反应堆原理图

反应堆结构反应堆结构及几种典型反应堆系统反应堆是核电站中的热源，其内部装有可以进行可控链式核反应的核燃料，源源不断地释放出能量。

核反应产生的热能通过载热剂传给汽轮机作功，汽轮机带动发电机，产生的电能被输送到电网。

反应堆由堆芯、压力容器、上部堆内构件和下部堆内构件等几部分组成。

反应堆安置在反应堆厂房（也称为安全壳）的正中，它的六条进出口接管管嘴支撑在作为一次屏蔽的混凝土坑（即堆坑）内，而堆坑位于一个大约10米深的反应堆换料水池的底部。

如下图它可分为反应堆堆芯、堆内构件、反应堆压力容器和顶盖控制棒驱动机构四部分。

下面主要介绍反应堆堆心和压力容器。

1、反应堆堆芯：核反应堆的堆芯位于压力容器中心，由157个几何形状及机械结构完全相同的燃料组件构成，核反应区高3.65m，等效直径3.04m 。

燃料核裂变释放出来的核能立即转变成热能，并由冷却剂导出。

1.1、燃料组件：燃料组件骨架由8个定位格架、24根控制棒导向管、一根中子通量测量管和上、下管座焊接而成。

其功用是确保组件的刚性，承受整个组件的重量和控制棒快速下插的冲击力，并准确引导控制棒束的升降，保证组件在堆内可靠工作和装卸料时的运输安全。

如下图定位格架由锆－4合金条带制成，这些条带装配成17×17的正方形栅格。

在格架栅元中，燃料棒由其中两边的弹簧夹顶在另两边的两个刚性凸台上，其共同作用使燃料棒保持中心位置。

弹簧夹由因科镍718薄片弯成开口环制成，然后将夹子跨在条带上夹紧定位，并在上下相接面上点焊。

这样形成的两个相背的弹簧分别顶住相邻栅元的两根燃料棒，自然抵消了作用在条带上的力。

每个燃料组件带有24个控制棒导向管，由锆－4合金制成，它们为控制棒的插入和提出导向。

其下部在第一和第二格架之间直径缩小，形成缓冲段，以便当控制棒紧急下落接近底部时起缓冲作用。

在缓冲段上部有流水孔，正常运行时冷却水流入管内，在控制棒下插时水能部分从管内排出。

缓冲段下部的管径扩至正常，使底层格架可以按上层格架的相同方式与导向管相连接。

反应堆工作原理图嘿，咱今天来聊聊反应堆工作原理图这事儿。

你知道吗？我之前去一个科技馆参观，就看到了关于反应堆工作原理的展示，那场面可太震撼了！先来说说反应堆到底是个啥。

简单来讲，反应堆就像是一个超级强大的能量制造工厂。

它里面发生的事儿，那可真是神奇又复杂。

咱们来看看反应堆工作的基本原理。

想象一下，在一个大大的容器里，有一堆堆的核燃料，就像一堆堆超级有能量的小炸弹。

这些核燃料在特定的条件下，会发生链式反应。

啥叫链式反应呢？就好像是一个接一个的爆竹，一个爆了引发下一个爆，这样不停地传递下去，释放出巨大的能量。

在这个过程中，有个关键的角色叫慢化剂。

它就像是一个温柔的调解员，把那些跑得飞快的中子速度变慢，让它们能够更好地和核燃料发生反应。

还有控制棒，这玩意儿就像是一个超级刹车，能控制反应的速度，要是反应太激烈了，控制棒就插进去，让反应慢下来，保证一切都在安全的范围内进行。

反应堆工作的时候，会产生大量的热量。

这些热量可不能浪费，得想办法利用起来。

所以就有了冷却剂，它像个勤劳的搬运工，把热量带走，然后通过一系列的设备，把这些热量转化成电能或者其他形式的能量。

我在科技馆里看到那个展示模型的时候，眼睛都看直了。

那一个个精巧的部件，复杂的线路，还有不断闪烁的指示灯，仿佛在诉说着它们各自的重要使命。

我当时就在想，这得是多少聪明的脑袋瓜子才能琢磨出来的呀！回到反应堆工作原理图，它其实就是把这一整个复杂的过程用简单明了的线条和符号给画出来。

就像是给我们这些普通人开了一扇窗户，让我们能大致了解里面的奥秘。

比如说，图上会用不同的颜色和线条来表示各种物质的流动方向。

红色的线条可能代表着热量的传递，蓝色的线条也许就是冷却剂的路径。

还有各种小图标，代表着不同的设备和部件，每个都有它独特的作用。

不过，要真正搞懂这张图，还真不是一件容易的事儿。

得有一定的物理知识和耐心才行。

就像我当时在科技馆，看了半天，也只是懂了个大概。

但这也让我深深地感受到了科学的魅力。

