壓水堆核電站組成

壓水堆核電站組成上一條聞核安全名詞解釋 下一條聞核電站的把握調(diào)整與安全保護(hù)enterlsb轉(zhuǎn)載|欄目：電力標(biāo)準(zhǔn)|2023-08-0623:12:09.42|433次壓水堆核電站由壓水堆、一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)三個(gè)主要局部組成。壓水堆主要部件堆芯射源。因此堆芯構(gòu)造的設(shè)計(jì)是反響堆本體構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。壓水堆堆芯由假設(shè)干個(gè)正方形燃料組件組成體。用富集度為2%—4.4%的低富集鈾為燃料。全部燃料組件在機(jī)械構(gòu)造和幾何外形上完全全都，以簡(jiǎn)扮裝卸料操作和降低燃料組件制造本錢。燃料組件承受17×17根棒束，其中便于相鄰組件水流的橫向交混。圖2—1〔a〕表示壓水堆堆芯橫剖面圖，圖2—1(b)表示壓水堆燃料組件。2-1(a)壓水堆堆芯橫剖面圖2-1(b)壓水堆燃料組件輻照穩(wěn)定性都好，能保證為經(jīng)濟(jì)性所要求的>50000MW.d/tu的單棒最大燃耗深度。燃料棒包殼承受吸取中子少的鋯合金以降低燃料富集度。燃料棒全長(zhǎng)2.5—3.8M，用6—11個(gè)鎳基合金或鋯合金制的定位格架固定其位置料棒間距并防止由水力振動(dòng)引起的橫向位移。個(gè)運(yùn)行周期由于全部都是燃料而比后備反響性在運(yùn)行周期間將隨著可燃物的消耗漸漸釋1.3—1.9年。以后每年換一次料，將1/3或1/4在水屏蔽層以下進(jìn)展。為換料一般需要停堆3—4周，可利用這個(gè)時(shí)間進(jìn)展汽輪發(fā)電機(jī)組及其它設(shè)備的檢修，壓力容器和蒸汽發(fā)生器在役檢查工作。5%額定功率PH值、氧、氫、氯、氟、硼、酸、鋰-7等含量的把握及監(jiān)測(cè)，并加強(qiáng)對(duì)燃料包殼完整性的監(jiān)視。把握棒組件安全。壓水堆除由于反響性負(fù)溫度系數(shù)帶來的自身調(diào)整性能以外〔硼酸把握棒組件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都裝在壓力容器的頂蓋上或插入；如遇事故狀況需要緊急停堆時(shí)，夾持把握棒組件的電磁離合器的鼓舞電流被切斷，負(fù)荷時(shí)溫度變化和汽包含量變化以及停堆所需的短期或快速反響性把握變化如由于氙中毒、燃料燃耗、裂變產(chǎn)物積存、從冷態(tài)起動(dòng)等，用化學(xué)補(bǔ)償予以調(diào)整。壓水堆的化學(xué)補(bǔ)償把握是用轉(zhuǎn)變水中硼酸濃度的方法來實(shí)現(xiàn)的可將把握棒幾乎完全提出，減小了局部功率不均勻系數(shù)?！?〕與燃料分開的離散型可燃毒物，包括裝有硼硅酸鹽玻璃管的不銹鋼包殼棒，裝有氧化鋁-碳花硼環(huán)狀芯塊的內(nèi)腔通水的鋯合金套管，及裝有碳花-鋯彌散體的鋯合金包殼棒等品種〔〕料方案的實(shí)施。把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是反響堆的重要?jiǎng)幼鞑考?，通過它的動(dòng)作帶動(dòng)把握棒組件在堆芯內(nèi)上下抽插，以實(shí)現(xiàn)反響堆的啟動(dòng)，功率調(diào)整，停堆和事故狀況下的安全把握。因此，它是確保反響堆安全可控的重要部件。