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沸水堆与压水堆的设备

发布时间:2021-02-04 09:01:17

『壹』 三代压水堆核电与沸水堆的区别.

安全性简单来说,AP1000增加了非能动的安全措施,就是发生事故时,即使在失去电力供回应的情况下,这些答系统仍然能够执行安全功能,达到冷却堆心的功能。而沸水堆则依赖电力的供给,福岛核电事故就是冷却系统失电无法运行导致核泄漏。
运行上简单来说,AP1000是3回路,而沸水堆只有两个回路。沸水堆堆心加热水,变成蒸汽后直接进入汽轮机作功发电,做功后的蒸汽由海水冷却。而AP1000不是直接加热水变成蒸汽,而是加热一回路的水,由一回路传热给二回路的水,使其变成蒸汽,从而进入汽轮机做功。最后有海水冷却。这样的好处是汽轮机中的蒸汽相对于沸水堆来说其放射性物质较低。

希望你能明白,呵呵。不懂可以给我发邮件。

『贰』 压水堆核电站和沸水堆核电站有什么区别

一. 沸水堆与压水堆工作原理

沸水堆(Boiling Water Reactor)字面上来看就是采用沸腾的水来冷却核燃料的一种反应堆,其工作原理为:冷却水从反应堆底部流进堆芯,对燃料棒进行冷却,带走裂变产生的热能,冷却水温度升高并逐渐气化,最终形成蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,利用分离出的蒸汽推动汽轮进行发电。福岛核电站建于20世纪70年代,属于沸水堆。

压水堆(Pressurized Water Reactor)字面上看就是采用高压水来冷却核燃料的一种反应堆,其工作原理为:主泵将120~160个大气压的一回路冷却水送入堆芯,把核燃料放出的热能带出堆芯,而后进入蒸汽发生器,通过传热管把热量传给二回路水,使其沸腾并产生蒸汽;一回路冷却水温度下降,进入堆芯,完成一回路水循环;二回路产生的高压蒸汽推动汽轮机发电,再经过冷凝器和预热器进入蒸汽发生器,完成二回路水循环。中国建成和在建共有13台核电机组,除秦山三期采用CANDU堆技术,山东荣成采用高温气冷堆,其余均为压水堆,

二. 沸水堆与压水堆共同点

沸水堆和压水堆都是属于轻水堆,两者都使用低浓铀燃料,采用轻水作为冷却剂和慢化剂,沸水堆系统比压水堆简单,特别是省去了蒸汽发生器;燃料都是以组件的形式在堆芯排布,组件由栅格排布的燃料栅元组成,燃料栅元由燃料芯块、包壳构成;燃料放置于压力容器当中,外面有安全壳,具备包壳、压力边界、安全壳三重防泄露屏障;沸水堆和压水堆的发电部分功能也都一样。

三. 沸水堆与压水堆的主要区别

沸水堆采用一个回路,压水堆有两个回路;沸水堆由于堆芯顶部要安装汽水分离器等设备,故控制棒需从堆芯底部向上插入,控制棒为十字形控制棒,压水堆为棒束型控制棒,从堆芯顶部进入堆芯;沸水堆具有较低的运行压力(约为70个大气压),冷却水在堆内以汽液形式存在,压水堆一回路压力通常达150个大气压,冷却水不产生沸腾。

四. 压水堆相对沸水堆的优势

沸水堆控制棒从堆芯底部引入,因此发生“在某些事故时控制棒应插入堆芯而因机构故障未能插入”的可能性比压水堆大,即在停堆过程中一旦丧失动力,就会停在中间某处,最终可能导致临界事故发生;而压水堆的控制棒组件安装在堆芯上部,如果出现机械或者电气故障,控制棒可以依靠重力落下,一插到底,阻断链式反应。另外,对于控制棒向上引入的反应堆,其堆芯上部的功率高于底部,当反应堆丧失冷却后,会导致产生热量大的地方带走热量少,上部的燃料发生熔毁的概率增加。

