『壹』 三代壓水堆核電與沸水堆的區別.
安全性簡單來說,AP1000增加了非能動的安全措施,就是發生事故時,即使在失去電力供回應的情況下,這些答系統仍然能夠執行安全功能,達到冷卻堆心的功能。而沸水堆則依賴電力的供給,福島核電事故就是冷卻系統失電無法運行導致核泄漏。
運行上簡單來說,AP1000是3迴路,而沸水堆只有兩個迴路。沸水堆堆心加熱水,變成蒸汽後直接進入汽輪機作功發電,做功後的蒸汽由海水冷卻。而AP1000不是直接加熱水變成蒸汽,而是加熱一迴路的水,由一迴路傳熱給二迴路的水,使其變成蒸汽,從而進入汽輪機做功。最後有海水冷卻。這樣的好處是汽輪機中的蒸汽相對於沸水堆來說其放射性物質較低。
希望你能明白,呵呵。不懂可以給我發郵件。
『貳』 壓水堆核電站和沸水堆核電站有什麼區別
一. 沸水堆與壓水堆工作原理
沸水堆(Boiling Water Reactor)字面上來看就是採用沸騰的水來冷卻核燃料的一種反應堆,其工作原理為:冷卻水從反應堆底部流進堆芯,對燃料棒進行冷卻,帶走裂變產生的熱能,冷卻水溫度升高並逐漸氣化,最終形成蒸汽和水的混合物,經過汽水分離器和蒸汽乾燥器,利用分離出的蒸汽推動汽輪進行發電。福島核電站建於20世紀70年代,屬於沸水堆。
壓水堆(Pressurized Water Reactor)字面上看就是採用高壓水來冷卻核燃料的一種反應堆,其工作原理為:主泵將120~160個大氣壓的一迴路冷卻水送入堆芯,把核燃料放出的熱能帶出堆芯,而後進入蒸汽發生器,通過傳熱管把熱量傳給二迴路水,使其沸騰並產生蒸汽;一迴路冷卻水溫度下降,進入堆芯,完成一迴路水循環;二迴路產生的高壓蒸汽推動汽輪機發電,再經過冷凝器和預熱器進入蒸汽發生器,完成二迴路水循環。中國建成和在建共有13台核電機組,除秦山三期採用CANDU堆技術,山東榮成採用高溫氣冷堆,其餘均為壓水堆,
二. 沸水堆與壓水堆共同點
沸水堆和壓水堆都是屬於輕水堆,兩者都使用低濃鈾燃料,採用輕水作為冷卻劑和慢化劑,沸水堆系統比壓水堆簡單,特別是省去了蒸汽發生器;燃料都是以組件的形式在堆芯排布,組件由柵格排布的燃料柵元組成,燃料柵元由燃料芯塊、包殼構成;燃料放置於壓力容器當中,外面有安全殼,具備包殼、壓力邊界、安全殼三重防泄露屏障;沸水堆和壓水堆的發電部分功能也都一樣。
三. 沸水堆與壓水堆的主要區別
沸水堆採用一個迴路,壓水堆有兩個迴路;沸水堆由於堆芯頂部要安裝汽水分離器等設備,故控制棒需從堆芯底部向上插入,控制棒為十字形控制棒,壓水堆為棒束型控制棒,從堆芯頂部進入堆芯;沸水堆具有較低的運行壓力(約為70個大氣壓),冷卻水在堆內以汽液形式存在,壓水堆一迴路壓力通常達150個大氣壓,冷卻水不產生沸騰。
四. 壓水堆相對沸水堆的優勢
沸水堆控制棒從堆芯底部引入,因此發生「在某些事故時控制棒應插入堆芯而因機構故障未能插入」的可能性比壓水堆大,即在停堆過程中一旦喪失動力,就會停在中間某處,最終可能導致臨界事故發生;而壓水堆的控制棒組件安裝在堆芯上部,如果出現機械或者電氣故障,控制棒可以依靠重力落下,一插到底,阻斷鏈式反應。另外,對於控制棒向上引入的反應堆,其堆芯上部的功率高於底部,當反應堆喪失冷卻後,會導致產生熱量大的地方帶走熱量少,上部的燃料發生熔毀的概率增加。
沸水堆遇緊急情況停堆,冷卻動力喪失時,燃料溫度增加,冷卻水逐漸氣化,迴路壓力增加,必須進行釋壓處理,則會導致帶有放射性的氣體進入大氣,同時還需要起用備用電源進行主動地注水冷卻;壓水堆冷卻動力喪失時,可以用應急水泵對蒸汽發生器進行噴淋,並調節穩壓器壓力,保證一迴路不出現局部沸騰,依靠一二迴路的溫差實現自然循環,讓堆芯慢慢退熱。新的三代壓水堆在設計上擁有非能動性或稱自主能動性安全冷卻體系,擁有類似水塔性質的蓄水,至於安全殼上層,可以依靠重力完成注入冷卻水實現冷卻;另外堆芯有排氣管道開放外界,壓力可以得到控制。而福島為被動能動型冷卻體系,所以堆芯溫度在停堆後要依靠柴油發電機發電啟動,在柴油發電機無法啟動的情況下,導致溫度失控。
