第二节A 核电站结构.ppt

1、,一回路：反应堆内的链式裂变反应，产生大量的热量传给冷却剂（水），受热的冷却剂进入蒸汽发生器，冷却剂在蒸汽发生器的管束内放出热量后又被主循环泵打回反应堆，它在反应堆内重新加热后再唧送到蒸汽发生器中去。这样周而复始地形成闭式的循环回路，称为一回路。,一回路冷却剂的热量通过蒸汽发生器传热管的管壁传给管外工质（水），使之预热、蒸发产生蒸汽，品质合格的蒸汽被送往汽轮机，推动汽轮机旋转，汽轮机再驱动发电机发电。在汽轮机内作过功的蒸汽（排汽）进入冷凝器被温度较低的循环水冷却并凝结为水，凝结水经凝结水泵升压后进入低压加热器，并被从汽轮机某级后端抽出来的具有一定温度的蒸汽加热。给水泵将温度升高的凝结水再次升压

2、（给水）后和补充水一起进入高温加热器，高温加热器将给水加热到需要温度后再次进入蒸汽发生器，重新被加热器化。这样周而复始地形成第二回路。一、二回路的工质不断运行，能量以核能热能机械能电能的规律转换，这就是核电厂的一般工作原理。,二、什么叫做核反应堆,第一节 核反应堆概述,核反应堆是利用易裂变物质, 使之发生可控自持链式裂变反应的装置。,三、.核反应堆的种类,1. 生产堆专门用于生产易裂变材料或其他材料 或用于工业规模辐照的反应堆 （1）生产易裂变核燃料 (2) 生产同位素用于医学、工业、农业中 具有 放射性， 14.3d， 0.694Mev 具有放射性 ， 5.3y 1.33Mev 1.17Me

3、v,（3）辐照 反应堆中裂变碎片都具有放射性，可以来杀菌、消毒、育种、材料改性 。 2. 实验堆专门用于实验研究，为设计 和研制新反应堆取得必要的数 据，这些研究包括中子物理学， 固体物理学，反应堆物理，活 化分析，放射生物学和反应堆 工程等。,3. 动力堆 作为推进动力核动力 核潜艇消耗几公斤裂变物质足够供大型 船舶环绕全球一周。 核电站1Kg天然铀燃烧可等同2040T标准煤的发电量。,四、反应堆堆型,1、压水堆核电站：,工作原理： 核燃料 3.25低浓度铀 （U235） 秦山二期 冷却剂 H2O (压力15.5MPa ， 温度292.8327.2) 慢化剂 H2O (压力15.5MPa ，

4、 温度292.8327.2) 秦山二期数据,2、沸水堆核电站,工作原理： 核燃料 3.5低浓度铀 （U235） 秦山二期 冷却剂 H2O (压力7MPa ， 温度200300) 慢化剂 H2O (压力7MPa ， 温度200300) 数据取自柏崎6核电站,3、重水堆核电站：,工作原理： 核燃料 天然铀 （99.25%238U+0.75% 235U ） 慢化剂 D2O 冷却剂 D2O（压力容器式）或 H2O (压力管式),优点： 中子利用率高（主要由于D吸收中子截面远低于H） 废料中含235U极低，废料易处理 可将238U 转换成易裂变材料 238U + n 239Pu 239Pu + n A+

5、B+n+Q(占能量一半) 缺点： 重水初装量大，价格昂贵 燃耗线（800010000兆瓦日T（铀）为压水堆1/3） 为减少一回路泄漏（因补D2O昂贵）对一回路设备要求高,4、高温气冷堆核电站：,工作原理： 核燃料 25% 235U(行状为直径几百微米的陶瓷 颗粒，外面涂敷三层或四层热解碳或碳 化硅保护核燃料及其裂变产物不外泄漏) 慢化剂 氦气（加热到750850送进气轮机或 通入二回路水，使水变成水蒸汽送入气 轮机） 冷却剂 石墨（C）,优点： 高温，高效率（750850，热效率40） 高转换比，高热耗值（由于堆芯中没有金属结构材料只有核燃料和石墨，而 石墨吸收中子截面小。转换比0.85， 燃

6、耗10万兆瓦日/T（铀） 安全性高 （反应堆负温度系数大，堆芯热容量大，温度上升缓慢，采取安全 措施裕量大） 环境污染小（采用氦气作冷却剂，一回路放射性剂量较低，由于热孝率高排出 废热少） 有综合利用的广阔前景（如果进一步提高氦气温度 900时可直接推动气 轮机；1000时可直接推动气轮机热热效率大于50；10001200时 可直接用于炼铁、化工及煤的气化） 高温氦气技术可为将来发展气冷堆和聚变堆创造条件,5、快中子增殖堆核电站：,21,工作原理： 核燃料 （238U+33% 239U 或238U+33% 235U ） 慢化剂 金属钠（液态） 冷却剂 无,优点： 充分利用铀资源 239Pu + n A+B2.6个n 238U + 1.6个n 1.6个239Pu （消耗一个中子使1.6个238U 转换成239Pu ） 堆芯无慢化材料、结构材料，冷却剂用量少 液态金属钠沸点为8