核電廠堆型概述

《核電廠堆型概述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、一、熔鹽堆熔鹽堆[moltensaltreactor,MSR]是核裂變反應(yīng)堆的一種，其主冷卻劑[primarycoolant]是一種熔融態(tài)的混合鹽，它可以在高溫下工作（可獲得更高的熱效率）時(shí)保持低蒸汽壓，從而降低機(jī)械應(yīng)力，提高安全性，并且比熔融鈉冷卻劑活性低。二、有機(jī)堆三、沸水堆沸水堆利用輕水作慢化劑和冷卻劑，只有一個(gè)回路，水在反應(yīng)堆內(nèi)沸騰產(chǎn)生蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。與壓水堆相比，沸水堆工作壓力低；由于減少了一個(gè)回路，其設(shè)備成本也比壓水堆低；但這樣可能使汽輪機(jī)等設(shè)備受到放射性污染，給設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修

2、帶來不便。福島核電站建于20世紀(jì)70年代，屬于沸水堆。沸水堆核電站工作流程是：冷卻劑（水）從堆芯下部流進(jìn)，在沿堆芯上升的過程中，從燃料棒那里得到了熱量，使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物，經(jīng)過汽水分離器和蒸汽干燥器，用分離出的高溫蒸汽來推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。四、壓水堆壓水堆（pressurizedwaterreactor）使用加壓輕水（即普通水）作冷卻劑和慢化劑，且水在堆內(nèi)不沸騰的核反應(yīng)堆。燃料為低濃鈾。20世紀(jì)80年代，被公認(rèn)為是技術(shù)最成熟，運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的堆型。壓水堆是指使用輕水（即普通凈化水）

3、作冷卻劑和慢化劑，且水在反應(yīng)堆內(nèi)保持液態(tài)的核反應(yīng)堆。除秦山三期外，我國(guó)目前運(yùn)行的核電機(jī)組全部為壓水堆。壓水堆作為一種技術(shù)十分成熟的堆型，與其他堆型相比，結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟(jì)上基建費(fèi)用低、建設(shè)周期短、輕水價(jià)格便宜；有放射性的一回路與二回路分開，帶有放射性的冷卻劑不會(huì)進(jìn)入二回路污染汽輪機(jī)，機(jī)組運(yùn)行、維護(hù)方便。五、重水堆用????途利用天然鈾作為核燃料分????類壓力容器式和壓力管式特????點(diǎn)堆心使用壓力管以重水堆為熱源的核電站。重水堆是以重水作慢化劑的反應(yīng)堆，可以直接利用天然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重

4、水作冷卻劑，重水堆分壓力容器式和壓力管式兩類。輕水比重水吸收中子多，堆芯用天然鈾作燃料就很難維持穩(wěn)定的核反應(yīng)，所以，大多數(shù)設(shè)計(jì)都在燃料中加入了低濃度的鈾－235或钚－239。重水堆的突出優(yōu)點(diǎn)是能最有效地利用天然鈾。由于重水慢化性能好，吸收中子少，這不僅可直接用天然鈾作燃料，而且燃料燒得比較透。重水堆比輕水堆消耗天然鈾的量要少，如果采用低濃度鈾，可節(jié)省天然鈾38%。在各種熱中子堆中，重水堆需要的天然鈾量最小。此外，重水堆對(duì)燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，能很容易地改用另一種核燃料。它的主要缺點(diǎn)是，體積比輕水堆大。建造

5、費(fèi)用高，重水昂貴，發(fā)電成本也比較高。六、石墨氣冷堆1?分類??天然鈾氣冷堆??改進(jìn)型氣冷堆??高溫氣冷堆2?優(yōu)點(diǎn)??①具有良好的固有安全性??②燃料循環(huán)靈活??③當(dāng)前可以采用高效率的常規(guī)發(fā)電機(jī)組氣冷堆是指用石墨慢化、二氧化碳或氦氣冷卻的反應(yīng)堆。用二氧化碳冷卻的石墨氣冷堆，曾在核電站的發(fā)展中占領(lǐng)先地位，但很快就讓位于輕水堆，并將逐漸退出反應(yīng)堆的歷史舞臺(tái)。目前關(guān)于氣冷堆的研究，越來越集中在用氦氣冷卻的高溫氣冷堆上。然而高溫氣冷堆技術(shù)上比較復(fù)雜，造價(jià)高，一時(shí)還難以推廣。但它的突出優(yōu)點(diǎn)仍然吸引著人們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

6、利用氣體作冷卻劑來傳送反應(yīng)堆內(nèi)熱量的一種核反應(yīng)堆堆型。迄今世界上典型的氣冷堆是使用石墨作慢化劑的石墨氣冷堆。它經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段,產(chǎn)生了天然鈾氣冷堆、改進(jìn)型氣冷堆和高溫氣冷堆3種。優(yōu)點(diǎn)：①具有良好的固有安全性此種堆心熱容量大并具有較大的負(fù)反應(yīng)性溫度系數(shù)。因此，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)會(huì)自動(dòng)停堆，溫升緩慢，不可能發(fā)生堆心熔化。同時(shí)，氦不活化，在運(yùn)行和維修時(shí)放射性低②燃料循環(huán)靈活核燃料轉(zhuǎn)換比高和燃料的燃耗深。高溫氣冷堆不僅可以使用高濃鈾+釷燃料，也可使用低濃鈾燃料。燃料的燃耗深度可達(dá)10萬兆瓦/比。因此燃料的經(jīng)濟(jì)性

7、好,燃料成本低③當(dāng)前可以采用高效率的常規(guī)發(fā)電機(jī)組(電站熱效率達(dá)40%)生產(chǎn)電力和工業(yè)用蒸汽（供石油化工企業(yè)和重質(zhì)稠油開采用），今后可使用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)一步提高熱效率，并利用高溫工藝熱進(jìn)行煤的氣化油頁(yè)巖提取和裂解水制氫等。七、石墨水冷堆石墨水冷堆(watereooledgraphitemoder-atedreactor)以石墨為慢化劑、水為冷卻劑的熱中子反應(yīng)堆。主要特點(diǎn)：石墨水冷堆核電廠的主要優(yōu)點(diǎn)：①不需要重型的高壓容器和其他大型設(shè)備，設(shè)備較易制造和運(yùn)輸；②堆芯由相同的單元組成，類似積木塊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)靈活，

8、較易擴(kuò)大或減少堆芯總功率，較易建造大功率核電廠；③采用直接循環(huán)方式，不需蒸汽發(fā)生器；④能進(jìn)行單根工藝管道的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，事故時(shí)可單獨(dú)隔離；⑤可實(shí)現(xiàn)不停堆更換燃料，從而提高了核電廠可用率。這種類型核電廠的致命缺點(diǎn)是：在低功率時(shí)不具有自穩(wěn)性，從而降低了核電廠的安全性。它的燃料反應(yīng)性溫度系數(shù)為負(fù)值，但石墨反應(yīng)性溫度系數(shù)為正值，空泡反應(yīng)性系數(shù)也為正值，在滿功率下它的凈效應(yīng)是負(fù)的，但在20%功率以下運(yùn)行時(shí)它的凈效應(yīng)是正的，從而使運(yùn)行不穩(wěn)定。也就是說，在低功率下發(fā)生功率升高的擾動(dòng)時(shí)，