压水堆一回路包括哪些设备
㈠ 压水堆是目前全世界核电站普遍采用的堆型,具体介绍一下压水堆核电厂
压水堆最初是美国为核潜艇设计的一种热堆堆型,用轻水作慢化剂和冷却剂。四十多年来,这种堆型得到了很大的发展,经过一系列的重大改进,已经成为技术上最成熟的一种堆型。当前,压水堆核电厂在核能领域中占有独特的统治地位,而且这种状况可能还要维持几十年。图1-3给出了压水堆核电厂示意图。
压水堆核电厂用的轻水有一个明显的缺点,就是沸点低。要使热力系统有较高的热能转换效率,根据热力学原理,核反应堆应有高的堆芯出口温度参数。而要获得高的温度参数,就必须增加冷却剂的系统压力使其处于液相状态。所以压水堆是一种使冷却剂处于高压状态的轻水堆。
压水堆核电厂的主要特点如下:
第一,结构紧凑,堆芯的功率密度大。因此,在体积相同的情况下,热堆中压水堆的功率最大。
第二,基于上述特点,再加上轻水的价格便宜,导致压水堆的基建费用低和建设周期短。
第三,必须采用有一定富集度的核燃料。
第四,反应堆堆芯置于承压的压力容器内,高压导致压力容器的制作难度和制作费用的提高。
第五,热效率低。
反应堆冷却剂系统由反应堆和若干并联的传热环路组成,每条环路包括一台蒸汽发生器、有关的反应堆冷却剂泵(以下简称“主泵”)、管路和阀门以及控制和保护用的仪表。此外,反应堆冷却剂系统中还包括一台稳压器、一个稳压器卸压箱和若干贯穿件。
冷却剂流经的回路称为一回路(详见图1-3深红色部分)。一回路包含的关键设备有压力容器、蒸汽发生器、主泵、稳压器以及有关阀门等,全部安置在安全壳内(详见图1-3浅蓝色部分)。高强度的压力容器、一回路管道、蒸汽发生器一次侧和阀门等构成了一回路压力边界。
冷却剂在压力容器内经过反应堆堆芯,将裂变产生的能量带出压力容器,送入蒸汽发生器,使蒸汽发生器中二回路(详见图1-3黄色和深蓝色部分)的水变成蒸汽。蒸汽再进入汽轮发电机的汽缸做功。冷却剂从蒸汽发生器的管内流过后,经过主泵又回到堆芯。
压水堆核电厂冷却剂的入口温度一般在290℃左右,出口温度330℃左右,堆内压力15.5兆帕。以大亚湾核电厂为例,一台电功率984兆瓦的压水堆核电机组,其压力容器内径为3.99米,壁厚0.2米,重330吨,高13米以上。
主泵的功用是确保冷却剂在一回路中的循环,以保证链式裂变反应产生的热量被及时载带出来。
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,当反应堆内压力过高时,喷洒冷水降压;当堆内压力太低时,加热器自动加热使水蒸发以增加压力。
蒸汽发生器内有很多传热管,一回路和二回路通过蒸汽发生器传递热量。一回路的水流过蒸汽发生器传热管内时,将携带的热量传输给传热管外流动的二回路的水,从而使二回路的水变成280℃左右、6~7兆帕的高温蒸汽。也就是说,在蒸汽发生器里,一回路与二回路的水在互不交混的情况下,通过管壁发生了热交换。蒸汽发生器是分隔一回路和二回路的关键设备。近代压水堆核电厂中,带汽水分离器的饱和蒸汽发生器应用较广。一台百万千瓦级的三环路压水堆核电机组,拥有3台蒸汽发生器,每台蒸汽发生器总高度为19~22米,总重量可达300~400吨,生产的蒸汽可供发出260~340兆瓦的电功率。
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。万一发生反应堆一回路水外逸的失水事故,安全壳是防止裂变产物释放到环境的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器,其内径达40米,内高达60~70米。安全壳内的核反应堆及与反应堆有关的各个系统统称为核岛。
汽轮发电机组及其配套设施和它们所在的厂房统称为常规岛。核电厂用的汽轮发电机在构造上与常规火电厂用的大同小异,所不同的是采用饱和蒸汽做功,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厂的大。冷凝器是二回路和三回路之间的热交换器。冷却冷凝器的水在三回路中流动(详见图1-3绿色部分)。三回路是一个开式回路,可将汽轮机排出的难以利用的低品质热量带入最终热阱——江、河、湖、海或大气。三回路的用水量较火电厂冷却水用量大,以大亚湾核电厂为例,一台电功率984兆瓦的压水堆核电机组,三回路每小时需要超过40万吨冷却水。
㈡ 为什么说,核电站的原理就是烧开水
可以说“烧开水来”是核源电站运行原理中的一步。
烧开水,本身就是一种能量的转化,将其他能量转化成水的热能,如果把烧开水的原理比喻到核电站发电上,那就是在反应堆里用核能“烧水”,其程序比普通的烧水要复杂很多,因为中间会出现核裂变反应,也正是核裂变反应那是核能发电。目前为止有超过一半的核电站都属于压水堆核电站,组成这种核电站的设备包括反应堆、蒸汽发生机、汽轮机以及发电机。
核裂变后核能就可以转化成水的热能,使水变的高温高压,然后利用这种能量来发电。
㈢ 压水堆核电站的工作原理是什么
压水堆核电站
压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开,它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为:主泵将高压冷却剂送入反应堆,一般冷却剂保持在120~160个大气压。在高压情况下,冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆,并进入蒸汽发生器,通过数以千计的传热管,把热量传给管外的二回路水,使水沸腾产生蒸汽;冷却剂流经蒸汽发生器后,再由主泵送入反应堆,这样来回循环,不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽,推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水,再由凝结给水泵送入加热器,重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。
