压水堆核电站_
- 格式:doc
- 大小:2.16 MB
- 文档页数:5
简述压水堆核电站的原理流程及作用
压水堆核电站是一种常见的核电站类型,其原理流程如下:
1. 核反应堆:压水堆核电站采用铀核燃料进行核裂变反应。
铀燃料经过加工制成小颗粒的燃料元件,装入核燃料组件中放置在核反应堆中。
2. 反应堆压力容器:核反应堆由反应堆压力容器包裹,其主要作用是容纳核燃料,维持反应堆内部的高压状态,以及承受核反应过程中产生的热量和中子辐射。
3. 热水循环:核燃料在反应堆中进行核裂变反应时会释放出大量的热量,这些热量通过循环的高压水冷却剂来吸收。
冷却剂在反应堆压力容器内部形成循环,将核燃料释放的热量带出反应堆。
4. 蒸汽发生器:冷却剂经过吸热后,进入蒸汽发生器。
在蒸汽发生器中,冷却剂与外部循环的非放射性水流进行热交换,将冷却剂的热量转移到非放射性水中,使之蒸发为高温高压蒸汽。
5. 蒸汽涡轮机:由于高温高压蒸汽的压力能量,通过蒸汽涡轮机将热能转化为机械能。
蒸汽涡轮机驱动发电机旋转,产生电能。
6. 冷却水循环:蒸汽在蒸汽涡轮机中释放部分能量后,通过凝汽器冷凝,转化为水。
凝汽器中冷却水从外部环境吸收热量,使蒸汽得以冷凝为水。
冷凝后的水再次进入蒸汽发生器,参与循环。
压水堆核电站的主要作用是通过控制核反应堆中的核裂变反应来产生高温高压的蒸汽,然后利用蒸汽驱动汽轮发电机组产生电能。
同时,核电站还能提供稳定可靠的电力供应,减少对传统化石燃料的依赖,降低碳排放,实现清洁能源和可持续发展。
此外,核电站还可以用于核科学研究、医疗放射性同位素生产等多个领域。
2023年核电厂安全考试必须掌握的典型题综合测试题(共58个,分值共:)1、压水堆核电站有什么优点?①压水堆以轻水作慢化剂及冷却剂,反应堆体积小,技术十分成熟②压水堆采用低富集度铀作燃料,铀浓缩技术已经过关③压水堆核电厂有放射性的一回路系统和二回路系统分开,放射性冷却剂不会进入二回路而污染汽轮机,运行、维护方便;需要处理的放射性废气、废水及其他废物量较少2、核电厂安全评审和监督包括哪些内容?安全评审方面,应对核电厂安全分析报告的内容和格式作出规定,并按确定的标准审核评价大纲,对安全分析报告进行全面深入的技术审查,实施核安全许可证发放制度;安全监督检查可分为日常的、例行的和非例行的检查,内容包括核电厂建造、调试阶段的焊接质量检查、安全壳混凝土质量检查、设备制造质量检查、质保有效期检查、核电厂运行安全检查3、决定核安全因素有哪些方面?设计、建造、运行、监管、退役4、核电厂设计上采用哪些方面的措施来保证系统和部件的可靠性?应用多重性原则、单一故障原则、多样性原则、独立性原则、故障安全原则,设置可靠的辅助设施,避免共因故障,考虑设备停役的影响5、什么是静态控制点程序?当机组处于某一运行模式期间,每一当班运行值接班后为清楚地了解机组的状态而执行的检查程序,以确保机组在该运行模式下所必需的最小可用安全系统与设备满足运行技术规范的要求6、安注系统的运行①高压注射系统由于高压安全注射泵的运转而投入运行②蓄压注射系统的投入运行取决于一回路和蓄压箱之间的压力差③在一回路降压很快的情况下,低压安全注射系统投入运行,以确保高压安全注射系统和蓄压安全注射系统功能的连续性。