機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要求為：在正常運(yùn)行狀況下要求把握棒的移動(dòng)速度緩慢0毫米；在快速停堆或事故狀況時(shí)要求驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在得到事故停堆訊號(hào)后，即能自動(dòng)脫開，控制棒組件靠自重快速插入堆芯超過2秒鐘。短把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不參與反響堆的啟動(dòng)，停堆和調(diào)整功率，而專用來抑制反響堆在運(yùn)行過程中由于氙濃度變化引起堆芯軸向功率分布的畸變和抑制氙振蕩現(xiàn)象堆芯運(yùn)行安全。由于反響堆在運(yùn)行過程中各種內(nèi)外因素均會(huì)引起反響堆的反響性變化，故把握棒動(dòng)作頻繁。要求，這給把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造提出了較高的要求。壓水堆核電站約有60%以上的長(zhǎng)把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)承受銷爪式磁力提升機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。壓力容器1000MW核電站13m,4m,20cm,400～500t-鉬-鎳系列的低合3—8mm厚的奧式體不銹鋼襯里以減輕腐蝕和防止冷卻劑被放射性腐蝕產(chǎn)物過度污染。壓力容器內(nèi)裝有堆芯、把握棒組件和堆內(nèi)構(gòu)件，靠于法蘭下面，堆芯之上。由進(jìn)口接收進(jìn)來的水經(jīng)過容器壁與堆芯-吊籃之間的環(huán)行通道往下流入下腔室，然后轉(zhuǎn)換向上流，通過堆芯和上腔室，經(jīng)出口接收流出。壓力容器作為保證燃料元件冷卻的關(guān)鍵設(shè)備和防止放射性外逸的其次道屏障40～60置輻照監(jiān)管定期取出母材和焊縫樣品作試驗(yàn)，及定期為壓力容器的重要部位進(jìn)展在役檢查子泄漏換料方案。安全殼包涵整個(gè)一回路的安全殼是防止放射性物質(zhì)逸入環(huán)境的最終一道屏障自內(nèi)部和外部的飛射物撞擊等各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷而不喪失其保護(hù)功能。圖2-2表示一座壓水堆的安全殼。2-2壓水堆的安全殼剖面圖1000MW的壓40m60m,1m的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝6mm0.4—0.5MP24小時(shí)的泄漏量不得超過殼內(nèi)自由容積的0.1%—0.5%。一回路系統(tǒng)及主要設(shè)備修理有較高的要求，這些設(shè)備也是核電站的關(guān)鍵設(shè)備。蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器是一回路冷卻劑把從反響堆獲得的熱量傳給二回路工質(zhì)使其變?yōu)檎羝臒峤粨Q的設(shè)備。壓水堆核電站所用的蒸汽發(fā)生器有三種主要類型1〕產(chǎn)生飽和蒸汽的立式倒置U形管束〔自然循環(huán)蒸汽的濕度減小到0.25%以下。傳熱管材料早先承受奧式體不銹鋼，因應(yīng)力腐蝕嚴(yán)峻，現(xiàn)02〕產(chǎn)生微過熱蒸汽的立式直管束直流型〔強(qiáng)迫循環(huán)〕蒸汽發(fā)生器，它不需要裝汽水分別器，可實(shí)現(xiàn)最大約28℃的蒸汽過熱度，比自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器提高熱效率約3%苛刻，有由于熱容量小，對(duì)熱流自動(dòng)把握的要求很高。