核电厂系列培训之核岛系统 第二章 一回路系统与设备

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1、核电厂核岛系统第二章压水堆核电厂一回路系统与设备2.1一回路主系统功能：由冷却剂将堆芯中因核裂变产生的热量传输给蒸汽动力装置，并冷却堆芯，防止燃料元件烧毁。2007-01-14第二章一回路主系统和设备2一回路主系统流程图：2007-01-14第二章一回路主系统和设备3ò一回路系统流程：ò900MWe一回路含三条环路，每条环路由反应堆—热段—蒸汽发生器—过渡段—主泵—冷段—反应堆组成。另外，1环路热段上连接有一个稳压器，用于一回路系统的压力调节和保护。ò冷却剂工作压力：14.7~15.7MPa；ò冷却剂出口温度：280~300℃；ò冷却剂流量：15000~24000t/h

2、；ò每10MW热功率160~250t/h。2007-01-14第二章一回路主系统和设备4典型压水堆核电厂的功率和一回路参数2007-01-14第二章一回路主系统和设备52.2压水反应堆ò2.2.1压水堆堆芯ò活性区组成ò轻水冷却剂兼慢化剂ò反应性的控制ò1）依靠棒束型控制棒组件的提升或插入；ò2）调整溶解于冷却剂中的硼浓度来补偿因燃耗、氙、钐毒素、冷却剂温度改变等引起的比较缓慢的反应性变化；ò3）新的堆芯中，还可将可燃毒物作成固定不动的控制棒（即可燃毒物棒）装入堆芯，用来补偿堆芯寿命初期的剩余反应性。2007-01-14第二章一回路主系统和设备6ò燃料组件：燃料棒按正方

3、形排列，常用的有14×14、15×15及17×17等几种型式。其骨架由8个定位格架、24根控制棒导向管、1根中子通量测量管和上下管座焊接而成。ò(1)定位格架全长有8个定位格架,由锆-4合金带制成；（2）导向管每个燃料组件带有24个控制棒导向管，锆-4合金制成；（3）通量测量管（4）下管座由304不锈钢制成；（5）上管座2007-01-14第二章一回路主系统和设备72007-01-14第二章一回路主系统和设备82007-01-14第二章一回路主系统和设备92007-01-14第二章一回路主系统和设备102007-01-14第二章一回路主系统和设备112007-01-14

4、第二章一回路主系统和设备12堆芯横剖面图2007-01-14第二章一回路主系统和设备13ò燃料元件棒ò271块二氧化铀燃料芯块叠置在锆-4合金包壳管中，两端装上端塞，把燃料芯块封焊在里面，构成长3851.5mm,外径9.5mm的燃料棒。ò锆-4合金包壳管，含锡：1.2~1.7%,铁：0.18~0.24%，铬：0.07~0.24%。其中子吸收截面小，在高温下有较高的机械强度和耐腐蚀性能，而且氚很难穿过锆-4合金包壳扩散出来。ò燃料芯块呈圆柱形，由二氧化铀粉末烧结成95%理论密度的陶瓷体，直径8.192mm,高为13.5mm。每个芯块上下端面呈碟形，用来补偿因热膨胀和辐照肿

5、胀造成的形状变化。芯块熔点2800℃，密度10.04g/cm3,在高温下与水不起反应，平均燃耗可达33000MWd/t。理论熔点1250℃,包壳约820℃开始与水起反应并产生氢气。运行中燃料应保持在可接受的温度之下。2007-01-14第二章一回路主系统和设备142007-01-14第二章一回路主系统和设备15控制棒组件1.结构2.吸收剂特性：耐高温＋高温水中耐腐蚀机械强度和加工性能强烈吸收中子能力3.分类2007-01-14第二章一回路主系统和设备16堆芯功能组件——控制棒组件及堆芯相关组件ò控制棒组件的种类及数目名称组别类型第一循环后续循环功率棒G灰棒组４４G灰棒组

6、８８N黑棒组８８N黑棒组８８温度棒R黑棒组８８停堆棒S黑棒组１５S黑棒组８８S黑棒组４４Ｓ黑棒组８2007-01-14第二章一回路主系统和设备17从下部看控制棒导向管控制棒导向管2007-01-14第二章一回路主系统和设备18堆芯相关组件1.可燃毒物组件原因材料：用304不锈钢作为包壳，两端用端塞焊接密封。包壳内放置硼玻璃管芯体，SiO＋2BO232007-01-14第二章一回路主系统和设备192.中子源组件原因分类：－初级，用Po－Be源或者Cf源－次级3.阻力塞组件2007-01-14第二章一回路主系统和设备20堆芯功能组件—阻力塞组件、中子源组件及可燃毒物组件ò堆

7、芯内各组件的种类和数目第一循环第二循环控制棒组件4961可燃毒物组件660初级中子源组件20次级中子源组件22阻力塞组件3894合计1571572007-01-14第二章一回路主系统和设备212007-01-14第二章一回路主系统和设备222.2.2下部堆内构件ò下部堆内构件有：ò堆芯吊篮和堆芯支承板；ò堆芯下栅格板；ò流量分配孔板；ò堆芯围板；ò热屏；ò二次支承组件。ò功能：ò—承担重量；ò—确定燃料棒位置；ò—承受控制棒落棒重力；ò—降低压力容器所受剂量；ò—确定冷却剂流向；ò—吊篮断裂时，起缓冲作用．2007-01-14第二章一回路