低压安全注射系统先以反应堆换料水箱作水源,换料水箱硼水降至低—低水位后,由安全壳集水坑的水作接替水源,淹没堆芯7、核反应堆第二道安全屏障由哪些部件构成?压力壳及其顶盖,蒸汽发生器一次侧,主泵(包括它们的第一道轴封),稳压器及其与一回路的连管、安全阀和卸压阀,一回路管道、蒸汽发生器和主泵、冷却环路的总成,压力壳内操作控制棒的机械装置,辅助系统(由与其相连的环路开始,到第二道隔离装置)8、什么是核电厂正常运行限值?指正常运行时参量的变化范围9、安全文化构成内容有哪些?决策层的承诺、管理层的承诺、个人的响应(图2-1)10、绘图说明安全注射系统动作条件有哪些?P104 图5-411、什么是核电厂运行整定值?触发保护系统自动投入运行的参数值12、国际原子能机构将核电站事故分为哪几个等级?0级偏差、1异常情况、2一般事件、3重大事件、4无明显场外风险的事故、5有场外风险的事故、6重大事故、7特大事故13、广义的核安全含义是什么,包含的内容有哪些?指涉及核材料及放射性核素相关的安全问题,其主要包括放射性物质管理、前端核资源开采利用设施安全、核电厂安全运行、乏燃料后处理设施安全及全过程的防核扩散等议题14、发生反应性事故的现象,原因,处理有哪些?(重点)现象与危险:发生反应性事故时,反应性上升引起热流密度增加,接着引起燃料元件温度和冷却剂温度升高,可能会出现瞬发临界,有导致偏离泡核沸腾的危险;若进一步导致超功率,有可能引起燃料元件融化,反应堆有失控的危险;堆芯内反应性的变化,在局部热点处有可能出现偏离泡核沸腾和超功率,将引起反应堆中热流密度和温度空间分布的改变。
压水堆核电厂土建设计和建造规则一、背景介绍压水堆核电厂是一种利用核裂变反应产生的热量,通过蒸汽发电来产生电能的设施。
在核电站建设中,土建设计和建造是其中非常重要的一环。
因为核电站需要承受高压和高温的环境,所以土建设计和建造规则的严谨性和全面性显得尤为重要。
二、土建设计规则1. 基础设计:对于压水堆核电站来说,它的安全至关重要。
基础的选址和设计必须充分考虑地质情况、地震等自然灾害因素。
基础承重能力和稳定性的设计应当满足一定的标准和规范。
2. 结构设计:核电站的建筑结构必须考虑到其需要承受的辐射、压力和温度等因素。
土建设计规则应当规定建筑材料的选用、结构的抗震性和防护性能。
3. 安全设施:除了建筑本身的结构设计外,还应当规定建筑内的安全设施,如逃生通道、防护门窗等,以应对任何可能的安全事故。
三、土建建造规则1. 施工工艺:核电站的土建建造涉及到各种工艺,如混凝土浇筑、结构安装等。
规则应当明确各个环节的施工工艺和标准,确保质量和安全。
2. 质量控制:土建建造规则应当规定质量控制的各项指标和方法,以确保施工过程中的各项指标满足设计要求。
3. 安全管理:在土建施工过程中,安全管理显得尤为重要。
规则应当包括对施工人员的安全培训、安全防护设施等要求。
四、总结与展望压水堆核电站的土建设计和建造规则对于核电站的安全运行和持续发展具有至关重要的意义。
在未来的发展中,需要不断完善和更新这些规则,以适应新的技术和要求,确保核电站的安全和可持续发展。
个人观点与理解作为一名核电站土建设计和建造的专业人员,我深知土建规则对核电站运行的重要性。
在实际工作中,我会严格按照规则要求,确保土建设计和建造工作的全面质量和安全。
通过不断地学习和实践,我也会积极参与规则的更新和完善工作,为核电站的发展贡献自己的一份力量。
结语核电站土建设计和建造规则是保障核电站安全运行的重要保障。
在今后的工作中,我会不断提升自己,更好地完成土建设计和建造任务,为核电站的发展贡献自己的一份力量。