沸水堆遇紧急情况停堆,冷却动力丧失时,燃料温度增加,冷却水逐渐气化,回路压力增加,必须进行释压处理,则会导致带有放射性的气体进入大气,同时还需要起用备用电源进行主动地注水冷却;压水堆冷却动力丧失时,可以用应急水泵对蒸汽发生器进行喷淋,并调节稳压器压力,保证一回路不出现局部沸腾,依靠一二回路的温差实现自然循环,让堆芯慢慢退热。新的三代压水堆在设计上拥有非能动性或称自主能动性安全冷却体系,拥有类似水塔性质的蓄水,至于安全壳上层,可以依靠重力完成注入冷却水实现冷却;另外堆芯有排气管道开放外界,压力可以得到控制。而福岛为被动能动型冷却体系,所以堆芯温度在停堆后要依靠柴油发电机发电启动,在柴油发电机无法启动的情况下,导致温度失控。

沸水堆与压水堆不同之处在于沸水堆没有蒸汽发生器,一回路水通过堆芯加热变成约285℃的蒸汽并直接引入汽轮机,因此常规岛布置有一回路的冷却剂管道,管道失效可能引起冷却剂泄漏。压水堆的一回路和蒸汽系统通过蒸汽发生器分隔开,而且蒸汽发生器安置在安全壳内,只要蒸汽发生器完整,放射性物质不会释放到环境中,即使蒸汽发生器故障破损,利用安全壳贯穿件关闭,放射性物质也不会释放到环境中。

沸水堆压力远低于压水堆压力,因此在系统设备、管道、泵、阀门等的耐高压方面的要求低于压水堆。压水堆由于压力高,且多了蒸汽发生器、稳压器等设备,技术性能要求及造价都要高许多。但正是由于压水堆一、二回路将放射性冷却剂分开,因此安全性高于沸水堆。

五. 压水堆的发展趋势

压水堆核电厂因其功率密度高、结构紧凑、安全易控、技术成熟、造价和发电成本相对较低等特点,成为目前国际上最广泛采用的商用核电堆型,占轻水堆核电机组总数的3/4。我国核电站以及潜艇基本都采用了先进的压水堆核电机组,安全性比福岛高很多。

20世纪90年代,美国和欧洲核电先进国家对今后建设的核电厂的安全、技术、经济性确定了一系列具体的奋斗目标。各国也着手研发同时满足这些要求的第三代压水堆。其中有代表的有法、德合作开发的欧洲动力堆EPR和美国西屋公司研发的AP1000。EPR提出在未来压水堆设计中采用共同的安全方法,通过降低堆芯熔化和严重事故概率和提高安全壳能力来提高安全性,从放射性保护、废物处理、维修改进、减少人为失误等方面根本改善运行条件;AP1000则以全非能动安全系统、简化设计和布置以及模块化建造为主要特色。

安全可靠是核电站发展的基石,中国也始终把核电安全放在第一位。我们有理由相信,随着经验的积累以及技术的进步,核电站的安全性能将逐步得到进一步提高,将要发展的第三代反应堆和未来的第四代反应堆会为我们安全利用核能营造新的环境。

『叁』 压水堆和沸水堆作用石墨和重水等中子慢化剂慢化过程

压水堆
(pressurized water reactor)

使用加压轻水(即普通水)作冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆。燃料为加浓铀。20世纪80年代,被公认为是技术最成熟,运行安全、经济实用的堆型。其装机总容量约占所有核电站各类反应堆总和的60%以上。最早用作核潜艇的军用反应堆。1961年,美国建成世界上第一座商用压水堆核电站。压水堆由压力容器、堆心、堆内构件及控制棒组件等构成。压力容器的寿命期为40年。堆心装核燃料组件。

沸水堆是由压力容器及其中间的燃料元件、十字形控制棒和汽水分离器等组成。汽水分离器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分开、防止水进入汽轮机,造成汽轮机叶片损坏。沸水堆所用的燃料和燃料组件与压水堆相同。沸腾水既作慢化剂又作冷却剂。
沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力(约为70个大气压)下,水通过堆芯变成约285℃的蒸汽,并直接被引入汽轮机。所以,沸水堆只有一个回路,省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器,因而显得很简单。

