第二章核電站概論

1、第二章第二章 核電站主設(shè)備及輔助系統(tǒng)核電站主設(shè)備及輔助系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 壓水堆核電站壓水堆核電站第二節(jié)第二節(jié) 沸水堆核電站沸水堆核電站第三節(jié)第三節(jié) 第一回路輔助系統(tǒng)第一回路輔助系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 核電站所用材料核電站所用材料第五節(jié)第五節(jié) 冷卻劑（輕水）的輻照分解冷卻劑（輕水）的輻照分解u 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)u 壓水反應(yīng)堆壓水反應(yīng)堆u 蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器u 反應(yīng)堆冷卻劑泵反應(yīng)堆冷卻劑泵u 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器u 第二回路設(shè)備第二回路設(shè)備第一節(jié)第一節(jié) 壓水堆核電站壓水堆核電站1.1.反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) RCPRCP2.2.化學(xué)和容積控制系統(tǒng)化學(xué)和容積控制系統(tǒng) RCVRCV3.3

2、.反應(yīng)堆硼和水的補給系統(tǒng)反應(yīng)堆硼和水的補給系統(tǒng) REAREA4.4.余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng) RRARRA5.5.反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)系統(tǒng) PTRPTR6.6.安全注入系統(tǒng)安全注入系統(tǒng) RISRIS7.7.安全殼噴淋系統(tǒng)安全殼噴淋系統(tǒng) EASEAS1.1.發(fā)電機勵磁和電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)電機勵磁和電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) GEXGEX2.2.輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng) GEVGEV3.3.主開關(guān)站主開關(guān)站超高壓配電裝置超高壓配電裝置 GEWGEW4.4.廠內(nèi)廠內(nèi)6.6KV6.6KV供電網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)LGLG* */LH/LH* *二回路主要系統(tǒng)二回路主要系統(tǒng)電氣部分主要系統(tǒng)電氣部分主

3、要系統(tǒng)核島主要系統(tǒng)核島主要系統(tǒng)1.1.主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng) VVPVVP2.2.汽輪機旁路系統(tǒng)汽輪機旁路系統(tǒng) GCTGCT3.3.汽水分離再熱器系統(tǒng)汽水分離再熱器系統(tǒng) GSSGSS4.4.凝結(jié)水抽取系統(tǒng)凝結(jié)水抽取系統(tǒng) CEXCEX5.5.循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng) CRFCRF6.6.低壓給水加熱器系統(tǒng)低壓給水加熱器系統(tǒng) ABPABP6.6.給水除氣器系統(tǒng)給水除氣器系統(tǒng) ADGADG7.7.汽動汽動/ /電動給水泵系統(tǒng)電動給水泵系統(tǒng) APP/APAAPP/APA8.8.高壓給水加熱器系統(tǒng)高壓給水加熱器系統(tǒng) AHPAHP9.9.給水流量控制系統(tǒng)給水流量控制系統(tǒng) AREARE10.10. 輔助給水系統(tǒng)輔

4、助給水系統(tǒng) ASGASG11.11. 循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng) CRFCRFRCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物處理廠用電核電站工作原理總圖核電站工作原理總圖一、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)一、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（一）系統(tǒng)的功能（一）系統(tǒng)的功能(1)在核電廠正常功率運行時將堆內(nèi)產(chǎn)生的在核電廠正常功率運行時將堆內(nèi)產(chǎn)生的熱量載出熱量載出，并通過，并通過蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器傳給二回路工質(zhì)傳給二回路工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。組發(fā)電。(2)在在停堆后停堆后的第一階段，經(jīng)蒸汽發(fā)生器帶走堆

5、內(nèi)的的第一階段，經(jīng)蒸汽發(fā)生器帶走堆內(nèi)的衰變熱衰變熱。(3)系統(tǒng)的壓力邊界構(gòu)成系統(tǒng)的壓力邊界構(gòu)成防止裂變產(chǎn)物釋放到環(huán)境中的一防止裂變產(chǎn)物釋放到環(huán)境中的一道屏障。道屏障。(4)反應(yīng)堆冷卻劑作為反應(yīng)堆冷卻劑作為可溶化學(xué)毒物硼的載體可溶化學(xué)毒物硼的載體，并起，并起慢化劑慢化劑和和反射層作用。反射層作用。(5)系統(tǒng)的穩(wěn)壓器用來系統(tǒng)的穩(wěn)壓器用來控制一回路的壓力控制一回路的壓力，防止堆內(nèi)發(fā)生偏離，防止堆內(nèi)發(fā)生偏離泡核沸騰，同時對一路系統(tǒng)實行超壓保護。泡核沸騰，同時對一路系統(tǒng)實行超壓保護。（二）系統(tǒng)描述（二）系統(tǒng)描述 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：按照功能，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)可分為按照功能，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)可分為冷卻系統(tǒng)

