核動力裝置的系統和設備

核動力裝置的系統和設備是指使核反應堆產生動力的系統和設備,如核蒸汽供應系統核電站汽輪機等,以及為保證設備正常運行、人員健康和安全所需要的系統和設備等。以下以壓水堆核電廠為例進行介紹。

基本介紹

  • 中文名:核動力裝置的系統和設備
  • 外文名:NuclearPower Plant Systems and Equipment
反應堆冷卻劑系統和設備:
壓水堆冷卻劑系統又稱為一迴路系統。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。
其主要功能為
1)在核電廠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。
2)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。
核動力裝置的系統和設備
1.1反應堆本體結構
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。
堆芯是進行鏈式核裂變反應的區域。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。
1.2反應堆冷卻劑泵
冷卻劑泵又稱為主泵,它的作用是為反應堆冷卻劑提供驅動壓頭,保證足夠的強迫循環流量通過堆芯,把反應堆產生的熱量送至蒸汽發生器。分為2大類:禁止電機泵和軸封泵。
1.3蒸汽發生器
蒸汽發生器是壓水堆一迴路、二迴路的樞紐,它將反應堆產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二次側的給水,產生蒸汽推動汽輪機做功。按照二迴路工質在蒸汽發生器流動方式,可分為自然循環蒸汽發生器和直流(強迫循環)蒸汽發生器;按傳熱管形狀,可分為U形管,直管、螺旋管等。在壓水堆中以U形管自然循環蒸汽發生器套用最為廣泛。
1.4穩壓器
穩壓器基本功能是建立並維持一迴路系統的壓力,避免冷卻劑系統在反應堆內發生容積沸騰。穩壓器在電廠穩態運行時,將一迴路維持在恆定壓力下;在瞬態時,將壓力變化限制在允許值內;在事故時,防止一迴路系統超壓,維護一迴路完整性。
二迴路系統與設備:
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,同時也提供蒸汽,為電站其他輔助設備使用。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。
核動力裝置的系統和設備
一迴路、二迴路輔助系統與設備:
一迴路中有通常稱之為一迴路輔助系統的化學和容積控制系統、餘熱排出系統;專設安全設施的安全注射系統、安全殼噴淋系統、安全殼消氫系統、安全殼通風淨化系統、安全殼隔離系統和輔助(應急)給水系統;放射性廢物處理系統的廢氣處理系統、廢液處理系統、固體廢物處理系統;燃料裝卸儲存系統等。
二迴路輔助系統及設備,包括與主蒸汽系統相連,由安全閥、卸壓閥、大氣排放閥及相應管道組成的蒸汽卸壓系統;汽輪機甩負荷時將蒸汽排入凝汽器的蒸汽旁路排放系統;凝結水淨化系統;起動、停堆和事故時用的輔助給水系統;蒸汽發生器排污處理系統等。

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