冷卻劑循環系統

反應堆冷卻劑循環系統即核電站一迴路的主迴路,其主要功能是使冷卻劑循環流動,將堆芯中核裂變產生的熱量通過蒸汽發生器傳輸給二迴路,同時冷卻堆芯,防正燃料元件燒毀或毀壞。

基本介紹

  • 中文名:冷卻劑循環系統
  • 外文名:coolantloop system
輔助功能,系統流程,

輔助功能

(1)中子慢化劑:壓水堆的冷卻劑為輕水,它具有比較好的中子慢化能力,起到慢化劑的作用,使裂變產生的快中子減速成為熱中子,以維持鏈式裂變反應。另外,它也起到反射層的作用,使泄漏出堆芯的部分中子反射回來。
(2)反應性控制:反應堆冷卻劑中溶有的硼酸可吸收中子,因此通過調整硼溶度可控制反應性(主要用於補償氙毒和燃耗)。
(3)壓力控制:冷卻劑循環系統中的穩壓器用於控制冷卻劑壓力,以防止堆芯中發生不利於燃料元件傳熱的偏離泡核沸騰現象。
(4)放射性屏障:冷卻劑循環系統壓力邊界作為裂變產物放射性的第二道屏障,在燃料元件包殼破損泄漏時,可防止放射性物質外逸。

系統流程

在壓水堆中,冷卻劑循環系統由反應堆和三條並聯的閉合環路組成,這些環路以反應堆壓力容器為中心作輻射狀布置,每條環路都由一台主冷卻劑泵(簡稱主泵)、一台蒸汽發生器和相應的管道和閥門組成。另外,1號環路熱管段上連線有一個穩壓器,用於冷卻劑循環系統的壓力調節和壓力保護。每個環路中,位於反應堆壓力容器出口和蒸汽發生器人口之間的管道稱為熱段,主泵和壓力容器入口間的管道稱為冷段,蒸汽發生器與主泵間的管道稱為過渡段。
在反應堆中採用除鹽含硼水作為冷卻劑,它使核燃料元件冷卻並將核燃料釋放出的熱能傳導出去。為了使一迴路水在任何部位、任何時候都處於液態,要保持其壓力高於飽和壓力。高壓的冷卻劑在堆芯吸收核燃料裂變放出的熱能,從反應堆壓力容器出口管流出,經主管道熱管段進入蒸汽發生器的倒置的U形管,將熱量傳給在U形管外流動的二迴路系統的給水,使之變為蒸汽。冷卻劑由蒸汽發生器出來經過渡管段進入主泵,經主泵升壓後流經冷管段,又回到反應堆壓力容器。這樣,帶放射性的反應堆冷卻劑始終循環流動於閉合的環路中,與二迴路是完全分開的,使得蒸汽發生器產生的蒸汽不帶放射性,以便於二迴路設備的運行與維修。

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