6、冷卻系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和和超壓保護系統(tǒng)超壓保護系統(tǒng)。1、冷卻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)由冷卻系統(tǒng)由反應(yīng)堆冷卻劑泵反應(yīng)堆冷卻劑泵、反應(yīng)堆反應(yīng)堆和和蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器及相及相應(yīng)的管道組成。在正常功率運行時，反應(yīng)維冷卻劑泵使冷應(yīng)的管道組成。在正常功率運行時，反應(yīng)維冷卻劑泵使冷卻劑強迫循環(huán)通過堆芯，帶走燃料元件產(chǎn)生的熱量。卻劑強迫循環(huán)通過堆芯，帶走燃料元件產(chǎn)生的熱量。2壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)u 為了保證反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)具有好的冷卻能力，應(yīng)當(dāng)將堆芯置于具有為了保證反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)具有好的冷卻能力，應(yīng)當(dāng)將堆芯置于具有足夠欠熱度的冷卻劑淹沒之中。核電廠在負(fù)荷瞬變過程中，由于足夠欠熱度的冷卻劑淹

7、沒之中。核電廠在負(fù)荷瞬變過程中，由于測量測量系統(tǒng)的熱慣性和控制系統(tǒng)的滯后等原因系統(tǒng)的熱慣性和控制系統(tǒng)的滯后等原因，會造成一、二回路之間的功，會造成一、二回路之間的功率失配，從而引起負(fù)荷瞬變過程中一回路冷卻劑溫度的升高或降低，率失配，從而引起負(fù)荷瞬變過程中一回路冷卻劑溫度的升高或降低，造成一回路冷卻劑體積膨脹或收縮。造成一回路冷卻劑體積膨脹或收縮。u 水經(jīng)波動管涌入或流出水經(jīng)波動管涌入或流出穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器，引起一回路壓力升高或降低。，引起一回路壓力升高或降低。當(dāng)壓力當(dāng)壓力升高至超過設(shè)定值時升高至超過設(shè)定值時，壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴淋閥由冷管段引來的過，壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴淋閥由冷管段引來的過冷水向穩(wěn)壓器

8、汽空間噴淋降壓；冷水向穩(wěn)壓器汽空間噴淋降壓；若壓力低于設(shè)定值，若壓力低于設(shè)定值，壓力控制系統(tǒng)啟壓力控制系統(tǒng)啟動加熱器，使部分水蒸發(fā)，升高蒸汽壓力。動加熱器，使部分水蒸發(fā)，升高蒸汽壓力。1、環(huán)路數(shù)與環(huán)路容量：、環(huán)路數(shù)與環(huán)路容量：u 核電廠的一回路系統(tǒng)由若干并聯(lián)的環(huán)路組成。按照核電廠安全準(zhǔn)則，核電廠的一回路系統(tǒng)由若干并聯(lián)的環(huán)路組成。按照核電廠安全準(zhǔn)則，單堆核電廠的環(huán)路數(shù)不小于單堆核電廠的環(huán)路數(shù)不小于2，但過多的環(huán)路數(shù)將增加設(shè)備投資，因，但過多的環(huán)路數(shù)將增加設(shè)備投資，因此，目前核電廠中一般采用此，目前核電廠中一般采用24條環(huán)路并聯(lián)形式。每一條環(huán)路所對應(yīng)條環(huán)路并聯(lián)形式。每一條環(huán)路所對應(yīng)的電功率最初為的

