的含量;14~15ml/kgH2O,就可抑制由於水的輻射分解產生的氧。4)放射性核素如碘的濃
㈤ 為什麼壓水堆核電站一迴路不用水蒸氣呢
水在反應堆中是抄冷卻劑和慢化劑,而水蒸汽不能達到這種作用。
(1)核燃料產熱很大,表面溫度可以達到上千度,如果用水蒸汽的話,已經達到飽和,沒法再吸熱了,無法導出核燃料的產熱。
(2)水還啟到慢化中子的作用,將裂變產生的快中子慢化到熱中子,達到與鈾發生反應的能量截面。水蒸汽中水分子的密度太小,根本達不到這種目的
綜上所述,壓水堆中用水蒸氣是不可行,根本不靠譜。
㈥ 中國有幾個核電站
.我國第一座自行設計建造的核電站是秦山核電站,位於浙江省海鹽縣杭州灣口岸,第一期工程發電能力為30萬千瓦。
2.大亞灣核電站位於中國廣東省,是中國大陸建成的第二座核電站,也是大陸首座使用國外技術和資金建設的核電站。此後,在大亞灣核電站之側又建設了嶺澳核電站,兩者共同組成一個大型核電基地。
3.嶺澳核電項目是繼大亞灣核電站投產後國家在廣東地區建造的第二座大型商用核電站,距正在運行的大亞灣核電站約1.2公里。人們習慣把這兩座堆型相同、規模相似的核電站稱為一核和二核。
4.
秦山二期核電站是我國自行設計、建設的秦山二期核電站(2台60萬千瓦)1號機組主迴路於2001年1月25日交付調試,2月25日實現升壓.
5.秦山三期核電站是中國和加拿大合作建造的我國第一座重水堆核電站,裝有兩台72.8萬千瓦核電機組。它於1998年6月8日開工建設。1號機組於2002年11月19日實現首次並網,2002年12月31日提前43天投入商業運行。2號機組也於今年6月12日提前91天並網發電。
6.田灣核電站是從俄羅斯引進的2×100萬千瓦壓水堆核電站,位於江蘇連雲港市。核電站採用了全數字化儀控系統和雙層安全殼,進一步提高了安全性能。它於1999年10月20日開工建設,兩套機組分別在2004年和2005年投入商業運行
㈦ 壓水堆一迴路裡面放射性主要是來自哪個核素
放射化復學純度是衡量制放射性葯物質量的重要指標之一,也是放射性葯物常規檢驗項目中最重要的項目。須指出的是,放射化學純度的計算應在放射性核純度的基礎上進行。經常使用的方法是紙層析法。在紙層析法中,涉及放射性葯物中各組分的比移值(Rf)