核工业试题库及参考答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、压水堆核电站防止事故发生和减轻事故后果的核安全级部件是: ( )A、核 IV 级B、核 II 级C、核 I 级D、核 III 级正确答案:B2、详细说明一项活动目的和范围,规定在什么时候、什么地方、由谁怎样执行这项活动,称为:A、程序B、质量保证C、质量控制D、监督正确答案:A3、核压力容器与一般压力容器在运行工况中,最显著的差别是 ( )A、受循环载荷B、受高压C、受高温D、受中子与γ射线辐射正确答案:D4、剂量当量的单位是A、戈瑞(拉德)B、贝克勒尔(居里)C、希沃特(雷姆)D、伦琴正确答案:C5、质量保证记录分为: ( )A、档案性和资料性记录B、永久性和非永久性记录C、临时性和随机性记录D、文件化和表格化记录正确答案:B6、核电站一回路系统中常用的结构材料为 ( )A、碳钢和低合金钢、不锈钢、镍基合金B、高合金钢、低合金钢、特种钢C、锻钢、铸钢、结构钢D、低碳钢、中碳钢、高碳钢正确答案:A7、放射工作许可登记证,核查周期为: ( )A、每年进行一次B、每三年进行一次C、每二年进行一次D、每隔一至二年进行一次正确答案:D8、核电厂主要放射性物质有 ( )A、裂变产物B、活化腐蚀产物C、活化产物D、以上都有正确答案:D9、外照射防护法中在人与源之间设置屏蔽层称为: ( )A、屏蔽防护法B、源项控制法C、时间防护法D、距离防护法正确答案:A10、核电站反应堆压力容器堆焊层主要作用是 ( )A、提高耐腐蚀B、提高耐磨性C、提高抗拉强度D、以上都对正确答案:A11、在人类的生活环境中,受到放射性照射的场合有: ( )A、从事放射性工作B、接触放射性物质C、任何时间任何地方D、以上都是正确答案:D12、用于外照射个人剂量监测的法定剂量计为 ( )A、电子剂量计(DM-91)B、WBC (全身计数器)C、TLD (热释光剂量计)D、以上都可以正确答案:C13、在核电厂运行的三大目标中,最基本的考虑是: ( )A、安全性B、以上三种都是C、经济性D、可靠性正确答案:B14、对受控辐射源而言,辐射防护的原则是: ( )A、以上都是B、辐射防护的最优化C、辐射实践的正当性D、个人剂量限性正确答案:A15、核电站机械设备的主要材料是: ( )A、以上都不对B、钢、有色金属、有机材料C、钢、不锈钢、有色金属D、炭钢、低合金钢、不锈钢正确答案:D16、放射性工作人员年有效剂量限值中应包括A、以上都是B、内照射和外照射C、天然本底照射,宇宙照射D、医疗照射正确答案:B17、秦山三期核电站采用的堆型是: ( )A、重水堆B、压水堆C、熔盐堆D、石墨堆正确答案:A18、质量保证大纲的有效实施取决于工作的: ( )A、检验人员B、上述三类人员C、管理人员D、执行人员正确答案:B19、在下列金属材料中最容易产生再热裂纹的是: ( )A、与材料无关B、低碳钢C、不锈钢D、低合金钢正确答案:C20、无损检测活动质量保证的主要作用为 ( )A、及时发现工件中的缺陷B、使 NDT 活动在受控条件下进行C、以上都不对D、消除缺陷并执行纠正措施正确答案:B21、对辐射性同位素和射线装置的生产、销售、使用中的放射防护实施监督管理的部门为: ( )A、核电站和企业自身B、卫生、环保部门和公安部门C、公安部门和核工业集团公司D、卫生、环保部门和核电站正确答案:B22、秦山三期核电站堆型为: ( )A、熔盐堆B、重水堆C、石墨堆D、压水堆正确答案:B23、下列辐射射线源中,电离破坏性最大的是 ( )A、中子B、x 射线及 Y 射线C、α粒子D、β射线正确答案:C24、电离辐射时按其照射方式可分为: ( )A、以上都不对B、外照射和内照射C、外照射和表面照射D、环境辐射和直接照射正确答案:B25、堆焊层采用奥氏体不锈钢的主要原因: ( )A、以上都对B、增强设备韧性C、增加传热性能D、耐腐蚀性正确答案:D26、辐射防护实践的正当性是指A、具有正当的理由,利益大于代价B、保护环境,保护公众C、不得损害人的健康D、以上都对正确答案:A27、对不同类型的辐射,α 