9、電功率最初為150 MW。u 隨著核電設(shè)備設(shè)計制造能力提高，近期的壓水堆核電站，一條環(huán)路的隨著核電設(shè)備設(shè)計制造能力提高，近期的壓水堆核電站，一條環(huán)路的電功率已達到電功率已達到300600 MW，而且以每個環(huán)路，而且以每個環(huán)路300MW設(shè)計建造設(shè)計建造600MW、900MW、12000MW的大型核電站。的大型核電站。（三）系統(tǒng)參數(shù)的選擇（三）系統(tǒng)參數(shù)的選擇2、反應(yīng)堆冷卻劑出口溫度、反應(yīng)堆冷卻劑出口溫度n 冷卻劑出口溫度越高，電廠熱效率越高，但受下列因素限制：冷卻劑出口溫度越高，電廠熱效率越高，但受下列因素限制：(1)燃料包殼溫度限制燃料包殼溫度限制。材料受抗高溫腐蝕性能限制。材料受抗高溫腐蝕性能

10、限制。(2)傳熱溫差的要求傳熱溫差的要求。冷卻劑溫度至少要比包殼溫度低。冷卻劑溫度至少要比包殼溫度低10-15，以保證，以保證正常的熱交換。正常的熱交換。(3)冷卻劑過冷度要求冷卻劑過冷度要求。為保證流動的穩(wěn)定性和有效傳熱，冷卻劑應(yīng)具有。為保證流動的穩(wěn)定性和有效傳熱，冷卻劑應(yīng)具有20左右的過冷度。左右的過冷度。n 由此可見，對于一定的工作壓力，反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度變化余由此可見，對于一定的工作壓力，反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度變化余地很小。地很小。如大亞灣核電廠一回路壓力為如大亞灣核電廠一回路壓力為15.5MPa，其堆出口冷卻劑平，其堆出口冷卻劑平均溫度為均溫度為329.8。3、反應(yīng)堆冷卻劑的

11、入口溫度、反應(yīng)堆冷卻劑的入口溫度l 入口溫度越高，一回路冷卻劑平均溫度越高入口溫度越高，一回路冷卻劑平均溫度越高有利提高熱效率。有利提高熱效率。l 但但入口溫度越高，冷卻劑溫升越小，所需冷卻劑流量越大，這就增加了泵入口溫度越高，冷卻劑溫升越小，所需冷卻劑流量越大，這就增加了泵的輸送功率，從而降低了電廠的凈效率。的輸送功率，從而降低了電廠的凈效率。l 選擇冷卻劑的入口溫度時，應(yīng)綜合考慮入口溫度與流量各自帶來的利弊以選擇冷卻劑的入口溫度時，應(yīng)綜合考慮入口溫度與流量各自帶來的利弊以及其他一些因素后，選取最佳值。及其他一些因素后，選取最佳值。4、冷卻劑流量、冷卻劑流量 綜合上述分析，壓水堆核電廠一回路

12、參數(shù)范圍是：綜合上述分析，壓水堆核電廠一回路參數(shù)范圍是：工作壓力工作壓力15MPa左右，左右，冷卻劑在反應(yīng)堆的進口溫度取冷卻劑在反應(yīng)堆的進口溫度取280-300，在反應(yīng)堆的出口溫度取，在反應(yīng)堆的出口溫度取310-330，進出口的溫升為，進出口的溫升為30-40。核電廠變工況時，反應(yīng)堆冷卻核電廠變工況時，反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度變化允許的最大溫差為劑平均溫度變化允許的最大溫差為17-25。反應(yīng)堆的設(shè)計溫度為。反應(yīng)堆的設(shè)計溫度為350。 一回路系統(tǒng)中冷卻劑的流量較大，當(dāng)單環(huán)路對應(yīng)的電功率為一回路系統(tǒng)中冷卻劑的流量較大，當(dāng)單環(huán)路對應(yīng)的電功率為300 Mw時，冷時，冷卻劑總質(zhì)量流量可達到卻劑總質(zhì)量流量可達

13、到15000th21000th(即每即每10MW熱功率熱功率160th250th)。主管道內(nèi)冷卻劑流速可達。主管道內(nèi)冷卻劑流速可達15ms，一回路系統(tǒng)的總阻力約，一回路系統(tǒng)的總阻力約為為0.6MPa0.8MPa。二、壓水反應(yīng)堆二、壓水反應(yīng)堆 1、壓水反應(yīng)堆組成：、壓水反應(yīng)堆組成：反應(yīng)堆堆芯反應(yīng)堆堆芯反應(yīng)堆堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)反應(yīng)堆堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)( 又稱堆內(nèi)構(gòu)件又稱堆內(nèi)構(gòu)件 ) 壓力殼和控制棒驅(qū)動機構(gòu)壓力殼和控制棒驅(qū)動機構(gòu)輻照損傷：輻照損傷：是結(jié)構(gòu)材料在高能中子和是結(jié)構(gòu)材料在高能中子和射線的照射下性能變壞射線的照射下性能變壞( 一般使材料一般使材料變脆變脆 )的現(xiàn)象的現(xiàn)象 2、反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求：、

