反應(yīng)堆堆型簡(jiǎn)介課件.ppt

《反應(yīng)堆堆型簡(jiǎn)介課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、反應(yīng)堆堆型簡(jiǎn)介2010/06/18反應(yīng)堆物理講完了，最后一堂課講點(diǎn)輕松的東西－反應(yīng)堆堆型。缺乏這些知識(shí)，你不能說(shuō)自己是懂核工程的。有了反應(yīng)堆物理的基礎(chǔ)知識(shí)后,這些內(nèi)容是非常容易理解的。反應(yīng)堆的分類世界上現(xiàn)有的,曾經(jīng)有過(guò)的,以及將來(lái)要建的反應(yīng)堆種類很多，對(duì)它們的分類也有不同的分法。例如,可以根據(jù)中子能譜分類根據(jù)所用慢化劑分類根據(jù)所用的冷卻劑分類根據(jù)堆的用途分類。。。根據(jù)中子能譜分類熱中子反應(yīng)堆快中子反應(yīng)堆中能中子反應(yīng)堆(沒(méi)有太多優(yōu)點(diǎn))根據(jù)所用慢化劑分類輕水慢化反應(yīng)堆重水慢化反應(yīng)堆石墨慢化反應(yīng)堆......根據(jù)所用的冷卻劑分類

2、輕水冷卻反應(yīng)堆重水冷卻反應(yīng)堆液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆（鈉，鈉－鉀合金，鉛）氣體冷卻反應(yīng)堆（氦氣，二氧化碳）有機(jī)物冷卻反應(yīng)堆（聯(lián)苯）有些堆的慢化劑兼作冷卻劑，有些堆則不是輕水堆和重水堆中，是慢化劑兼作冷卻劑。下面幾種堆，慢化劑和冷卻劑是不同的：重水慢化、輕水冷卻反應(yīng)堆石墨慢化、輕水冷卻反應(yīng)堆（切爾諾貝利）石墨慢化、氣體冷卻反應(yīng)堆（英國(guó)的老式氣冷堆、高溫氣冷堆）根據(jù)堆的用途分類實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、教學(xué)培訓(xùn)等）生產(chǎn)堆（生產(chǎn)軍用钚）動(dòng)力堆（發(fā)電，推進(jìn)等；地上，海洋，天空）供熱堆實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆數(shù)量甚大,種類繁多.美國(guó)在三哩島事故發(fā)生之前

3、,僅大學(xué)里用于教學(xué)科研的實(shí)驗(yàn)堆就有好幾十個(gè).中國(guó)也有若干實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆清華的游泳池式材料屏蔽實(shí)驗(yàn)堆401的重水堆實(shí)驗(yàn)堆(退役)和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)堆(即將建成)成都核動(dòng)力院的高通量材料實(shí)驗(yàn)堆……實(shí)驗(yàn)堆主要是利用堆里的中子進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)(許多是跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)),而不是利用核能.因此有些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆是低溫低壓的.示范堆為了建一種新堆,先造個(gè)規(guī)模稍小的來(lái)示范。在上面可進(jìn)行大量的有關(guān)工程實(shí)驗(yàn)，目的是驗(yàn)證和改進(jìn)設(shè)計(jì)。示范堆以后就可以建商用堆了。例如中國(guó)的實(shí)驗(yàn)快堆建成后就要建中國(guó)示范快堆，然后就建商用快堆。示范堆上雖然要進(jìn)行許多實(shí)驗(yàn)，但這些實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)

4、這一種堆的工程實(shí)驗(yàn)，其目的是為了顯示這種堆型的工程現(xiàn)實(shí)性。所以一般不將示范堆歸入實(shí)驗(yàn)堆。生產(chǎn)堆用于生產(chǎn)軍用钚(造核彈).上世紀(jì)40年代和50年代，美國(guó),前蘇聯(lián)造了幾十座，中國(guó)也造過(guò)兩座(現(xiàn)已關(guān)掉)一般是用天然鈾做燃料,石墨作為慢化劑,輕水作為冷卻劑.低溫低壓,技術(shù)簡(jiǎn)單.一些小國(guó)往往想通過(guò)此途徑擠入核俱樂(lè)部.供熱堆用于生活(冬季供暖,夏季制冷),工藝供熱(例如制氫,煉鐵),海水淡化等等.優(yōu)點(diǎn)多多,困難也不少…動(dòng)力堆用來(lái)產(chǎn)生核能動(dòng)力核電站反應(yīng)堆(發(fā)電)核艦船反應(yīng)堆(推進(jìn))空間核動(dòng)力(衛(wèi)星,飛船)動(dòng)力堆一般是高溫高壓,技術(shù)要求高