压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳,所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀,用来推动汽轮机转动的高温高压蒸汽就在这里产生的。在容器的顶部设置有控制棒驱动机构,用以驱动控制棒在堆芯内上下移动。
堆芯是反应堆的心脏,装在压力容器中间。它是燃料组件构成的。正如锅炉烧的煤块一样,燃料芯块是核电站“原子锅炉”燃烧的基本单元。这种芯块是由二氧化铀烧结而成的,含有2~4%的铀-235,呈小圆柱形,直径为9.3毫米。把这种芯块装在两端密封的锆合金包壳管中,成为一根长约4米、直径约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,组成燃料组件。每个堆芯一般由121个到193个组件组成。这样,一座压水堆所需燃料棒几万根,二氧化铀芯块1千多万块堆芯。此外,这种反应堆的堆芯还有控制棒和含硼的冷却水(冷却剂)。控制棒用银铟镉材料制成,外面套有不锈钢包壳,可以吸收反应堆中的中子,它的粗细与燃料棒差不多。把多根控制棒组成棒束型,用来控制反应堆核反应的快慢。如果反应堆发生故障,立即把足够多的控制棒插入堆芯,在很短时间内反应堆就会停止工作,这就保证了反应堆运行的安全。
以下内容来自:《教学参考资料》初中物理第二册
压水堆是目前比较广泛采用的核反应堆。其特征是水在堆芯内不沸腾,因此水必须保持在高压状态。图9-10是压水堆核电站的流程示意图。燃料用的是二氧化铀陶瓷块,这样的铀芯块本身就起防止放射性物质外逸的作用,即构成了第一道安全屏障。把这些小的铀块重叠在高3米,外径9.5毫米,厚0.57毫米的锆合金管内封闭,即成为燃料元件棒,即铀棒。锆合金管也能防止放射性物质逸出,故构成第二道安全屏障。每200多根铀棒,排列成横17排,纵17排的燃料元件。如果堆内有100多个这样的燃料元件,即可成为90万千瓦的压水堆核电站。整个堆芯放在内径为4米,高为13米,厚为0.2米的压力壳内。壳内压强为155个大气压。可把水加热到330℃以上。温度升高了的水进入蒸汽发生器内,器内有很多细管,细管中的水接收热量变成蒸汽进入蒸汽轮机发电。
㈣ 压水堆核电站中,为净化一回路水,化学和容积控制系统采取了哪些措施
1)一回路冷却剂系统的硼浓度及PH值;反应堆功率运行期间,通过向冷却剂中加入氢和回减少补答水中氧的含量2)一回路冷却剂中溶解氧的浓度;来控制冷却剂中的氧浓度。试验证明只要维持冷却剂中溶解氢的浓度在3)一回路冷却剂中杂质的含量;14~15ml/kgH2O,就可抑制由于水的辐射分解产生的氧。4)放射性核素如碘的浓
㈤ 为什么压水堆核电站一回路不用水蒸气呢
水在反应堆中是抄冷却剂和慢化剂,而水蒸汽不能达到这种作用。
(1)核燃料产热很大,表面温度可以达到上千度,如果用水蒸汽的话,已经达到饱和,没法再吸热了,无法导出核燃料的产热。
(2)水还启到慢化中子的作用,将裂变产生的快中子慢化到热中子,达到与铀发生反应的能量截面。水蒸汽中水分子的密度太小,根本达不到这种目的
综上所述,压水堆中用水蒸气是不可行,根本不靠谱。
㈥ 中国有几个核电站
.我国第一座自行设计建造的核电站是秦山核电站,位于浙江省海盐县杭州湾口岸,第一期工程发电能力为30万千瓦。
2.大亚湾核电站位于中国广东省,是中国大陆建成的第二座核电站,也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站。此后,在大亚湾核电站之侧又建设了岭澳核电站,两者共同组成一个大型核电基地。
3.岭澳核电项目是继大亚湾核电站投产后国家在广东地区建造的第二座大型商用核电站,距正在运行的大亚湾核电站约1.2公里。人们习惯把这两座堆型相同、规模相似的核电站称为一核和二核。
4.
秦山二期核电站是我国自行设计、建设的秦山二期核电站(2台60万千瓦)1号机组主回路于2001年1月25日交付调试,2月25日实现升压.
5.秦山三期核电站是中国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站,装有两台72.8万千瓦核电机组。它于1998年6月8日开工建设。1号机组于2002年11月19日实现首次并网,2002年12月31日提前43天投入商业运行。2号机组也于今年6月12日提前91天并网发电。
6.田湾核电站是从俄罗斯引进的2×100万千瓦压水堆核电站,位于江苏连云港市。核电站采用了全数字化仪控系统和双层安全壳,进一步提高了安全性能。它于1999年10月20日开工建设,两套机组分别在2004年和2005年投入商业运行
㈦ 压水堆一回路里面放射性主要是来自哪个核素
放射化复学纯度是衡量制放射性药物质量的重要指标之一,也是放射性药物常规检验项目中最重要的项目。须指出的是,放射化学纯度的计算应在放射性核纯度的基础上进行。经常使用的方法是纸层析法。在纸层析法中,涉及放射性药物中各组分的比移值(Rf)