14、反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求：除在除在強度、剛度和防腐強度、剛度和防腐等方面，還要求它的結(jié)等方面，還要求它的結(jié)構(gòu)應(yīng)有較高的耐構(gòu)應(yīng)有較高的耐輻照損傷輻照損傷的性能。的性能。 堆芯材料是堆芯材料是鋯合金鋯合金有良好的核性能、耐高溫水腐蝕性能和良好的機械性能，有良好的核性能、耐高溫水腐蝕性能和良好的機械性能，滿足冷卻劑高參數(shù)的要求和保證熱力循環(huán)的熱效率。滿足冷卻劑高參數(shù)的要求和保證熱力循環(huán)的熱效率。 （一）反應(yīng)堆堆芯（一）反應(yīng)堆堆芯 3、堆芯組成：、堆芯組成：核燃料組件核燃料組件、控制棒組件控制棒組件、可燃毒物組件可燃毒物組件和和中子源組件中子源組件等。等。 整個堆芯結(jié)構(gòu)浸泡在整個堆芯結(jié)構(gòu)浸泡在含硼含硼

15、和和pH為為910的高溫高壓水中。的高溫高壓水中。堆芯中冷卻劑與核燃料的堆芯中冷卻劑與核燃料的容積比值容積比值應(yīng)控制在應(yīng)控制在2左右。左右。 4、核燃料組件：、核燃料組件：由由燃料元件棒燃料元件棒、控制棒導(dǎo)向管控制棒導(dǎo)向管、定位格架定位格架和和上下管座上下管座等等部件組成部件組成5、燃料元件棒結(jié)構(gòu)：、燃料元件棒結(jié)構(gòu)：二氧化鈾二氧化鈾陶瓷型燃料芯塊陶瓷型燃料芯塊( 棒狀棒狀 )裝入管裝入管壁厚度為壁厚度為0.60.7mm、長度為、長度為34m、外徑為外徑為911mm的鋯合金包殼管內(nèi)，管的鋯合金包殼管內(nèi)，管的兩端用鋯合金端塞封堵的兩端用鋯合金端塞封堵壓水堆產(chǎn)生壓水堆產(chǎn)生核裂變反應(yīng)并釋放熱量的部件。

16、核裂變反應(yīng)并釋放熱量的部件。6、控制棒組件的作用：、控制棒組件的作用：u控制核燃料自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)速率，可調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率輸出控制核燃料自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)速率，可調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率輸出u在事故情況下，將控制棒急速插入堆芯，就能在極短時間內(nèi)使在事故情況下，將控制棒急速插入堆芯，就能在極短時間內(nèi)使反應(yīng)堆緊急停堆。用具有能大量吸收中子的材料反應(yīng)堆緊急停堆。用具有能大量吸收中子的材料(銀銀銦銦鎘合鎘合金金)制成，安置在不銹鋼包殼內(nèi)。制成，安置在不銹鋼包殼內(nèi)。 7、固體可燃毒物組件的作用：、固體可燃毒物組件的作用：在于抑制反應(yīng)堆投運初期的在于抑制反應(yīng)堆投運初期的過剩反應(yīng)性過剩反應(yīng)性。 核燃料初裝載量比臨界裝

17、載量大很多倍核燃料初裝載量比臨界裝載量大很多倍若用硼補償控制過剩反應(yīng)性，若用硼補償控制過剩反應(yīng)性，需硼濃度需硼濃度 大于大于1000mgL 反應(yīng)性溫度系數(shù)：反應(yīng)性溫度系數(shù)：就是溫度升高一度所引起的反應(yīng)性變化。在無化學(xué)補償控制下，就是溫度升高一度所引起的反應(yīng)性變化。在無化學(xué)補償控制下，反應(yīng)性溫度系數(shù)為負(fù)值，即堆內(nèi)溫度升高會自發(fā)地降低反應(yīng)性，從而抑制溫度進一反應(yīng)性溫度系數(shù)為負(fù)值，即堆內(nèi)溫度升高會自發(fā)地降低反應(yīng)性，從而抑制溫度進一步升高。步升高。分析可燃毒物分析可燃毒物的好處：的好處：導(dǎo)致壓水堆反應(yīng)性溫度系數(shù)為正值導(dǎo)致壓水堆反應(yīng)性溫度系數(shù)為正值不利于控制不利于控制采用硼溶液化學(xué)補償和一定數(shù)量的固體可

