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上海陆贡阀业有限公司
阀门知识

核电站系统原理及流程原理图

2018-09-25

电动阀门


核电站简介:

从能源的发展来看,核能的发现是人类的一大进步。核电是一种清洁**、优质的现代能源,发展核电对优化能源结构、保障国家能源安全具有重要意义。核燃料可以不断提高利用率和实现增值,因而是十分丰富的燃料资源。我国自主三代技术(华龙一号)和CAP1400的研发,为核电创新驱动发展奠定了基础。在今后较长一段时间内,我国核电仍将保持在建和投运的高峰。截止2014年年底,全球共437个运行动力堆中,美国动力堆数量达到99座,为全球*高;法国总共58座,位居第二;我国共有23座(含中国实验快堆),位居世界第五。全球71座在建核动力堆中,37座来自与亚洲远东地区,其中我国就有26座在建动力堆,数量与装机容量均位居****。

有理由相信,我国未来的核电产业将会突飞猛进并走出**。巨大的能源需求、先进的自主知识产权、政府强力支持下的海外市场开拓,无不预示着我国核电的广阔前景。

将原子核裂变释放的巨大核能转变为其他形式能量的装置,称为核动力装置,通常由核动力系统和核动力设备所组成。而将核能转变为电能的装置,则称为核电站。图1所示为核能转变为电能过程的工作原理图。

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1-反应堆  2-一回路  3-蒸汽发生器  4-二回路  5-汽轮机  6-发电机

一回路冷却剂将反应堆中铀棒内发出的热量传入蒸汽发生器,并在这里将热量传给二回路的工作介质。用蒸汽发生器产生的饱和蒸汽推动汽轮机,带动发电机的转子转动而产生电能。

第一个回路是反应堆回路,第二个回路是蒸汽发生器和传输回路。原则上核电厂可以是一个回路,也可以是两个回路或三个回路。反应堆按慢化剂、燃料和冷却剂的不同而分为不同的类型。世界各国对各种类型的核电站动力反应堆进行了大量的试验研究工作,下面给出了几种反应堆的类型,见表1。

表1几种反应堆类型

反应堆类型

燃料

慢化剂

冷却剂

石墨-常压水冷堆

天然铀

石墨

石墨-压水堆PWR

低浓缩铀

轻水

轻水

石墨-气冷堆

低浓缩铀

石墨

气体

石墨-铀冷堆

低浓缩铀

石墨

水-水反应堆

低浓缩铀

重水堆

天然铀

氧化氘

水或重水

快中子非均匀堆

高浓缩铀、钍或钚

液态金属

快中子均匀堆

铀或钚

蒸汽或气体

压水堆核电站占全世界已建造和正在建造的核电站发电总量的50%以上。目前这个比例还在增加。为了便于说明,我们以压水堆核电站为例来介绍核电站系统,设备和工作原理。

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一回路系统由核反应堆、主循环泵、稳压器、蒸汽发生器和相应的管道、阀门及其他辅助设备所组成。高温高压的冷却水由循环泵送入反应堆,吸收核燃料裂变放出的热能后,流进蒸汽发生器,通过蒸汽发生器再将冷却剂重新送至反应堆内。如此循环往复,构成一个密闭的循环回路。一回路系统的压力由稳压器来控制。现代大功率的压水堆核电站一回路系统,一般有2~4个回路对称地并联在反应堆压力壳接管上。每个回路由一台主循环泵、一台蒸汽发生器和管道等组成。

二回路系统是将蒸汽的热能转化为电能的装置。它由汽水分离器、汽轮机、冷凝器、凝结水泵、给水泵、给水加热器、除氧器等设备组成。二回路给水吸收了一回路的热量后成为蒸汽,然后进入汽轮机做功,带动发电机发电。做功后的乏汽排入冷凝器内,凝结成水,然后由凝结水泵送入加热器,加热后重新返回蒸汽发生器,构成二回路的密闭循环。由图2可见,核电站的二回路系统与普通火电站的动力回路相似。蒸汽发生器及一回路系统(通常称为“核蒸汽供应系统”)相当于火电站的锅炉系统。但是,由于核反应堆是强放射源,流经反应堆的冷却剂带有一定的放射性,特别是在燃料元件破损的事故情况下,回路的放射性剂量很高。因此,从反应堆流出来的冷却剂一般不宜直接送入汽轮机,否则将会造成汽轮发电机组操作维修上的困难。所以,压水堆核电站比普通电站多了一套动力回路。


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