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什么是沸水反应堆

放大字体 缩小字体 发布日期:2011-11-02 16:33:15   来源:全球新能源网资讯  编辑:www.xny365.com/  浏览次数:1565
核心提示:什么是沸水反应堆?沸水反应堆是轻水核反应堆中的一种,它以轻水(经净化的普通水)作冷却剂和慢化剂,允许一回路水在堆内发生一定程度的沸腾。沸水堆本体由反应堆压力容器、堆芯、堆内构件、汽水分离器、蒸汽干燥器、控制棒组件及喷泵等部分组成。

        什么是沸水反应堆?沸水反应堆是轻水核反应堆中的一种,它以轻水(经净化的普通水)作冷却剂和慢化剂,允许一回路水在堆内发生一定程度的沸腾。沸水堆本体由反应堆压力容器、堆芯、堆内构件、汽水分离器、蒸汽干燥器、控制棒组件及喷泵等部分组成。堆芯处在压力容器中心,由若干单元组成,每单元有四盒燃料组件和一根十字形控制棒。每盒燃料组件上部靠上棚板定位,下部安放在下栅板上,并坐在控制棒导向管顶部和燃料支撑杯中。

       燃料组件由燃料元件、定位格架及元件盒组成。燃料元件以8×8排列,采用二氧化铀燃料芯块,以锆-2合金做包壳,内部充氦气,端部加端塞焊接密封。堆内构件包括上栅板、下栅块、控制棒导向管及围板等部件。汽水分离器用来将蒸汽和水分离开来,蒸汽通过蒸汽干燥器除湿,以达到汽轮发电机的工况要求。

       用轻水作为慢化剂和冷却剂的核反应堆被称为轻水反应堆,包括沸腾水堆和加压水堆。轻水也就是一般的水,广泛地被用于反应堆的慢化剂和冷却剂。与重水相比,轻水有廉价的长处,此外其减速效率也很高。沸腾水堆的特点是将水蒸汽不经过热交换器直接送到气轮机,从而防止了热效率的低下;加压水堆则用高压抑制沸腾,对轻水一般加100至160个标准大气压(atm),从而热交换器把一次冷却系(取出堆芯产生的热)和二次冷却系(发生送往涡轮机的蒸汽)完全隔离开来。

       沸水反应炉以去离子水作为冷却剂(coolant)和中子减速剂。反应炉堆芯进行的核分裂会产生热能,使得已冷却的水沸腾,变为高压蒸汽,从而驱动涡轮机,然后通过发电机转换为电能。离开涡轮机的蒸汽,经过冷凝器凝结为液态水(给水)后,回流至反应炉堆芯,完成一个循环。在堆芯里,已冷却的水保持在75个大气压,这会促使它在285℃左右沸腾。

        稍加比较,在压水反应炉堆芯内,由于维持高压强(大约158 个大气压),不会出现大量的沸腾。但沸水反应堆构造简单,且大大降低了反应堆的工作压力和堆芯温度,因此显著提高了反应堆的安全性,降低了造价。但由于沸水堆的循环系统直接连接了堆芯和涡轮机,因此可能造成涡轮机受到放射性污染,给设计和维修带来麻烦。

 

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