、β 、γ射线引起的外照射的防护较容易的是: ( )A、αB、βC、不一定D、γ正确答案:A28、凡对质量有影响的活动都要遵循质量保证原则是: ( )A、有据可查B、有人负责C、有章可循D、以上都是正确答案:D29、核电站的潜在危险是 ( )A、核燃料短缺B、放射性核素外溢C、裂变反应D、战争正确答案:B30、核电厂常规岛设备不同于火电站设备主要是因为使用 ( )A、过热蒸汽B、不锈钢C、饱和蒸汽D、核反应正确答案:C31、文件控制的主要措施有: ( )A、以上都是B、变更控制制度C、编、审、批制度D、发布和分发制度正确答案:A32、工程上常把金属材料的性能分为 ( )A、机械性能B、以上都对C、工艺性能D、物理性能正确答案:B33、蒸汽发生器中的一、二次侧介质的隔离屏障是: ( )A、筒体组件B、传热管C、管束组件D、支撑及管板正确答案:B34、从事核工业无损检测的人员要进行核专业培训的依据是 ( )A、中核总电发[1998]6 号文,核工业无损检测人员资格鉴定管理办法B、以上都是C、GB-9445 无损检测人员资格鉴定与认证D、HAF-602 民用核承压设备无损检测人员培训、考核和取证管理办法正确答案:B35、核容器与一般压力容器在运行工况中,最显著的差别是 ( )A、受循环载荷B、受中子与γ射线辐射C、受高压D、受高温正确答案:B36、蒸汽发生器中一、二次侧介质的隔离屏障是: ( )A、下封头B、筒体组件C、上封头D、传热管正确答案:D37、利用堆内产生的蒸汽直接推动汽轮机运行的堆型叫:A、快中子增殖堆B、沸水堆C、重水堆D、压水堆正确答案:B38、压水堆核电站中,用以减轻事故后果的设备称之为核安全 ( )A、4 级部件B、2 级部件C、3 级部件D、1 级部件正确答案:B39、核总电发[1998]6 号文规定核工业无损检测人员资格考试的内容包括: ( )A、以上都是B、通用技术C、核工业专门知识D、实践能力正确答案:A40、压力容器在压力作用下,受到中子辐射,其脆性转变温度将会 ( )A、降低B、不变C、不一定D、升高正确答案:D二、判断题(共50题,每题1分,共50分)1、核安全法规 HAF602 规定了从事民用和军事核行业无损检测人员必须具备的条件。
压水堆核电站燃料组件设计与建造规则《压水堆核电站燃料组件设计与建造规则》一、燃料棒的设计规则燃料棒是燃料组件的关键部分。
在设计燃料棒时,要确保燃料芯块的尺寸精准得很呢。
燃料芯块的直径和高度那可不能随便定,得根据压水堆的功率需求、热传导特性等来确定。
比如说,芯块直径要是太大了,热量在芯块内部传导就可能不均匀,就像你烤蛋糕,如果蛋糕太厚,中间可能就烤不熟。
这是不允许的,必须保证热量能从芯块中心均匀地传导到表面。
燃料棒的包壳材料也有严格要求。
包壳得能够承受高温、高压,还得抗腐蚀。
像锆合金这种材料就比较常用。
绝对禁止使用那些容易在反应堆环境下脆化或者与燃料发生不良反应的材料。
如果用了不合适的材料,就好比给鸡蛋用了破壳的包装,在反应堆里就会出大问题。
二、燃料组件的结构设计规则燃料组件的结构要能保证燃料棒的稳定排列。
燃料棒之间的间距得恰到好处,间距太小,冷却剂就不能很好地在燃料棒之间流动,带走热量,就像一群人挤在狭小的过道里,谁也走不动。
这是不行的。
间距太大呢,又会浪费空间,也影响整个组件的紧凑性。
控制棒导向管的设计也很重要。
控制棒得能够顺利地插入和拔出导向管,这关系到反应堆的控制。
要是导向管设计得歪歪扭扭,控制棒就没法正常工作了。
这就像火车轨道要是不直,火车就没法好好跑一样。
三、燃料组件建造过程中的规则在建造燃料组件时,对燃料棒的加工精度要求极高。