5、.中國(guó)從有核到有核電,化了約30年.核電廠反應(yīng)堆壓水堆PWR沸水堆BWR重水堆CANDU石墨沸水堆液態(tài)金屬快中子增值堆LMFBR高溫氣冷堆目前主要是前四種,尤以PWR為主流.壓水堆壓水堆是一種最”自然”的堆型.人們對(duì)于水的特性了解很深入.火電廠就是用水作為工質(zhì)的.壓水堆是用鈾裂變能代替燃煤的化學(xué)能,來(lái)產(chǎn)生高溫高壓的水蒸汽,推動(dòng)汽輪機(jī)-發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電.壓水堆的二回路與普通火電廠幾乎是一樣的.核電廠發(fā)電流程安全殼穩(wěn)壓器蒸汽發(fā)生器控制棒壓力容器發(fā)電機(jī)凝汽器汽輪機(jī)為了得到高溫必須加高壓壓水堆的一回路水溫度應(yīng)盡量高一些,但是又不允許

6、水沸騰,所以必須加高壓.壓水堆的名字就是這樣來(lái)的.學(xué)過(guò)”熱工基礎(chǔ)”的都知道,水的沸點(diǎn)由水的壓強(qiáng)決定.壓強(qiáng)越高,沸點(diǎn)也越高.P＝0.1MPa時(shí)，ts＝1000CP＝15.5MPa時(shí)，ts＝3400CP＝6.89MPa時(shí)，ts＝2800C壓水堆參數(shù)壓水堆的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊；技術(shù)成熟；經(jīng)濟(jì)性、安全性達(dá)到了一定水平。壓水堆的缺點(diǎn)1。燃料轉(zhuǎn)化比太低，不能充分利用鈾資源；2。熱效率較低，大約2/3的能量被釋放到環(huán)境中，既浪費(fèi)又造成熱污染；3。安全性還不夠理想。一回路高壓。一旦失壓，傳熱惡化，危險(xiǎn)。另一種輕水堆－沸水堆（BWR）讓水在堆芯中

7、直接沸騰產(chǎn)生蒸汽，不用蒸汽發(fā)生器。上部是汽水分離和干燥裝置控制棒只好插在下面閉式組件十字型控制棒插在四個(gè)組件中間的縫隙中BWR與PWR總體上不相上下BWR比PWR省去了一個(gè)回路，也省去了蒸發(fā)器，但是帶來(lái)壓力殼內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，以及對(duì)于冷卻水水質(zhì)的更高要求。兩者各有千秋，說(shuō)不上哪個(gè)更好。選PWR還是BWR，取決于偏好，或者其他因素。總的來(lái)說(shuō)，喜歡PWR的人更多一些?？赡苁歉械絇WR更安全些，更緊湊些。上述的PWR的三大缺點(diǎn)，BWR也一條不少。重水堆CANDU這是加拿大開(kāi)發(fā)的一種重水慢化、重水冷卻的反應(yīng)堆。用天然鈾做燃料壓力管式（

8、不用壓力殼）可以不停堆換料對(duì)工業(yè)技術(shù)要求較低（除了重水生產(chǎn)技術(shù)），不需要核燃料循環(huán)體系。CANDU是一個(gè)地理大國(guó)、人口小國(guó)對(duì)核工業(yè)的貢獻(xiàn)。對(duì)CANDU的改進(jìn)改用低富集度鈾燃料以提高燃耗深度，從而提高經(jīng)濟(jì)性；采用重水慢化、輕水冷卻的方案；利用釷燃料加拿大原子公司AECL已經(jīng)推出了ACR700和ACR100