压水堆核电厂及其主要设备

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1、第7卷第2朝东方电气评论v01．7No21竺兰!昱竺竺!!!竺!!竺竺竺!竺竺竺：!!!压水堆核电厂及其主要设备中国棱动力研究设计院陈君尧摘要奉文街薹舟绍真值压水堆棱电厂的特性．包括校电广的基本运行原理-校薰^供蛤秉统(Ns鼹)．薹汽动力转换景统典型棱电广的布置·堆甚持性，反应堆控制及几十主蔓设备．关簟调校电厂棱蒸汽系坑主要设备1基本运行原理压水堆(PWR)棱电厂，由于经济性好。安全有保证，在当今众多核电厂中占有率最高，而且仍在不断改进提高。出于安全考虑，核电厂采用两个相互隔离的闭式循环系统(见图1)，与反应堆相接触的冷却剂系统(RCS)称为一回路。与汽轮机相接触的称为二回路，流经反应堆堆芯的

2、击离子水冷却剂被核裂变的热能加热，流出反应堆通过热交换器(亦称蒸汽发生器)加热二回路的水，产生蒸汽，推动汽轮发电机组发出电力，这就是棱电。作完功的一回路水经泵打回反应堆完成循环。采用两个隔离的系统，二回路水不带放射性。能采用与常规火力发电相同的方法对汽轮机等二回路设备进行检查与维修，不需复杂的去污．屏蔽或专门罩子等防辐射的操作。在总体建筑上，将有放射性的部分，全部安装在由预应力混凝土构成的筒状耐压壳．(亦称安全壳)内，耐压壳的强度设计成当发生最严重的事故，包括主回管道突然断裂，也不致破裂，放射性的物质被限制在耐压壳内。这是压水堆核电厂在核安全上一道重要屏障。2核蒸汽供给系统及主要设备图l9wR

3、闭式循环示意圈系统由反应堆、主循环泵、蒸汽发生器、稳压器及一些辅助系统组成。在典型压水堆核电厂中一般由一台蒸汽发生器．一台泵组成一个环路。由若干个相同的环路组成不同功率的葭电厂收甍日期11992一ll一20东方电气评论第7誊(见图2)。图2四环路的髑简圈反应堆是核蘸汽供给系统的核心．核燃料的裂变就在其中发生。反应堆由反应堆压力容器、堆芯构件、控制捧吸收体及其驱动机构、堆内测量和密封件等组成。反应堆压力容器由二部分构成。一个带半球形下封头(bottomhead)的圆筒，～个有法兰和密封垫的上封头(upperheed)。由低碳台金钢锻造加工而成。与冷却荆接触的内壁堆焊有奥氏体不锈铜-上封头顶部装有

4、控制棒驱动机构(CRDM)。堆内构件由堆芯吊篮、压紧件、辐照监督管，温测密封件等组成．其功能是使饺燃料组件能准确定位并紧固I瘦流过堆芯的冷却剂在每个燃料组件中分配均匀，温度交混均匀I并且防止事故时影响压力容器的安全一补偿运行时反应堆压力容器困受内压变形和热膨胀而产生的差值。控制棒驱动机构，用来提升或下降堆内的控制棒吸收体。驱动机构位于反应堆顶部由许多套组成。驱动机构采用三组电磁铁和一些机械部件构成，通过一定的通断电程序完成提升，下降，保持、快速落下等动作。驱动机构有一个耐压壳与反应堆压力容器联成一体，承受高温高压．电磁线圈置于壳外，机械部件放在壳内。驱动机梅是控制反应堆功率和安垒停堆的设备，叉

5、在高温高压下工作，伺此要求非常可靠，见图3。囊l典型蒸汽发生器设计数据项目参数项目参数形式倒u型立式壳子材科Mn-Mo钢总高度m20．62水侧封头材料内覆盖不锈锕的碳钢上部壳外径m4．46下部壳外径m3．46譬扳材料Mo—Cr—Ni钢管侧运行压力MPa15．57在一回路百盖管捌设计压力MPa17．5Inconel譬内设计温度℃3●3．3管子材料lnconel壳饲全负荷压力MPa蒸汽发生器重量垒负荷出口最大湿度“0．25干重t。346壳棚设计压力Mh8．4名义操作重量td12反应堆冷却荆藏量t／h15910灌水后的重量t560出口温度_c294．Bf冷卷)蒸汽发生器，这是二个闭式循环界面部件，由

6、高压腔、管板、汽水分离器组成(见图4)，典型设计见表l，蒸汽发生器目前属于压水堆核电厂薄弱环节，故障率比较高。由于腐蚀、蠕变第2期阵君尧压水堆核电厂及其主要设备87以及振动等原因常引起换热管损坏，导致一回路水外泄到二回路，不得不停机堵管。因此在管材水质处理，在役检查等方面开展研究以提高性能。反应堆冷却剂泵在压水堆核电厂中主要为立式、单级、轴封电动泵。泵的典型参数见表2。这种泵因工作在一回路高温高压下，因此减少泄漏保证长时问的可靠工作而不检修是这种泵的关键，多采用多级静压或动压密封技术，见图5。稳压器(Pressurizer)是保持一回路压力稳定的设备，为一筒状容器，底部有管状电热元件，图3控棚

7、棒驱动机柑示意图I．提升线卷2．驱动棘爪3．驱动轴{．保持韩爪5．反应堆座接头6．上部沿长轴7．电导管B．驱动棘爪线圈9．下拉线圈l0．负荷转移线圈11．保持辣爪线啊12．晕压罩图4燕汽发生器示意图I．蒸汽管咀2．旋风式分离器3．给水管咀4．管柬罩壳5．管柬6．支撑环7．管板8．回路进口9．蒸汽干燥器10．人孔lI．上部壳l2．管束支撑板I3下部壳14．分隔板15．一回路出口88束方电气评论第7卷