压水堆化学00.ppt

4.辅助冷却水系统 为了确保冷却剂系统在各种工况下正常运行，设置了补给水系统、设备冷却水系统、一次屏蔽水系统以及换料充水、排水系统，这些系统通称为辅助冷却水系统。 常规岛的系统 常规岛系统与火电站的系统相似，它通常包括： 二回路系统、循环冷却水系统、电气系统。 二、压水堆化学的主要任务 什么是压水堆化学？ 在这一课程中我需要掌握什么知识？ 压水堆化学不同于普通化学，它既涉及一般化学问题，又涉及辐射场作用下的物质变化，也就是说，压水堆化学所讨论的问题是“高温、高压、强辐射条件下的化学反应”。 压水堆中化学的基本任务（1） 冷却剂化学： 如何保护结构材料； 放射性沾污的主要途径； 使用可溶性中子吸收剂的可能性； 放射性水处理工艺 净化冷却剂 放射性废水处理 压水堆中化学的基本任务（2） 与反应堆安全有关的化学问题 正常运行下：三废处理 事故条件下：事故下裂变产物的释放机理和控制手段 分析化学 监督冷却水水质，提供可溶性中子吸收剂的浓度，水中杂质含量等数据 压水堆中化学化工问题的重要性 直接关系到反应堆控制、运行、换料、维修、安全以及环境保护等一系列环节，是整个压水堆工程技术中一个不可缺少的重要部分。 * 容积变化的原因：一回路水温变化；压力边界的泄漏。 化学控制（1）物理腐蚀：水中杂质沉积在燃料包壳上结垢，影响热量传输，结垢处温度上升，形成热点，导致燃料包壳破损，裂变产物逸出。 （2）化学腐蚀：水中杂质不去除，一方会改变水中的酸碱度等导致腐蚀加速，另一方面，由于中子辐射，这些腐蚀产物部分活化，增强放射性活度。 反应性变化的原因：（1）多普勒效应和温度效应导致的变化。（2）带功率运行时，会产生一些吸收中子的毒物元素，导致反应性降低。（3）工况变化需求。 * 压水堆化学 主讲：黄晓明 一、压水堆的简介 核能的来源 “核能”来源于将核子(质子和中子)保持在原子核中的一种非常强的作用力——核力。 核力和人们熟知的电磁力以及万有引力完全不同，它是一种非常强大的短程作用力。 当中子和质子形成原子核时，会放出能量，这种能量称为该原子核的结合能。 结合能的大小可以通过爱因斯坦的质能关系式求得： ΔE=Δmc2 式中 ΔE——结合能，J； Δm——质量亏损，kg； c——光速，m/s； 不同原子核俘获中子后得到的结合能不同。 爱因斯坦的质能关系式 两种释放能量的途径 根据这一原理，核能的实际利用有两种方法：一是目前已达到实用阶段的重核裂变方法，这就是核裂变反应堆的原理； 二是目前还处于研究试验阶段的轻核聚变方法，这就是核聚变反应的原理 。 核裂变反应 ——自发裂变 ——感生（诱发）裂变 链式反应 当铀—235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀—235原子核，引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。 核裂变链式反应 核裂变反应 每公斤铀核裂变所释放的能量相当2700吨优质煤燃烧所释故的能量，即比同样质量的优质煤所放出的能量约大270万倍。 核反应堆 核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。 链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核＋热载体。 但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会； 核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施； 铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。 综上所述，核反应堆的合理结构应该是：核燃料＋慢化剂＋热载体＋控制设施＋防护装置。 火电站与核电站的区别 目前已经工业规模的动力堆 轻水堆 压水堆 占70%~80% 沸水堆 重水堆 气冷堆 快中子增殖堆。 压水堆核电站 压水堆核电站是技术上最为成熟的一种核发电装置。 核供汽系统(或称一回路系统); 热能-电能转换系统(或称二回路系统)，它与常规电站的动力回路没有显著差别. 压水堆核电站 压水堆与沸水堆 一回路主冷却剂系统 Primary Coolant System 1.Reactor Pressure Vessel 2.Steam Generator 3.Primary Coolant Pump 4.Pressuriser 蒸汽发生器 稳压器 主冷却剂泵 通常一个压水堆有2~4个并联的一回路系统(又称环路)，但只有一个稳压器。每一个环路都有一台蒸发器