壓水堆核動力裝置

壓水堆核動力裝置是世界上最早開發的核動力裝置。壓水堆經歷了由軍用到民用，船用到陸用的發展過程。壓水堆以淨化的普通水做慢化劑和冷卻劑。在常壓下水的沸點低，要使水在高溫下不沸騰，就必須在高壓下運行。

基本介紹

• 中文名：壓水堆核動力裝置
• 外文名：Pressurized Water Reactor Nuclear Power Device

概況

一、二迴路之間相互隔離，二迴路不需要禁止。具有結構緊湊、體積小、功率密度高、平均燃耗較深等優點，技術比較成熟。在結構設計上採用多道屏障防止放射性物質外泄，而且冷卻劑具有負溫度係數，使反應堆具有自穩自調特性，安全性較好。

壓水堆核動力裝置基本組成為壓水堆本體結構、一迴路系統、二迴路系統。

下圖為壓水堆核電廠示意圖

本體結構

壓水堆本體結構主要由壓力容器、堆芯、堆內構件及控制棒驅動機構等部件組成。

壓力容器是放置堆芯及堆內構件、防止放射性物質外逸的承壓設備。冷卻劑由反應堆壓力容器進口接管進入，沿壓力容器內側向下，在吊籃底部向上通過流量分配裝置，然後繼續向上進入堆芯，將燃料棒釋出的熱量導出，被加熱的反應堆冷卻劑經吊籃出口、反應堆壓力容器出口接管流出。

堆芯是進行鏈式核裂變反應的區域，由燃料組件、控制組件、可燃毒物組件及中子源組件等組成，在這些組件的空間充有作為慢化劑和冷卻劑的水，形成反應堆內能進行鏈式反應的區域。

堆內構件主要由堆芯下部支承構件、堆芯上部支承構件和堆內測量裝置等組成。用以支承及固定燃料組件，形成由動作以及為設定堆內測量提供條件。同時用來分隔流體，使冷卻劑按一定方向流動，有效地帶出流量。

控制棒驅動機構是指驅動控制組件作上下運動的設備，一般採用磁力提升方式。

一迴路系統

壓水堆冷卻劑系統又稱為一迴路系統。在正常功率運行時將堆內產生的熱量載出，並通過蒸汽發生器傳給二迴路工質，產生蒸汽，驅動汽輪發電機發電。 主冷卻劑系統在高溫、高壓下工作，其設備和管道構成壓力邊界，它是防止放射性外漏的重要屏障。

在壓水堆核電廠中，按照其容量由二，三，或者四個相同冷卻環路組成。每個環路有一台蒸汽發生器，一台或兩台（其中一台備用）主冷卻劑泵，並用主管道把這些設備與反應堆連線起來。

二迴路系統

二迴路系統主要功能是將蒸汽發生器產生的飽和蒸汽供汽輪機發電機組做功，在核電廠中同時也提供蒸汽，為其他輔助設備使用。做完功的蒸汽在冷凝器中凝結成水，由凝結水系統將水打入蒸汽發生器。主要由蒸汽輪機、發電機、冷凝器、凝結水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器、中間氣水分離再熱器，和相應的儀表、閥門、管道等設備組成。