18、燃毒物來補償共同控制反應(yīng)性采用硼溶液化學(xué)補償和一定數(shù)量的固體可燃毒物來補償共同控制反應(yīng)性應(yīng)用固體可燃毒物，可有效的應(yīng)用固體可燃毒物，可有效的控制反應(yīng)性的正溫度系數(shù)控制反應(yīng)性的正溫度系數(shù) 主要成分涂有主要成分涂有ZrB2的的Gd2O3-UO2芯塊芯塊有最大吸收截面，加入少量即可控制反應(yīng)性有最大吸收截面，加入少量即可控制反應(yīng)性在活性區(qū)壽期末了時基本燒盡，不流殘余，在活性區(qū)壽期末了時基本燒盡，不流殘余，不產(chǎn)生二氧化鈾中沒有的寄生元素不產(chǎn)生二氧化鈾中沒有的寄生元素nCBe10129SbnSb12410123nHeBe10492 銻在輻照后放出銻在輻照后放出射線轟擊鈹，鈹發(fā)生如下反應(yīng)：射線轟擊鈹，鈹發(fā)生

19、如下反應(yīng)：8、中子源組件的作用、中子源組件的作用：該組件設(shè)置在控制棒導(dǎo)向管內(nèi)。中子源組件在反應(yīng)堆啟堆時不斷放出該組件設(shè)置在控制棒導(dǎo)向管內(nèi)。中子源組件在反應(yīng)堆啟堆時不斷放出中子，保證啟堆時核裂變所需的中子源。中子，保證啟堆時核裂變所需的中子源。加速反應(yīng)堆啟堆，縮短啟堆時間，確保反應(yīng)堆安全啟堆。加速反應(yīng)堆啟堆，縮短啟堆時間，確保反應(yīng)堆安全啟堆。常用的初級中子源：常用的初級中子源：釙釙鈹源鈹源，釙放出，釙放出粒子撞擊鈹核放出中子，粒子撞擊鈹核放出中子，其反應(yīng)式為：其反應(yīng)式為：常用的次級中子源是常用的次級中子源是銻銻鈹源鈹源。銻在中子作用下發(fā)生如下反應(yīng)：。銻在中子作用下發(fā)生如下反應(yīng)：（二）反應(yīng)堆堆內(nèi)支

20、撐結(jié)構(gòu)（二）反應(yīng)堆堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)主要作用是：支承燃料組件的重力，保證燃料組件和控制棒的位移相一致，主要作用是：支承燃料組件的重力，保證燃料組件和控制棒的位移相一致，緊急停堆時承受落棒的沖力和導(dǎo)流冷卻劑。緊急停堆時承受落棒的沖力和導(dǎo)流冷卻劑。（三）壓力殼（三）壓力殼u 作用是作用是安置堆芯和堆內(nèi)結(jié)構(gòu)安置堆芯和堆內(nèi)結(jié)構(gòu)以及以及防止放射性物質(zhì)外逸防止放射性物質(zhì)外逸。u 壓力殼必須能壓力殼必須能承受較高的壓力承受較高的壓力( 1420MPa )和和高溫含硼水的侵蝕作用高溫含硼水的侵蝕作用以及承以及承受受強放射源對壓力殼材料的不良作用強放射源對壓力殼材料的不良作用。u 壓力殼的壓力殼的工作壽命為工作壽命為