這種蒸汽發(fā)生器現(xiàn)在很少承受〔3〕產(chǎn)生飽和蒸汽的臥式U形管束〔自然循環(huán)〕蒸汽發(fā)生器，是由前蘇聯(lián)單獨(dú)開發(fā)成功的，現(xiàn)VVER0.2%。主要優(yōu)點(diǎn)是以立腐蝕介質(zhì)濃縮引起的傳熱管應(yīng)力腐蝕裂開現(xiàn)象250MW。蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電站中僅次于壓力容器的重型設(shè)備路化學(xué)水處理方法以保證相應(yīng)的水質(zhì)。對(duì)用海水冷卻的核電站須防止海水漏入二回路,要對(duì)分散水進(jìn)展全流量或局部流量的凈化,連續(xù)添加化學(xué)藥劑并連續(xù)排污。反響堆冷卻劑泵力裝置的重要設(shè)備之一，也是一回路主系統(tǒng)中唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備。電動(dòng)機(jī)和泵體分開組裝。為了防止放射性的冷卻劑沿泵軸向外泄漏，在泵軸上設(shè)有軸密封。的密封性好，能保證一回路冷卻劑完全不向外泄漏，但它的容量較小，據(jù)現(xiàn)有的資料報(bào)道，2260千瓦。屏蔽泵主要問題是：效率比軸封泵低10—15%，使運(yùn)行費(fèi)用增倍；電動(dòng)機(jī)的大局部零件要用耐腐蝕的材料制造，使其造價(jià)昂揚(yáng)；修理不便利；惰轉(zhuǎn)時(shí)間較短。1965堆核電站已廣泛承受軸封泵。目前核電站的冷卻劑軸封泵的流量一般為1500—2023立方米/30萬千瓦核電站的冷卻劑總量。反響堆所配置的一回路冷卻劑泵的臺(tái)數(shù)一般不超過四臺(tái)。50—6080—90110—120萬千瓦。由于每一環(huán)路需設(shè)一臺(tái)一環(huán)路以上，所以只好靠再增大泵的流量。了泵的全部特性。例如，會(huì)影響到水泵的構(gòu)造型式、惰轉(zhuǎn)性能、電機(jī)及水泵的尺寸和重量，以及軸密封和軸承的設(shè)計(jì)等。目前，壓水堆核電站多數(shù)選取1000—1500轉(zhuǎn)/分的單級(jí)離心式或混流式的軸封泵。維持一回路冷卻劑必需的慣性流量以及隨后靠自然循環(huán)進(jìn)一步帶走余熱，以確保反響堆安全。一個(gè)單獨(dú)的殼體，構(gòu)造上允許在其轉(zhuǎn)軸頂端安裝一個(gè)飛輪，以加大轉(zhuǎn)動(dòng)部件的頂端量。由于反響堆冷卻劑泵所輸送的介質(zhì)為帶有放射性的液體修。這就對(duì)泵的軸密封構(gòu)造提出相當(dāng)高的要求，使泵的泄漏量能嚴(yán)格把握在極少的限度內(nèi)?！矌孜⒚椎綆资⒚住潮玫钠浯蔚烂芊庖话阍?.5公斤/平方厘米的低壓力下工作，一旦第一道密封損壞時(shí)，它可來的大局部水是到達(dá)了允許標(biāo)準(zhǔn)的低放射性水。反響堆軸封泵一般承受立式。它由3—4個(gè)軸承，一個(gè)推力軸承，其余都是徑向軸承〔又稱導(dǎo)向軸承。最下端葉輪局部的導(dǎo)向軸承是水潤(rùn)滑的石墨軸承，其余上端的導(dǎo)向軸承和推力供油系統(tǒng)一般承受自供油式系統(tǒng)，以提高其供油的牢靠性。70℃以下?，F(xiàn)代大型軸封泵的泵體大多數(shù)由原來蝸殼式構(gòu)造改成球型或近似原筒型的構(gòu)造故目前常被用作大流量大功率軸封泵的泵體。穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定和調(diào)整一回路主系統(tǒng)冷卻劑的工作壓力，避開一回路主系統(tǒng)壓力過高或過堆芯燃料元件棒過熱燒毀的事故?