压 水 堆 与 沸 水 堆.doc

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1、压水堆与沸水堆 核反应堆（NuclearReactor）分核裂变反应堆和核聚变反应堆两类，目前投入商业使用的核反应堆都是裂变堆。裂变堆按照慢化剂分类，可分为轻水堆、重水堆和石墨沸水反应堆。轻水堆是目前普遍使用的堆型，又分为沸水堆和压水堆，我国主要以压水堆为主，也有部分沸水堆（中国台湾）和重水堆（秦山三期）。    轻水反应堆（LightWaterReactor，简称LWR）是以水和汽水混合物作为冷却剂和慢化剂的反应堆。在发生核反应过程中，慢中子轰击铀235，会使其变成2～3种较轻的原子核，同时产生2～3个快中子，水可使

2、产生的快中子减速，变为慢中子，然后继续与铀235发生反应，保证链式反应能够继续进行。        压水堆（PressurizedWaterReactor，简称PWR）特征是水在堆芯内不沸腾，因此水必须保持在高压状态。燃料用的是二氧化铀陶瓷块，这样的铀芯块本身就起防止放射性物质外逸的作用，即构成了第一道安全屏障。把这些小的铀块重叠在锆合金管内封闭，即成为铀棒。锆合金管也能防止放射性物质逸出，故构成第二道安全屏障。若干根铀棒排列后形成燃料元件，一台百万千瓦的压水堆核电站有100多个这样的燃料元件。这些燃料原件即构成了整个

3、堆芯放反应堆压力容器内。压力容器可挡住放射性物质外泄，即使堆芯中有1%的核燃料元件发生破坏，放射性物质也不会从它里面泄漏出来，这就构成了第三道安全屏障。反应堆压力容器内部压力为155个大气压，可把水加热到330℃以上。温度升高了的水进入蒸汽发生器内，器内有很多细管，细管中的水接收热量变成蒸汽进入蒸汽轮机发电。压水堆的第四道屏障是安全壳厂房。它是阻止放射性物质向环境逸散的最后一道屏障，它一般采用双层壳体结构，对放射性物质有很强的防护作用，万一反应堆发生严重事故，放射性物质从堆内漏出，由于有安全壳厂房的屏障，对厂房外的环境

4、和人员的影响也微乎其微。        沸水堆（BoilingWaterReactor，简称BWR）所用的燃料和燃料组件与压水堆相同，但其工作流程是：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。由于冷却剂会沸腾成为蒸汽去推动汽轮机，因此堆芯内冷却剂不断被消耗，必须由给水系统不断补充水，水从汽轮机处冷凝得来，由泵送回堆芯内。由主泵提供动力保证一回路内冷却剂的流动使堆芯内热量分布均匀，并能充分带走

5、燃料棒的热量。    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沸水堆核电站只有一个回路，反应堆内流出的有一定放射性的冷却剂被直接引入汽轮机，导致放射性物质直接进入汽轮机等设备，使得辐射防护和废物处理变得较复杂，汽轮机需要进行屏蔽，使得汽轮机检修时困难较大；⑤沸水堆压力容器底部除有为

6、数众多的控制棒开孔外，还有中子探测器开孔，增加了小失水事故的可能性。⑥沸水堆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较大。