每一步加工工序都得严格把关,不能有马虎的地方。
加工出来的燃料棒表面必须光滑,要是有毛刺或者坑洼,在反应堆里就可能造成局部过热或者应力集中的问题。
这就好比你穿的衣服,要是到处是线头和破洞,穿着肯定不舒服,在反应堆里就是大隐患。
燃料组件的组装过程也得按照规定的顺序和方法来。
组装工人得经过严格的培训,禁止随意更改组装流程。
如果组装顺序错了,可能会导致整个组件结构不稳定,在反应堆运行过程中就可能散架,那可就危险极了。
压水堆核电站燃料组件的设计与建造规则是非常严格的,这都是为了保证核电站能够安全、稳定、高效地运行。
压水堆核电站
压水堆核电站用铀制成的核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。
压水堆核电站由反应堆、一回路系统、二回路系统以及电站的配套设施等主要部分组成。
压水堆燃料是高温烧结的圆柱形二氧化铀陶瓷块,直径约8毫米,高13毫米,称之为燃料芯块。
其中铀-235的浓缩度约3%。
燃料芯块-个一个地重叠着放在外径约9.5毫米,厚约0.57毫米的锆合金管内,锆管两端有端塞。
燃料芯块完全封闭在锆合金管内,构成燃料元件。
这种锆合金管称为燃料元件包壳。
这些燃料元件用定位格架定位,组成横
截面是正方形的燃料组件(见图
4-2)。
每一个燃料组件包括两百多
根燃料元件。
一般是将燃料元件排
列成横十七排、纵十七行的17×17
的组件,中间有些位置空出来放控
制棒。
控制棒的上部连成-体成为
棒束。
每一个棒束都在相应的燃料
组件内上下运动。
控制棒在堆内布
置得很分散,以便堆内造成平坦的
中子通量分布。
燃料组件外面不加
装方形盒,以利于冷却剂的横向流
动。
加上端部构件,整个组件长约
四米,横截面为边长约20厘米的正方形。
图4-3是典型压水堆压
力容器与堆芯结构原理图;图
4-4为压力容器的结构布置
图。
由燃料组件组成的堆芯放
在一个很大的压力容器内。
控
制棒由上部插入堆芯。
在压力
容器顶部有控制棒的驱动机
构。
作为慢化剂和冷却剂的
水,由压力容器侧面进来后,
经过吊篮和压力容器之间的
环形间隙,再从下部进入堆
芯。
冷却水通过堆芯后,温度
升高,密度降低,再从堆芯上
部流出压力容器。
一般入口水
温300C ο,出口水温332C ο
,堆内压力15.5Mpa 。
一座100万千瓦的压水堆,堆芯每小时冷却水的流量约6万吨。
这些冷却水并不排出堆外,而是在封闭的-回路内往复循环。
堆芯放了一百多个燃料组件,这些组件总共包括四万多根三米多长、比铅笔略粗的燃料元件。
高温水从压力容器上部离开反应堆后,进入蒸汽发生器(见图4-5)。
反应堆里的冷却剂,当温度由室温升到三百多摄氏度时,体积会有很大的膨胀。
由于体积膨胀及其他原因,如果不采取措施,在密闭回路内冷却剂的压力会波动,从而使反应堆的运行工况不稳定。
因此,在冷却剂的出口和蒸汽发生器之间有稳压器。
稳压器是一个高大的空心圆柱体。
下部为水,罐内采用电加热器在稳压器上部产生蒸汽。
利用蒸汽
的弹性来保持堆内冷却水压力
稳定。
冷却剂从蒸汽发生器的管内
流过后,经过一回路循环泵又回
到反应堆。
一回路循环泵又称主
泵。
包括压力容器、蒸汽发生器、
泵、稳压器的整个系统,是一回
路的压力边界。
它们都安置在如
图4-6的安全壳内,称之为核岛。
蒸汽发生器内有很多管子(见图4-7)。
管子外为二回路的水。
一回路的水流过蒸汽发生器管内
时,将携带的热量尽
可能多地交给二回
路里的水,从而使二
回路水变成280C 左
右的、6~7MPa 的高
温蒸汽。
所以在蒸汽
发生器里,-回路与
二回路的水在互不
接触的情况下,通过
