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技術(shù)文章

壓水堆核電站主要設(shè)備
壓水堆核電站主要設(shè)備典型壓水反應(yīng)堆的核心是一個(gè)圓柱形高壓反應(yīng)容器。容器內(nèi)設(shè)有實(shí)現(xiàn)核裂變反應(yīng)堆的堆芯和堆芯支承結(jié)構(gòu)，頂部裝有控制裂變反應(yīng)的控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)，隨時(shí)調(diào)節(jié)和控制堆芯中控制棒的插入深度。

堆芯是原子核反應(yīng)堆的心臟，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在這里進(jìn)行。它由核燃料組件、控制棒組件和既作中子慢化劑又作為冷卻劑的水組成。  

堆內(nèi)鈾-235核裂變時(shí)釋放出來的核能迅速轉(zhuǎn)化為熱量，熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞到燃料棒表面，然后，通過對流放熱，將熱量傳遞給快速流動的冷卻水（冷卻劑），使水溫升高，從而由冷卻水將熱量帶出反應(yīng)堆，再通過一套動力回路將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?wbr>

  



壓水堆核電站原理：由反應(yīng)堆釋放的核能通過一套動力裝置將核能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭幽?，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｔ搫恿ρb置由一回路系統(tǒng)，二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)和設(shè)備組成。

原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的冷卻水在主冷卻泵驅(qū)動下，流進(jìn)反應(yīng)堆堆芯，冷卻水溫度升高，將堆芯的熱量帶至蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器一次側(cè)再把熱量傳遞給管子外面的二回路循環(huán)系統(tǒng)的給水，使給水加熱變成高壓蒸汽，放熱后的一次側(cè)冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一個(gè)密閉的循環(huán)回路。

一回路系統(tǒng)主要設(shè)備除反應(yīng)堆外，還有蒸汽發(fā)生器、冷卻劑主泵機(jī)組、穩(wěn)壓器及主管道等。
  



一回路示意圖




穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)圖



冷卻劑主泵結(jié)構(gòu)圖

二回路中蒸汽發(fā)生器的給水吸收了一回路傳來的熱量變成高壓蒸汽，然后推動汽輪機(jī)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功后的乏汽在冷凝器內(nèi)冷卻而凝結(jié)成水，再由給水泵送至加熱器，加熱后重新返回蒸汽發(fā)生器，再變成高壓蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)作功發(fā)電。這樣構(gòu)成**個(gè)密閉循環(huán)回路。

二回路系統(tǒng)由蒸汽發(fā)生器二次側(cè)、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、凝結(jié)水泵、給水泵、給水加熱器和中間汽水分離再熱器等設(shè)備組成。


汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組是二回路系統(tǒng)的主要設(shè)備。它由飽和汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器和中間汽水分離加熱器組成。



汽輪機(jī)是單軸、四缸六排汽、冷凝式飽和蒸汽輪機(jī)。在汽輪機(jī)高壓缸和低壓缸之間，設(shè)有兩個(gè)汽水分離再熱器，對蒸汽進(jìn)行中間除濕和加熱。

  






核電廠二回路的流程原理與火力發(fā)電廠的流程原理基本相同，只是由核島部分的蒸汽發(fā)生器代替了火力發(fā)電廠的蒸汽鍋爐。
同火力發(fā)電廠使用的熱蒸汽相比，蒸汽發(fā)生器出口的蒸汽為飽和蒸汽，熱力參數(shù)低，作功能力差，因此核電汽輪機(jī)的體積比火電汽輪機(jī)的體積大，在本體疏水和蒸汽除濕等方面都要采取相應(yīng)的必要措施，以防止?jié)裾羝臎_蝕。為了降低??蝕影響，采用半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)較為有利。
  




為保證反應(yīng)堆的**運(yùn)行，壓水堆不允許冷卻水沸騰。因此，由主循環(huán)泵5送入反應(yīng)堆2的冷卻劑(輕水)的壓力高達(dá)12~16MPa。在此情況下，冷卻劑(輕水)的溫度即使達(dá)320℃也不會汽化。冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應(yīng)堆，并進(jìn)入蒸汽發(fā)生器4，通過數(shù)以千計(jì)的傳熱管，把熱量傳給管外的二回路水(壓力通常比一回路低8~11MPa)，使水沸騰產(chǎn)生蒸汽；從蒸汽發(fā)生器出來的飽和蒸汽或微過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸6膨脹作功，高壓缸排汽進(jìn)入汽水分離再熱器7，分離出來的飽和蒸汽被再熱后送入對稱分流的低壓缸8繼續(xù)作功。作過功的乏汽在凝汽器10中凝結(jié)成水，經(jīng)凝結(jié)水泵11、凝結(jié)水精處理裝置12、凝升泵13、低壓回?zé)峒訜崞?4、除氧器15、給水泵16和高壓回?zé)崞骷訜?7后，重新送回蒸汽發(fā)生器。冷卻劑流經(jīng)蒸汽發(fā)生器后，再由主泵送入反應(yīng)堆而形成循環(huán)，不斷地把反應(yīng)堆中的熱量帶出并轉(zhuǎn)換產(chǎn)生蒸汽。

壓水堆核電站主要設(shè)備


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