沸水堆與壓水堆不同之處在於沸水堆沒有蒸汽發生器,一迴路水通過堆芯加熱變成約285℃的蒸汽並直接引入汽輪機,因此常規島布置有一迴路的冷卻劑管道,管道失效可能引起冷卻劑泄漏。壓水堆的一迴路和蒸汽系統通過蒸汽發生器分隔開,而且蒸汽發生器安置在安全殼內,只要蒸汽發生器完整,放射性物質不會釋放到環境中,即使蒸汽發生器故障破損,利用安全殼貫穿件關閉,放射性物質也不會釋放到環境中。
沸水堆壓力遠低於壓水堆壓力,因此在系統設備、管道、泵、閥門等的耐高壓方面的要求低於壓水堆。壓水堆由於壓力高,且多了蒸汽發生器、穩壓器等設備,技術性能要求及造價都要高許多。但正是由於壓水堆一、二迴路將放射性冷卻劑分開,因此安全性高於沸水堆。
五. 壓水堆的發展趨勢
壓水堆核電廠因其功率密度高、結構緊湊、安全易控、技術成熟、造價和發電成本相對較低等特點,成為目前國際上最廣泛採用的商用核電堆型,占輕水堆核電機組總數的3/4。我國核電站以及潛艇基本都採用了先進的壓水堆核電機組,安全性比福島高很多。
20世紀90年代,美國和歐洲核電先進國家對今後建設的核電廠的安全、技術、經濟性確定了一系列具體的奮斗目標。各國也著手研發同時滿足這些要求的第三代壓水堆。其中有代表的有法、德合作開發的歐洲動力堆EPR和美國西屋公司研發的AP1000。EPR提出在未來壓水堆設計中採用共同的安全方法,通過降低堆芯熔化和嚴重事故概率和提高安全殼能力來提高安全性,從放射性保護、廢物處理、維修改進、減少人為失誤等方面根本改善運行條件;AP1000則以全非能動安全系統、簡化設計和布置以及模塊化建造為主要特色。
安全可靠是核電站發展的基石,中國也始終把核電安全放在第一位。我們有理由相信,隨著經驗的積累以及技術的進步,核電站的安全性能將逐步得到進一步提高,將要發展的第三代反應堆和未來的第四代反應堆會為我們安全利用核能營造新的環境。
『叄』 壓水堆和沸水堆作用石墨和重水等中子慢化劑慢化過程
壓水堆
(pressurized water reactor)
使用加壓輕水(即普通水)作冷卻劑和慢化劑,且水在堆內不沸騰的核反應堆。燃料為加濃鈾。20世紀80年代,被公認為是技術最成熟,運行安全、經濟實用的堆型。其裝機總容量約占所有核電站各類反應堆總和的60%以上。最早用作核潛艇的軍用反應堆。1961年,美國建成世界上第一座商用壓水堆核電站。壓水堆由壓力容器、堆心、堆內構件及控制棒組件等構成。壓力容器的壽命期為40年。堆心裝核燃料組件。
沸水堆是由壓力容器及其中間的燃料元件、十字形控制棒和汽水分離器等組成。汽水分離器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分開、防止水進入汽輪機,造成汽輪機葉片損壞。沸水堆所用的燃料和燃料組件與壓水堆相同。沸騰水既作慢化劑又作冷卻劑。
沸水堆與壓水堆不同之處在於冷卻水保持在較低的壓力(約為70個大氣壓)下,水通過堆芯變成約285℃的蒸汽,並直接被引入汽輪機。所以,沸水堆只有一個迴路,省去了容易發生泄漏的蒸汽發生器,因而顯得很簡單。