管壁发生了热交换。
蒸汽发生器是分隔
并连结一、二回路的关键设备。
从蒸汽发生器出来
的高温蒸汽,离出来后,剩余的蒸汽又进入低
压汽轮机继续膨胀,推动叶轮转
动。
从低压汽轮机出来的蒸汽的
压力已很低,无法再加以利用。
于是在冷凝器里,让这些低压蒸
汽变成水。
冷凝水经过预热后,
又回到蒸汽发生器吸收一回路冷
却水的热量,变成高温蒸汽,继
续循环。
整个二回路的水就是在
蒸汽发生器,高压、低压汽轮机,
冷凝器和预热器组成的密封系统
内来回往复流动,不断重复由水
变成高温蒸汽,蒸汽冷凝成水,
水又变成高温蒸汽的过程。
在这
个过程中,二回路的水从蒸汽发
生器获得能量,将一部分能量交
给汽轮机,带动发电机发电,余
下的大部分不能利用的能量交给冷凝器。
冷却冷凝器用的水在三回路中循环。
冷凝器实质上是二回路与三回路之间的热交换器。
三回路是一个开式回路,利用它将汽轮机排出的乏汽的难以利用的余热带入江河湖海。
在冷凝器里,三回路的水与二回路的水也是互不接触,只是通过冷凝器的管壁交换热量。
三回路的用水量是很大的。
一座100万千瓦的压水堆,三回路每小时要四十多万吨冷却水。
三回路的水与一、二回路的冷却水一样,也需要加以净化,不过净化的要求没有一、二回路那么高。
从1981年第一代杨基商用压水堆电站诞生以来,压水堆的发展和它的燃料元
件一样,都经历了几代的改进。
压水堆的单堆电功率,已由18.5万千瓦增加到1
30万千瓦,热能利用效率由28%提高到33%,堆芯功率密度由每升50千瓦提高到
约100千瓦,燃料元件的燃耗也加深了三倍。
为减少基建投资和降低发电成本,
目前-座反应堆只配一台汽轮机。
所以随着反应堆功率的增加,汽轮机也越造越
大。
130万千瓦核电Array站的汽轮机长达40
米,配上发电机,整
个汽轮发电机组长5
6米。
压水堆初次装料
后,大约经过一两年
要进行一次更换燃
料组件的操作,我们
称之为首次换料。
这
以后,就每年换料一
次。
每次换料只需装
卸三分之-的燃料
组件。
卸出的燃料组
件,放在反应堆旁边
的贮存水池内。
早期
的压水堆换料停堆
四个月,现在换一次
料最短可以两个星Array期。
这就要求压力容
器的顶盖、控制棒驱
动机构,以及堆内屏
蔽层组成为一个整
体,顶盖可以-下子
打开,而不能象以前那样一个一个地松开顶盖上的巨大的螺栓。
而且换料操作需
要采用快速换料机构。
换料时间的缩短,有利于核电站更好地为电力用户服务,
缩短停电时间,提高利用效率。
压水堆中最关键的设备之一是压力容器,它是不可更换的。
一座90或130万千
瓦的压水堆,压力容器直径分别为3.99米和4.39米,壁厚0.2米和0.22米。
重330吨和418吨,高13米以上。
这么巨大的压力容器,它的加工和运输都是-个
需要认真对待的问题。
一座这样的压水堆,一回路有三或四条并列的环路。
除了压力容器外,主循
环泵也是重要设备。
每台主循环泵的冷却水流量为每小时两万多吨,泵的电机功
率为五千到九千千瓦。
泵的关键是保持轴密封,以免堆内带放射性的水外漏。
核
电站的循环泵除了密封要求严以外,还由于泵放在安全壳内,处于高温、高湿及
γ射线辐射的环境下,要求电机的绝缘性能好。
放置压力容器、泵、蒸汽发生器
和稳压器的安全壳,直径可达四十米,高六七十米(见图4-6)。
到目前为止,核电站的燃料元件、泵、蒸汽发生器、稳压器、压力容器的设
计,正向标准化、系列化的方向发展。
核电站的研究工作,主要是为了进一步提
高其安全性和经济性。
有关各国在这方面都有庞大的研究计划,并开展广泛的国际合作。
民用压水堆核电站从它诞生以后,一直是最安全的工业部门之一,它已经成为一种成熟的堆型。