第四章反应堆结构与核燃料反应堆是核电站中的热源，其内部装有可以进行可控链式核反应的核燃料，源源不断地释放出能量。

核反应产生的热能通过载热剂传给汽轮机作功，汽轮机带动发电机，产生的电能被输送到电网。

反应堆由堆芯、压力容器、上部堆内构件和下部堆内构件等几部分组成。

反应堆安置在反应堆厂房（也称为安全壳）的正中，它的六条进出口接管管嘴支撑在作为一次屏蔽的混凝土坑（即堆坑）内，而堆坑位于一个大约10米深的反应堆换料水池的底部。

参见图4.1。

图4.1 反应堆位置- 35 -- 36 -图4.2 反应堆剖面图- 37 -图4.2是压水堆的结构简图，它可分为以下四部分：● 反应堆堆芯● 堆内构件● 反应堆压力容器和顶盖● 控制棒驱动机构4.1 反应堆堆芯4.1.1 堆芯布置核反应堆的堆芯位于压力容器中心，由157个几何形状及机械结构完全相同的燃料组件构成，核反应区高3.65m ，等效直径3.04m 。

燃料核裂变释放出来的核能立即转变成热能，并由冷却剂导出。

在典型的燃料管理方案中，初始堆芯按燃料组件浓缩度分成三个区。

所谓燃料浓缩度也称富集度或丰度，是指燃料中235U 同位素在铀的总量中所占比例。

在堆芯外区放置浓缩度高的燃料组件，浓缩度较低的燃料组件则以棋盘状排列在堆芯的内区，如图4.3所示。

通常每年进行一次换料，更换约三分之一燃料组件，称为一个燃料循环。

换料原则是将燃耗最深的燃料组件取走，在外区加入新燃料组件，而其余组件在堆芯中央重新布置，使功率分布尽可能均匀。

在第六循环之前新加入燃料的浓缩度均为3.25％。

为满足不断增长的发电需求，从第七循环开始新换燃料的富集度改为3.7% 。

按照规划，今后还将采用长燃耗循环，即18个月换料方式，届时新换燃料的富集度将提高到4.45% 。

图4.3 堆芯分区布置（第一循环）- 38 -4.1.2 燃料组件大亚湾核电站目前所用的AFA-2G 型燃料组件由骨架和燃料棒组成，呈17×17正方形栅格排列，总共有289个栅格，其中264个装有燃料棒。

第六章反应堆一回路主系统6.1 概述反应堆冷却剂系统又称一回路主系统，如图6.1所示。

广东大亚湾核电站每台机组的一回路主系统有三个环路，每个环路设置一台冷却剂循环泵(又称主泵)、一台蒸汽发生器，其中一个环路上设有一台稳压器以及与其相关的泄压箱。

反应堆冷却剂系统的功能是：①主泵使冷却剂在环路中循环，将堆芯的热量带出，通过蒸汽发生器将热量传给二次侧给水；②堆内冷却剂又是慢化剂的水使中子得到慢化；③冷却剂中融有硼酸用来控制反应堆的变化；④稳压器用来控制冷却剂压力，防止堆芯产生偏离泡核沸腾；⑤稳压器上的安全阀起超压保护作用；⑥在发生燃料元件包壳破损时，反应堆冷却剂系统的压力边界使防止放射性泄露的第二道屏障。

图6.1 一回路主系统6.2 反应堆冷却剂泵6.2.1 概述主泵是由空气冷却的三相感应电动机驱动的立式、单级、轴封机组。

它由电动机、轴封组件和水力部件组成。

反应堆冷却剂由装在转动轴下部的泵唧送，冷却剂通过泵壳底部吸入，向上流过叶轮，然后通过扩散器从泵壳侧面出口接管排出。

串联布置的三级轴封控制冷却剂沿泵轴泄露，由化学容积控制(RCV)系统供应的密封水注入泵内，以防止冷却剂沿泵轴向上流动，并冷却轴封和泵的轴封。

在密封水注入失效工况下，热屏冷却向上流到密封器的冷却剂。

主泵的外形及结构如图6.2所示，主要技术规范：表6-1 反应堆冷却剂泵技术规范6.2.2 水力部件⑴泵体图6.2 冷却剂泵结构图6.3 主泵泵体如图6.3所示，泵体由泵壳、扩散器(又称导叶)、进水导管、叶轮、泵轴组成。

其中除泵轴为不锈钢锻件之外，均为不锈钢铸件。

叶轮有七个螺旋离心叶片，装在泵轴的下端。

扩散段汇集来自叶轮的冷却剂，它由十二个螺旋离心叶片组成，被安装在扩散的法兰的底部，扩散器可以与泵的内部部件同时从泵体中取出。

在扩散器的下部装有防热罩。

冷却剂由泵壳底部的进口接管吸入，由装在泵轴下部的叶轮唧送，经扩散器从泵壳侧面的出口接管排出。

(2)热屏热屏装在叶轮与泵轴承之间，由热屏法兰构成泵壳上法兰，它装有热屏及泵轴承。