走进核电厂--核电厂介绍.ppt

走进核电厂;;秦山核电三期电厂 （Candu6）;;核电的生产过程;;; 堆芯由正方形横截面燃料组件拼成准圆柱形。1区53个组件，浓集度1.8%；2区52个组件，浓集度2.4%；3区52个组件，浓集度为3.1%。通常每年进行一次换料，每次换料更换1/3 燃料组件，达到平衡换料时新燃料的浓集度为3.2%。 反应堆冷却剂流过堆芯时起到慢化剂的作用。控制棒组件用于反应堆控制，提供反应堆停堆能力和控制反应性快速变化，与燃料组件组合在一起的还有一些功能组件，它们在堆启动和运行中起着重要作用。 ;;围板，上下栅板围成准圆柱形堆芯，又称活性区。活性区里有燃料，慢化剂冷却剂。 ;;;;;;;a 燃料元件 燃料元件是由产生核裂变并释放热量的部件。组成包括Zr-4合金包壳管，包壳内装有二氧化铀芯块。上下两端设有氧化铝隔热块，顶部有弹簧压紧，两端用锆合金端塞封堵，并与包壳管焊接密封在一起。 燃料包壳的作用是防止核燃料与反应堆冷却剂接触，以免裂变产物逸出造成放射性污染。 Zr-4合金的中子吸收截面小，在高温下有较高的机械强度和抗腐蚀性能。 ;燃料组件和燃料元件 ;燃料包壳要求 1 核性能好，中子吸收少，感生放射性低； 2 对冷却剂的高温抗腐蚀性能好； 3 良好的物理和机械性质(熔点高，热导大)； 4 有足够的高温强度和延性，耐辐照； 5 加工性能好，价格低廉。 ;燃料包壳; 燃料芯块烧结而成，呈圆柱形，直径8.192mm，高13.5mm，芯块上下端面呈蝶形，用来补偿因热膨胀和辐射肿胀造成的尺寸变化。 弹簧所在空间可容纳燃料放出的裂变气体，包壳与芯块之间有0.64mm的间隙，补偿包壳和燃料芯快不同材料的热胀和燃料的辐照肿胀。 气空间充3MPa压力的氦气，用来改善间隙的传热性能和减小包壳内外的压差。 ;b 燃料组件骨架 燃料组件骨架由24根控制棒导向管、一根中子通量测量管与上下管座焊接而成，沿高度方向放置有8个定位格架以提高组件的刚性和强度。骨架结构使264根细长的燃料元件形成一个整体，承受整个组件的重量和控制棒下落时的冲击力，并保证控制棒运动的畅通。 下管座对进入组件的冷却剂起流量分配作用，又是燃料组件底座。组件重量和施加到组件上的轴向载荷，经下管座作用到下栅板上。燃料组件在堆芯的定位由两个对角支撑脚上的销孔和下栅板上两个定位销来保证，作用在燃料组件上的水平载荷也通过定位销传递到堆芯支撑结构上。 ; 上管座是燃料组件的上部构件，通过它冷却剂由燃料组件流向上栅板的流水孔。堆芯上栅板的定位销与管座对角上的两个销孔定位，此外，上管座上的压紧弹簧使上栅板可将燃料组件压紧。 控制棒导向管为控制棒上下自由运动提供通道，同时将上下管座连成整体框架。导向管下部呈锥形，对快速下落的控制棒起阻尼作用。 在组件中心位置的通量密度测量管为堆芯中子通量密度测量元件提供通道。 ; 沿燃料元件全程有8个定位格架，它维持燃料元件的侧向间隙，也是夹持燃料元件和加强燃料元件刚性的构件。合理的定位格架设计除了起到对燃料元件的夹持定位作用外，还要强化流体的扰动并使流动阻力尽可能小。 ;(2) 堆芯功能组件 上述157个燃料组件，每个组件都提供了24个控制棒导向管，这些位置安排有堆芯功能组件。 a 控制棒组件 大约1/3的燃料组件的控制棒导向管是为控制棒组件占据的。图3.3是有控制棒组件的燃料组件。控制棒束顶端固定在一个枝状星形架上，控制棒与枝状接头相连。 控制棒组件分两类：一类是黑棒束组件。 另一类灰棒束组件。 ;;冷却剂在压力容器里流程;一回路系统的参数;一、压水堆核电厂的功率 核电厂的一回路系统由若干并联的环路组成。一个环路所输送的热功率与压水堆核电厂规模和设备设计制造能力有关。 按照核电厂安全准则，单堆核电厂的环路数不小于1，但过多的环路数将增加设备投资，因此，目前核电厂一回路一般采用2～4条环路并联形式。;;一、压水堆核电厂的功率 每一条环路所对应的电功率最初为150MW。随着核电设备设计制造能力提高，近期的压水堆核电厂，一个环路的电功率已达到300MW～600MW；而且，以每个环路300MW为标准形式，设计建造电功率为600MW，900MW，1200MW的大型核电厂。进一步加大蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵的容量后，单个环路产生的电功率可达到500MW～600MW。 在相同堆功率情况下，单个环路功率提高后，就可以减少环路数目，减少相应的设备和部件，降低设备投资和维修费用。这样，降低了核电厂每千瓦的造价和每度电价格，经济上有利。;表1 典型压水堆核电厂功