核燃料裂变反应释放的中子为快中子,而在热中子或中能中子反应堆中要应用慢化中子维持链式反应,慢化剂就是用来将快中子能量减少,使之慢化成为中子或中能中子的物质。选择慢化剂要考虑许多不同的要求。首先是核特性:即良好的慢化性能和尽可能低的中子俘获截面;其次是价格、机械特性和辐照敏感性。有时慢化剂兼作冷却剂,既使不是,在设计中两者也是紧密相关的。应用最多的固体慢化剂是石墨,其优点是具有良好的慢化性能和机械加工性能,小的中子俘获截面和价廉。石墨是迄今发现的可以采用天然铀为燃料的两种慢化剂之一;另一种是重水。其他种类慢化剂则必须使用浓缩的核燃料。从核特性看,重水是更好的慢化剂,并且因其是液体,可兼做冷却剂,主要缺点是价格较贵,系统设计需有严格的密封要求。轻水是应用最广泛的慢化剂,虽然它的慢化性能不如重水,但价格便宜。重水和轻水有共同的缺点,即产生辐照分解,出现氢、氧的积累和复合。

『肆』 核电站压水堆和沸水堆的区别其中先进技术是什么在建核电站中哪些是AP1000技术其他采用什么技术

沸水堆与压水堆不同之处在于沸水堆没有蒸汽发生器,一回路水通过堆芯加热变成约285℃的蒸汽并直接引入汽轮机,因此常规岛布置有一回路的冷却剂管道,管道失效可能引起冷却剂泄漏。压水堆的一回路和蒸汽系统通过蒸汽发生器分隔开,而且蒸汽发生器安置在安全壳内,只要蒸汽发生器完整,放射性物质不会释放到环境中,即使蒸汽发生器故障破损,利用安全壳贯穿件关闭,放射性物质也不会释放到环境中。
沸水堆与压水堆的详细比较:①沸水堆与压水堆同属轻水堆,两者都使用低浓铀燃料,并使用饱和汽轮机。②沸水堆系统比压水堆简单,特别是省去了蒸汽发生器。③对于失水事故的处理,沸水堆的应急堆芯冷却系统中有两个分系统都从堆芯上方直接喷淋注水,压水堆的应急注水通过环路管道从堆芯底部注入冷却水。④沸水堆直接产生蒸汽,有N16的放射性问题,还有燃料棒破损时的气体和挥发性裂变产物都会直接污染汽轮机系统。⑤沸水堆压力容器底部除有为数众多的控制棒开孔外,尚有中子探测器开孔,增加了小失水事故的可能性。⑥控制棒驱动机构较复杂,可靠性要求高。⑦沸水堆控制棒自堆底引入,发生"未能应急停堆预计瞬态"的可能性比压水堆的大。"未能应急停堆预计瞬态"指发生某些事故时控制棒应插入堆芯而因机构故障未能插入。而且压水堆内水压很高,达到大气压的150倍,水在堆内温度升高的很快但不沸腾,流到蒸汽发生器来为另一个循环中的水来加热。而沸水堆则允许水在堆内沸腾,产生蒸汽,并把蒸汽直接输送倒搜用之处。
山东海阳、浙江三门、湖南桃花江、湖北咸宁都是采用AP1000技术,辽宁红沿河、广东阳江、广西防城港、福建宁德都是中广核的CPR1000+技术,福建福清采用M310加改进堆型、海南昌江采用CNP600技术。

『伍』 重水堆,压水堆,沸水堆三者谁更有优势

1,重水堆的成熟的只有CANDU堆型,在我国秦山三期有两台,不过运行业绩非常一般回,其最主要的答优势在于不停堆换料,不用浓缩铀,不过现在来讲意义不大。不停堆换料,但是一样得跟压水堆一样得停堆大修。
2,沸水堆,的优势在于少了一个环路,但是福岛事故几乎快判它死刑了,至少在我国没大考虑过这东西。它的劣势,比如,控制棒是往上插的,不像压水堆一样,有失电落棒的这种固有安全性问题。
3,压水堆,我国除了秦山三期,其他商用堆全是。技术成熟,运行经验丰富。在我国M310及其衍生堆型居多。但是新一代的也有AP1000和EPR。EPR系统有些过于庞大,当然功率也大。AP1000代表了一种新的理念,其正常生产所用的系统,和二代堆差距不大,但安全相关系统为非能动设计,个人认为AP1000代表了当下主流的一种发展方向。

『陆』 重水堆,压水堆,沸水堆有何区别

核电站重水堆、压水堆、沸水堆的主要区别:

  1. 重水堆是以重水作慢化剂的反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂,重水堆分压力容器式和压力管式两类。

  2. 压水堆使用加压轻水(即普通水)作冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆。

  3. 沸水堆又叫轻水堆,沸水堆核电站工作流程是:冷却剂(水)从堆芯下部流进,在沿堆芯上升的过程中,从燃料棒那里得到了热量,使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。

『柒』 什么是核电站的“沸水堆”和“压水堆”

沸水堆又叫轻水堆,沸水堆核电站工作流程是:冷却剂(水)从堆芯下部流进,在沿堆芯上升的过程中,从燃料棒那里得到了热量,使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
沸水堆是由压力容器及其中间的燃料元件、十字形控制棒和汽水分离器等组成。汽水分离器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分开、防止水进入汽轮机,造成汽轮机叶片损坏。沸水堆所用的燃料和燃料组件与压水堆相同。沸腾水既作慢化剂又作冷却剂。
沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力(约为70个大气压)下,水通过堆芯变成约285℃的蒸汽,并直接被引入汽轮机。所以,沸水堆只有一个回路,省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器,因而显得很简单。

压水堆就是使用加压轻水(即普通水)作冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆。燃料为加浓铀。20世纪80年代,被公认为是技术最成熟,运行安全、经济实用的堆型。其装机总容量约占所有核电站各类反应堆总和的60%以上。最早用作核潜艇的军用反应堆。1961年,美国建成世界上第一座商用压水堆核电站。压水堆由压力容器、堆心、堆内构件及控制棒组件等构成。压力容器的寿命期为40年。堆心装核燃料组件。

『捌』 压水堆核电站和沸水堆核电站有什么区别

压水堆需要介质来加热水,使水气化
沸水堆是直接用水接触堆芯,产生水汽混合物,在通过分离,使蒸汽推动发电机

『玖』 与压水堆核电厂相比,沸水堆核电厂有哪些特点

图1-4给出了沸水堆核电厂示意图。沸水堆与压水堆同属于轻水堆,采用相同的燃料、慢化剂和冷却剂等,注定了沸水堆也有热效率低等缺点。但与压水堆核电厂相比,沸水堆核电厂还有以下几个不同的特点:

第一,直接循环:

反应堆产生的蒸汽被直接引入蒸汽轮机,推动汽轮发电机组发电。这是沸水堆核电厂与压水堆核电厂的最大区别。沸水堆核电厂少了一个回路,因而不再需要昂贵的、压水堆核电厂中易出事故的蒸汽发生器和稳压器,减少了大量回路设备。

第二,堆芯工作压力可以降低:

冷却水在堆芯沸腾,直接推动蒸汽轮机的技术方案可以有效降低堆芯工作压力。为了获得与压水堆同样的蒸汽温度,沸水堆堆芯只需加压到约7兆帕左右,降到了压水堆堆芯工作压力的一半,使系统得到极大地简化,投资显著地降低。

第三,堆芯出现空泡:

与压水堆相比,沸水堆最大的特点是堆内有气泡,堆芯处于两相流状态。在任何工况下慢化剂反应性空泡系数均为负值,可以使反应堆运行更稳定,自动展平径向功率分布,具有较好的控制调节性能。

第四,功率密度低:

水沸腾后密度降低,慢化能力减弱,因此沸水堆需要的核燃料比相同功率的压水堆多,堆芯及压力壳体积都比相同功率的压水堆大。如属于第三代核能系统的改进型沸水堆核电机(ABWR)、经济简化沸水堆核电机组(ESBWR)的压力壳内径都达到了7.1米,几乎是相同功率压水堆压力壳内径(3.99米)的一倍,导致功率密度比压水堆小。这是沸水堆核电厂的主要缺点之一。

第五,辐射防护和废物处理较复杂。

『拾』 沸水堆和压水堆都是利用普通水做慢催化和冷催化剂,他们有什么主要区别

压水堆内水压很高,达到大气压的150倍,水在堆内温度升高的很快但不沸腾,流到蒸汽发生器来为另一个循环中的水来加热。而沸水堆则允许水在堆内沸腾,产生蒸汽,并把蒸汽直接输送倒搜用之处。

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