21、3040年年。u 壓力殼大多由含鈷和含銅量分別低于壓力殼大多由含鈷和含銅量分別低于0.02%和和0.05%的高強度低合金鋼制成。的高強度低合金鋼制成。為了提高它的耐腐蝕性能，為了提高它的耐腐蝕性能，壓力殼內(nèi)表面可覆蓋一層不銹鋼襯里壓力殼內(nèi)表面可覆蓋一層不銹鋼襯里( 厚度約幾毫厚度約幾毫米米 )。此外，為減少反應(yīng)堆熱損失，。此外，為減少反應(yīng)堆熱損失，在壓力殼外表面加一層熱絕緣體在壓力殼外表面加一層熱絕緣體。（四）（四） 控制棒驅(qū)動機構(gòu)控制棒驅(qū)動機構(gòu)作用是通過它驅(qū)動控制棒在堆芯上下移動，從而實現(xiàn)對反應(yīng)堆啟堆、作用是通過它驅(qū)動控制棒在堆芯上下移動，從而實現(xiàn)對反應(yīng)堆啟堆、功率調(diào)節(jié)、停堆和事故時的安全控

22、制。功率調(diào)節(jié)、停堆和事故時的安全控制。三、蒸汽發(fā)生器三、蒸汽發(fā)生器 1、蒸汽發(fā)生器特點：、蒸汽發(fā)生器特點：工作介質(zhì)工作介質(zhì)水加熱成蒸汽水加熱成蒸汽應(yīng)具有較強的應(yīng)具有較強的耐腐蝕性耐腐蝕性。密封性密封性要求甚高。要求甚高。 2、核電站常用有兩類：、核電站常用有兩類：直流式蒸汽發(fā)生器直流式蒸汽發(fā)生器帶汽水分離裝置的自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器帶汽水分離裝置的自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器。自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器：臥式和立式兩種。臥式的熱強度一般為自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器：臥式和立式兩種。臥式的熱強度一般為35t/(m2h)立式的則可達立式的則可達80120t/(m2h)大多采用立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器。大多采用立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生

23、器。 倒倒U形管束形管束、管板管板、汽水分離器汽水分離器和和干燥器干燥器等。從整體上看分為上部為汽包段和等。從整體上看分為上部為汽包段和下部為蒸發(fā)段。下部為蒸發(fā)段。汽包段內(nèi)設(shè)有汽包段內(nèi)設(shè)有汽水分離器和干燥器汽水分離器和干燥器。下部蒸發(fā)段主要由下部蒸發(fā)段主要由倒倒U形管束形管束和與其相連接的和與其相連接的管板以及管板下方的半球形封頭管板以及管板下方的半球形封頭組成。封頭由隔板分成兩個匯流室。組成。封頭由隔板分成兩個匯流室。 3、立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的主要部件：、立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的主要部件：含有水分的蒸汽通過汽水分離器，大部分水分被除去，然后再經(jīng)過干燥器進一含有水分的蒸汽通過汽水分離器，大

24、部分水分被除去，然后再經(jīng)過干燥器進一步除去蒸汽的水分。干燥蒸汽經(jīng)第二回路主蒸汽管進入汽輪機。進入汽輪機的步除去蒸汽的水分。干燥蒸汽經(jīng)第二回路主蒸汽管進入汽輪機。進入汽輪機的飽和蒸汽干度控制在飽和蒸汽干度控制在99.5左右。左右。因科洛依因科洛依-800（Ni-Cr-Fe合金）制成或奧氏體不銹鋼作為管材存在沉淀物的積合金）制成或奧氏體不銹鋼作為管材存在沉淀物的積累問題，臥式的效果好的多累問題，臥式的效果好的多;但干燥條件不如立式。但干燥條件不如立式。四、主循環(huán)泵四、主循環(huán)泵 第一回路主系統(tǒng)中第一回路主系統(tǒng)中唯一高速旋轉(zhuǎn)唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備。的設(shè)備。在大型壓水堆核電站第一回路中，冷卻劑的分環(huán)路長度在

25、在大型壓水堆核電站第一回路中，冷卻劑的分環(huán)路長度在50m以以上，加之冷卻劑流速較高和反應(yīng)堆內(nèi)部件布置緊湊，致使回路的阻上，加之冷卻劑流速較高和反應(yīng)堆內(nèi)部件布置緊湊，致使回路的阻力較大，因此依靠自然循環(huán)難以克服這一阻力。力較大，因此依靠自然循環(huán)難以克服這一阻力。1、作用：、作用：強制高溫高壓冷卻強制高溫高壓冷卻劑在回路中循環(huán)流動，連續(xù)不劑在回路中循環(huán)流動，連續(xù)不斷地把堆芯中釋放出的熱能傳斷地把堆芯中釋放出的熱能傳送到蒸汽發(fā)生器中，保證第一送到蒸汽發(fā)生器中，保證第一回路系統(tǒng)的正常工作?；芈废到y(tǒng)的正常工作。 2、對主循環(huán)泵的一項主要要求：、對主循環(huán)泵的一項主要要求：u防止冷卻劑漏泄防止冷卻劑漏泄。