核燃料裂變反應釋放的中子為快中子,而在熱中子或中能中子反應堆中要應用慢化中子維持鏈式反應,慢化劑就是用來將快中子能量減少,使之慢化成為中子或中能中子的物質。選擇慢化劑要考慮許多不同的要求。首先是核特性:即良好的慢化性能和盡可能低的中子俘獲截面;其次是價格、機械特性和輻照敏感性。有時慢化劑兼作冷卻劑,既使不是,在設計中兩者也是緊密相關的。應用最多的固體慢化劑是石墨,其優點是具有良好的慢化性能和機械加工性能,小的中子俘獲截面和價廉。石墨是迄今發現的可以採用天然鈾為燃料的兩種慢化劑之一;另一種是重水。其他種類慢化劑則必須使用濃縮的核燃料。從核特性看,重水是更好的慢化劑,並且因其是液體,可兼做冷卻劑,主要缺點是價格較貴,系統設計需有嚴格的密封要求。輕水是應用最廣泛的慢化劑,雖然它的慢化性能不如重水,但價格便宜。重水和輕水有共同的缺點,即產生輻照分解,出現氫、氧的積累和復合。
『肆』 核電站壓水堆和沸水堆的區別其中先進技術是什麼在建核電站中哪些是AP1000技術其他採用什麼技術
沸水堆與壓水堆不同之處在於沸水堆沒有蒸汽發生器,一迴路水通過堆芯加熱變成約285℃的蒸汽並直接引入汽輪機,因此常規島布置有一迴路的冷卻劑管道,管道失效可能引起冷卻劑泄漏。壓水堆的一迴路和蒸汽系統通過蒸汽發生器分隔開,而且蒸汽發生器安置在安全殼內,只要蒸汽發生器完整,放射性物質不會釋放到環境中,即使蒸汽發生器故障破損,利用安全殼貫穿件關閉,放射性物質也不會釋放到環境中。
沸水堆與壓水堆的詳細比較:①沸水堆與壓水堆同屬輕水堆,兩者都使用低濃鈾燃料,並使用飽和汽輪機。②沸水堆系統比壓水堆簡單,特別是省去了蒸汽發生器。③對於失水事故的處理,沸水堆的應急堆芯冷卻系統中有兩個分系統都從堆芯上方直接噴淋注水,壓水堆的應急注水通過環路管道從堆芯底部注入冷卻水。④沸水堆直接產生蒸汽,有N16的放射性問題,還有燃料棒破損時的氣體和揮發性裂變產物都會直接污染汽輪機系統。⑤沸水堆壓力容器底部除有為數眾多的控制棒開孔外,尚有中子探測器開孔,增加了小失水事故的可能性。⑥控制棒驅動機構較復雜,可靠性要求高。⑦沸水堆控制棒自堆底引入,發生"未能應急停堆預計瞬態"的可能性比壓水堆的大。"未能應急停堆預計瞬態"指發生某些事故時控制棒應插入堆芯而因機構故障未能插入。而且壓水堆內水壓很高,達到大氣壓的150倍,水在堆內溫度升高的很快但不沸騰,流到蒸汽發生器來為另一個循環中的水來加熱。而沸水堆則允許水在堆內沸騰,產生蒸汽,並把蒸汽直接輸送倒搜用之處。
山東海陽、浙江三門、湖南桃花江、湖北咸寧都是採用AP1000技術,遼寧紅沿河、廣東陽江、廣西防城港、福建寧德都是中廣核的CPR1000+技術,福建福清採用M310加改進堆型、海南昌江採用CNP600技術。
『伍』 重水堆,壓水堆,沸水堆三者誰更有優勢
1,重水堆的成熟的只有CANDU堆型,在我國秦山三期有兩台,不過運行業績非常一般回,其最主要的答優勢在於不停堆換料,不用濃縮鈾,不過現在來講意義不大。不停堆換料,但是一樣得跟壓水堆一樣得停堆大修。
2,沸水堆,的優勢在於少了一個環路,但是福島事故幾乎快判它死刑了,至少在我國沒大考慮過這東西。它的劣勢,比如,控制棒是往上插的,不像壓水堆一樣,有失電落棒的這種固有安全性問題。
3,壓水堆,我國除了秦山三期,其他商用堆全是。技術成熟,運行經驗豐富。在我國M310及其衍生堆型居多。但是新一代的也有AP1000和EPR。EPR系統有些過於龐大,當然功率也大。AP1000代表了一種新的理念,其正常生產所用的系統,和二代堆差距不大,但安全相關系統為非能動設計,個人認為AP1000代表了當下主流的一種發展方向。
『陸』 重水堆,壓水堆,沸水堆有何區別
核電站重水堆、壓水堆、沸水堆的主要區別:
重水堆是以重水作慢化劑的反應堆,可以直接利用天然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑,重水堆分壓力容器式和壓力管式兩類。
壓水堆使用加壓輕水(即普通水)作冷卻劑和慢化劑,且水在堆內不沸騰的核反應堆。
