重水堆和快中子增殖反应堆核电站ppt课件.ppt

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1、3重水堆和快中子增殖反应堆核电站几种重要反应堆堆型核电站1主要内容3.1沸水堆核电站3.2重水堆核电站3.3快中子反应堆核电站3.4其它堆型核电站（了解）23.1沸水堆核电站可不可让水直接在堆内沸腾产生蒸汽呢？压水堆核电站33.1沸水堆核电站目前世界上已运行的沸水堆有92座，占全世界核电厂总功率的23%，在建的沸水堆有4座。43.1沸水堆核电站沸水堆与压水堆同属轻水堆家族，都使用轻水作为慢化剂和冷却剂，低富集度铀作为燃料，燃料形态均为二氧化铀陶瓷芯块，外包锆合金包壳。为了得到干燥的蒸汽，堆芯上方设置了汽-水分离器和干燥器。由于堆芯上方被它们占据，

2、沸水堆的控制棒只好从堆芯下方插入。堆内装有数台内装式再循环泵。堆芯内具有一个冷却剂再循环系统。流经堆芯的水仅有部分变成水蒸气，其余的水必须再循环。53.1沸水堆核电站核燃料为正方形有盒组件，盒内燃料棒排列成7×7或8×8栅阵，燃料棒包壳和组件盒材料均为锆－4合金。堆芯将由800个左右的燃料盒组成。控制棒呈十字型，插入在四个燃料盒之间，中子吸收材料为碳化硼，封装在不锈钢管内，控制棒从堆底引入燃料棒控制棒还有什么控制措施63.1沸水堆核电站反应堆的功率调节除用控制棒外，还可以改变再循环流量来实现。流量增加，汽泡带出功率就提高，堆芯空泡减少，使反应堆功

3、率上升，随之汽泡增多，直至达到新的平衡。这种改变流量的功率调节方法可使功率改变达25%满功率而不需要控制棒任何动作。沸水堆蒸汽直接在反应堆内产生，故不可避免地要挟带出由水中产生的氮－16，氮－16有很强的γ辐射，因此汽轮机系统在正常运行时都带有放射性，运行人员不能接近，还需要有适当的屏蔽。但氮－16的半衰期仅7.13秒，故停机后不久就可完全衰变，不影响设备维修。73.1沸水堆核电站优点：最大区别是直接循环，减少大量回路设备工作压力可以降低，系统得到极大简化，降低投资最大特点是堆芯出现空泡，具有负反馈性缺点：放射性物质直接进入蒸汽轮机等设备，使得辐

4、射防护和废物处理较复杂，汽轮机需要进行屏蔽，检修难度较大，时间也较长水沸腾后密度降低，慢化能力减弱，因此需要的核燃料也比压水堆多，导致功率密度比压水堆小83.1沸水堆核电站过去的沸水堆地位不如压水堆以上缺点缺乏必要的运行经验反馈先进沸水堆ABWR在经济性、安全性等方面有超过压水堆的趋势。（自动检修技术代替人工后使所受辐射剂量大幅降低）93.2重水堆核电站我国秦山三期核电就是采用的重水堆堆型的核电站103.2重水堆核电站重水堆是指用重水（D2O）作为慢化剂的反应堆重水具有中子吸收截面小而慢化性能好的特点。它作慢化剂，使反应堆内中子的有害吸收降到很低

5、的程度。故中子利用率高。因此，可直接利用天然铀作反应堆核燃料。重水的价格较贵，为了减少重水泄漏损失，相应地使反应堆及重水回路的设备制造复杂。因此，以往重水反应堆的建造和发展不如轻水堆普遍。目前国际上已投入运行的重水堆核电站共30余座，总电功率为2335.4万千瓦，约占全世界核电厂总功率的6.5%。113.2重水堆核电站重水反应堆动力循环系统与压水堆核电站相似123.2重水堆核电站133.2重水堆核电站重水堆按其结构形式大致可以分成压力管式和压力壳式两类。重水堆压力壳式立式加压重水冷却反应堆立式沸腾重水冷却反应堆立式沸腾轻水冷却反应堆卧式加压重水冷

6、却反应堆压力管式立式加压重水冷却反应堆立式沸腾重水冷却反应堆143.2重水堆核电站1962年，第一座示范堆罗耳弗顿(22MW)投入运行。1967年，第一座原型堆道格拉斯角(208MW)投入运行。1971～1973年，第一批商用重水堆核电站皮克灵A(4×515MW)投入运行。1976～1979年，布鲁斯A(4×825MW)投入运行。目前CANDU型重水堆核电站已形成标准化系列，按功率大小有900型、600型和300型。600型已成批生产。加拿大的CANDU型压力管式重水堆核电站151．压力管卧式重水堆3.2重水堆核电站163.2重水堆核电站1．压力

7、管卧式重水堆重水堆的核燃料是天然铀，每根燃料棒长约50厘米，外径约10厘米。37根燃料棒组成一束，棒之间用锆合金块隔开，端头由锆合金支承板连接，构成长为半米，外径为150毫米左右的燃料棒束。173.2重水堆核电站1．压力管卧式重水堆反应堆堆芯是由几百根带燃料棒束的压力管排列而成。每一根压力管内装有12-13束燃料组件。183.2重水堆核电站作为冷却剂的重水在压力管内流动带走热量。作为慢化剂的重水在反应堆排管容器中，为了防止热量从冷却剂重水传到慢化剂重水中，在压力管外设置一同心容器管，两管之间充以二氧化碳作隔热层，以保持慢化剂温度不超过60℃。将慢

8、化剂保持低温，除了可以避免高压，还可以减少U-238对中子的共振吸收，有利于实现链式反应。控制棒插入排管容器内的排管之间，在这种低温低压