26、早期壓水堆采用全封閉主循環(huán)泵，即把電動機和泵體早期壓水堆采用全封閉主循環(huán)泵，即把電動機和泵體組裝在一個全封閉的結(jié)構(gòu)內(nèi)組裝在一個全封閉的結(jié)構(gòu)內(nèi)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。 60年代末大型壓水堆開始采用機械密封泵，它允許有年代末大型壓水堆開始采用機械密封泵，它允許有限的漏泄，漏泄量控制在限的漏泄，漏泄量控制在0.1Lh以內(nèi)以內(nèi) 。u應(yīng)具有較大的轉(zhuǎn)動慣量。應(yīng)具有較大的轉(zhuǎn)動慣量。為防止由于過熱而破壞燃料元為防止由于過熱而破壞燃料元件包殼的完整性，不論在正常工作時，還是在事故情況下，件包殼的完整性，不論在正常工作時，還是在事故情況下，必須保證冷卻劑連續(xù)不斷地流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯。必須保證冷卻劑連續(xù)

27、不斷地流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯。u泵的材料應(yīng)具有較高的耐腐蝕和耐輻照性能泵的材料應(yīng)具有較高的耐腐蝕和耐輻照性能。 五、穩(wěn)壓器五、穩(wěn)壓器 1、作用：、作用：一是在穩(wěn)態(tài)運行時維持冷卻劑所需的壓力；一是在穩(wěn)態(tài)運行時維持冷卻劑所需的壓力；二是在正常負(fù)荷變化工況下，補償冷卻劑因二是在正常負(fù)荷變化工況下，補償冷卻劑因溫度變化引起的壓力變化和事故工況下限制溫度變化引起的壓力變化和事故工況下限制冷卻劑的壓力變化。不論第一回路由幾個分冷卻劑的壓力變化。不論第一回路由幾個分環(huán)路組成，整個回路只有一臺穩(wěn)壓器，它可環(huán)路組成，整個回路只有一臺穩(wěn)壓器，它可接在任一分環(huán)路上。接在任一分環(huán)路上。2、類型：、類型：氣體穩(wěn)壓器和蒸汽穩(wěn)壓器

28、。壓水堆核電站氣體穩(wěn)壓器和蒸汽穩(wěn)壓器。壓水堆核電站只采用蒸汽穩(wěn)壓器，又稱電熱式穩(wěn)壓器。只采用蒸汽穩(wěn)壓器，又稱電熱式穩(wěn)壓器。3、工作過程：、工作過程：穩(wěn)壓器的下部充滿飽和水，上部充滿飽和蒸汽。冷卻劑壓力穩(wěn)壓器的下部充滿飽和水，上部充滿飽和蒸汽。冷卻劑壓力是通過設(shè)在下部的是通過設(shè)在下部的電加熱器電加熱器和設(shè)在蒸汽空間頂端的和設(shè)在蒸汽空間頂端的噴淋裝置噴淋裝置來調(diào)節(jié)的。來調(diào)節(jié)的。冷卻劑壓力升高：冷卻劑壓力升高：噴淋裝置噴入冷水噴淋裝置噴入冷水使蒸汽空間中的蒸汽冷凝，直到壓力使蒸汽空間中的蒸汽冷凝，直到壓力恢復(fù)到正常值為止，若噴淋水不足以使壓力下降到原有值，恢復(fù)到正常值為止，若噴淋水不足以使壓力下降到原有值，則設(shè)在頂部的泄壓閥自動打開；將穩(wěn)壓器中多余的蒸汽排入則設(shè)在頂部的泄壓閥自動打開；將穩(wěn)壓器中多余的蒸汽排入泄壓水箱。泄壓水箱。冷卻冷卻劑劑壓力下降：壓力下降：電加熱器自動投入運行電加熱器自動投入運行，將下部水加熱蒸發(fā)，產(chǎn)生更多，將下部水加熱蒸發(fā)，產(chǎn)生更多的蒸汽，從而使壓力上升到原有值。的蒸汽，從而使壓力上升到原有值。 五、第二回路設(shè)備五、第二回路設(shè)備 不同點：不同點：