，F(xiàn)代大功率壓水堆核電站都承受電熱式穩(wěn)壓器。電熱式穩(wěn)壓器一般承受立式圓柱形構(gòu)造平對(duì)稱地插入穩(wěn)壓器內(nèi)，或從筒體下封頭垂直向上插入穩(wěn)壓器內(nèi)。從反響堆入口前引一根“低”“高”溫冷卻劑波動(dòng)管，連接在穩(wěn)壓器的底部。波動(dòng)用。備用組供系統(tǒng)啟動(dòng)和壓力大幅度波動(dòng)時(shí)用。在一回路系統(tǒng)啟動(dòng)的整個(gè)升溫工程中，備用組電加熱器也起到加熱一回路水的作用，但主要靠冷卻劑泵供給升溫所需的熱量。屬管的開口端引出后，再用陶瓷端塞將口封死，并涂以絕緣漆。每根電熱元件的電功率值，取決于穩(wěn)壓器的加熱要求和電熱元件外表最大允許熱負(fù)荷值。為了削減電熱元件的更換次數(shù)，要求電熱元件有盡可能長(zhǎng)的工作壽命，一般要求700020230小時(shí)〔1—3年。質(zhì)量高。穩(wěn)壓器噴霧頭的構(gòu)造和常規(guī)電站燃油鍋爐的噴油頭大體相像徑與流道的切向角度也不一樣。因此要求在小壓差〔約0.19兆帕、大流量〔40—80噸/小時(shí)均勻；以構(gòu)成良好的飽和蒸汽分散。一回路關(guān)心系統(tǒng)要程度有時(shí)并不亞于主系統(tǒng)。下面表達(dá)最主要的幾個(gè)關(guān)心系統(tǒng)?；瘜W(xué)與容積把握系統(tǒng)核電站的化學(xué)與容積把握系統(tǒng)的主要作用是調(diào)整一回路系統(tǒng)中穩(wěn)壓器的液位凈化冷卻劑和添加化學(xué)藥劑，保持一回路的水質(zhì)。其原理流程見圖2-3。2-3化學(xué)和容積把握系統(tǒng)原理流程當(dāng)核電站一回路處于穩(wěn)定功率運(yùn)行時(shí)合床凈化離子交換器，去除以離子狀態(tài)存在于冷卻劑中的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物。體裂變產(chǎn)物〔氪和氙。通過上述過濾，離子交換和噴淋除氣，使冷卻劑的放射性低于允許水平。換后回到主回路冷卻劑系統(tǒng)中去，少局部被送到主循環(huán)泵軸封水系統(tǒng)用作軸密封水。軸密封水系統(tǒng)的回路和正常上充下泄回路并聯(lián)，從上充泵出來的冷卻劑先經(jīng)過過濾器過濾，積把握箱。冷卻劑中的氧含量在允許水平以下，以削減設(shè)備和系統(tǒng)的腐蝕。吸取的氧?；瘜W(xué)藥劑添加箱還用來向冷卻劑中添加LiOH，以把握冷卻劑中的PH值。當(dāng)冷卻劑中硼由于受中子輻照產(chǎn)生〔n，a〕反響后，產(chǎn)生過量的鋰時(shí)，可使局部下泄流在進(jìn)入容積把握箱之前流經(jīng)出鋰離子交換器，以去除過量的鋰來調(diào)整冷卻劑的PH值。卻劑中硼的濃度。硼濃度。加硼過程中所用的濃硼酸液由硼酸制備系統(tǒng)供給酸液，然后輸送到濃硼酸貯存箱內(nèi)貯備，以供化學(xué)和容積把握系統(tǒng)使用。的方法來調(diào)整穩(wěn)壓器的過高或過低的液位予以補(bǔ)償。下降，上充泵還能改從換料水箱中汲水進(jìn)展補(bǔ)水。主循環(huán)泵軸密封水系統(tǒng)主循環(huán)泵軸密封水系統(tǒng)承受機(jī)械密封和水密封兩種2-4。2-4主循環(huán)泵密封水系統(tǒng)原理流程潤(rùn)滑軸承及熱屏蔽套進(jìn)入到一回路與一回路冷卻劑混合少局部進(jìn)入其次和第三道密封外，其余均回流至化學(xué)和容積把握系統(tǒng)的容積把握箱。第三道密封出來泄漏水均引排至