沸水堆又叫輕水堆,沸水堆核電站工作流程是:冷卻劑(水)從堆芯下部流進,在沿堆芯上升的過程中,從燃料棒那裡得到了熱量,使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物,經過汽水分離器和蒸汽乾燥器,將分離出的蒸汽來推動汽輪發電機組發電。
『柒』 什麼是核電站的「沸水堆」和「壓水堆」
沸水堆又叫輕水堆,沸水堆核電站工作流程是:冷卻劑(水)從堆芯下部流進,在沿堆芯上升的過程中,從燃料棒那裡得到了熱量,使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物,經過汽水分離器和蒸汽乾燥器,將分離出的蒸汽來推動汽輪發電機組發電。
沸水堆是由壓力容器及其中間的燃料元件、十字形控制棒和汽水分離器等組成。汽水分離器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分開、防止水進入汽輪機,造成汽輪機葉片損壞。沸水堆所用的燃料和燃料組件與壓水堆相同。沸騰水既作慢化劑又作冷卻劑。
沸水堆與壓水堆不同之處在於冷卻水保持在較低的壓力(約為70個大氣壓)下,水通過堆芯變成約285℃的蒸汽,並直接被引入汽輪機。所以,沸水堆只有一個迴路,省去了容易發生泄漏的蒸汽發生器,因而顯得很簡單。
壓水堆就是使用加壓輕水(即普通水)作冷卻劑和慢化劑,且水在堆內不沸騰的核反應堆。燃料為加濃鈾。20世紀80年代,被公認為是技術最成熟,運行安全、經濟實用的堆型。其裝機總容量約占所有核電站各類反應堆總和的60%以上。最早用作核潛艇的軍用反應堆。1961年,美國建成世界上第一座商用壓水堆核電站。壓水堆由壓力容器、堆心、堆內構件及控制棒組件等構成。壓力容器的壽命期為40年。堆心裝核燃料組件。
『捌』 壓水堆核電站和沸水堆核電站有什麼區別
壓水堆需要介質來加熱水,使水氣化
沸水堆是直接用水接觸堆芯,產生水汽混合物,在通過分離,使蒸汽推動發電機
『玖』 與壓水堆核電廠相比,沸水堆核電廠有哪些特點
圖1-4給出了沸水堆核電廠示意圖。沸水堆與壓水堆同屬於輕水堆,採用相同的燃料、慢化劑和冷卻劑等,註定了沸水堆也有熱效率低等缺點。但與壓水堆核電廠相比,沸水堆核電廠還有以下幾個不同的特點:
第一,直接循環:
反應堆產生的蒸汽被直接引入蒸汽輪機,推動汽輪發電機組發電。這是沸水堆核電廠與壓水堆核電廠的最大區別。沸水堆核電廠少了一個迴路,因而不再需要昂貴的、壓水堆核電廠中易出事故的蒸汽發生器和穩壓器,減少了大量迴路設備。
第二,堆芯工作壓力可以降低:
冷卻水在堆芯沸騰,直接推動蒸汽輪機的技術方案可以有效降低堆芯工作壓力。為了獲得與壓水堆同樣的蒸汽溫度,沸水堆堆芯只需加壓到約7兆帕左右,降到了壓水堆堆芯工作壓力的一半,使系統得到極大地簡化,投資顯著地降低。
第三,堆芯出現空泡:
與壓水堆相比,沸水堆最大的特點是堆內有氣泡,堆芯處於兩相流狀態。在任何工況下慢化劑反應性空泡系數均為負值,可以使反應堆運行更穩定,自動展平徑向功率分布,具有較好的控制調節性能。
第四,功率密度低:
水沸騰後密度降低,慢化能力減弱,因此沸水堆需要的核燃料比相同功率的壓水堆多,堆芯及壓力殼體積都比相同功率的壓水堆大。如屬於第三代核能系統的改進型沸水堆核電機(ABWR)、經濟簡化沸水堆核電機組(ESBWR)的壓力殼內徑都達到了7.1米,幾乎是相同功率壓水堆壓力殼內徑(3.99米)的一倍,導致功率密度比壓水堆小。這是沸水堆核電廠的主要缺點之一。
第五,輻射防護和廢物處理較復雜。
『拾』 沸水堆和壓水堆都是利用普通水做慢催化和冷催化劑,他們有什麼主要區別
壓水堆內水壓很高,達到大氣壓的150倍,水在堆內溫度升高的很快但不沸騰,流到蒸汽發生器來為另一個循環中的水來加熱。而沸水堆則允許水在堆內沸騰,產生蒸汽,並把蒸汽直接輸送倒搜用之處。