第六章-重水反應堆課件

目前國際上已投入運行的重水堆核電站共30余座，總電功率為2335.4萬千瓦，約占全世界核電廠總功率的6.5%.1目前國際上已投入運行的重水堆核電站共30余座，總電功率為232233重水堆概述CANDU的概念:CANadaDeuteriumUranium重水堆的特點：天然鈾作燃料，收到發(fā)展中國家青睞重水做慢化劑，造價較高重水堆的分類：壓力管式，壓力殼式4重水堆概述CANDU的概念:CANadaDeuteriumCANDU的基本結構特點5CANDU的基本結構特點56677燃料組件結構重水堆的核燃料是天然鈾，制成圓柱狀裝在外徑為13(20)毫米長約500毫米的鋯合金包殼管內，構成棒狀燃料元件，37根燃料棒組成一束，棒之間用鋯合金塊隔開，端頭由鋯合金支承板連接，構成長為半米，外徑為150毫米左右的燃料棒束。反應堆堆芯由384根帶燃料棒束的壓力管排列而成。每根壓力管內裝有12束燃料棒束。8燃料組件結構重水堆的核燃料是天然鈾，制成圓柱狀裝在外徑為13冷卻劑和慢化劑的絕熱作為冷卻劑的重水在管內流動帶走熱量。作為慢化劑的重水在反應堆排管容器中，為了防止熱量傳到慢化劑重水中，在壓力管外設置一同心容器管，兩管之間充以二氧化碳作隔熱層，以保持慢化劑溫度不超過60℃。壓力管和容器管貫穿反應堆排管容器，兩端與法蘭固定，與容器連成一體。9冷卻劑和慢化劑的絕熱作為冷卻劑的重水在管內流動帶走熱量。作為反應性的控制控制棒設置在反應堆上部，穿過反應堆排管容器，插入在慢化劑中?？焖偻６褧r將控制棒快速插入堆內。反應性的調節(jié)還可以通過改變反應堆容器中重水慢化劑的液位來實現(xiàn)。緊急停堆時可以將控制棒快速插入堆內，還可打開氦氣閥，將儲存在毒物箱內的硝酸釓毒物注入反應堆容器的重水慢化劑中，還可以打開裝在容器底部的大口徑排水閥，把重水慢化劑急速排入貯水箱。10反應性的控制控制棒設置在反應堆上部，穿過反應堆排管容器，插入換料方式 由于重水堆的臥式布置壓力管，每根壓力管在反應堆容器的兩端都設有密封接頭，可以裝拆。因此，可以采用遙控裝卸料機進行不停堆換料。換料時，由裝卸料機連接壓力管的兩端密封接頭，新燃料組件從壓力管一端頂入，燒過的乏燃料組件側從同一壓力管的另一端被推出。這種換料方式稱為“頂推式雙向換料”。

11換料方式 由于重水堆的臥式布置壓力管，每根壓力管在反應堆容器CANDU一回路系統(tǒng)和設備380根燃料管4SG4Pump4入口集流管4出口集流管1電加熱Pre.12CANDU一回路系統(tǒng)和設備380根燃料管12回路設計特點和要求1保證冷卻劑循環(huán)2主泵飛輪3保證一定的自然循環(huán)流量4壓力控制5超壓保護系統(tǒng)6設有單獨的停堆冷卻系統(tǒng)7過慮凈化等裝置，控制冷卻劑的化學成分8足夠充足的應急流量9盡可能的減少重水泄漏13回路設計特點和要求1保證冷卻劑循環(huán)13蒸汽發(fā)生器主要結構材料位炭鋼一次測：封頭，管板和管束一次測二次側：殼體，汽水分離器，管束套筒，管板和管束二次側，預熱段隔板，管子支承等，14蒸汽發(fā)生器主要結構材料位炭鋼14主泵單級、單吸入口、雙出口、立式離心泵支管和集流總管穩(wěn)壓器15主泵單級、單吸入口、雙出口、立式離心泵支管和集流總管穩(wěn)壓器1CANDU慢化劑系統(tǒng)慢化作用，失冷事故下的熱阱作用慢化劑系統(tǒng)原理流程圖：串連/并聯(lián)電源系統(tǒng)：16CANDU慢化劑系統(tǒng)慢化作用，失冷事故下的熱阱作用16其它類型的重水堆壓力殼式重水堆壓力管式沸騰輕水冷卻重水堆17其它類型的重水堆壓力殼式重水堆17重水堆的發(fā)展前景機遇：重水堆中子經濟性好，節(jié)省核燃料，可以直接利用天然鈾，不需要建造核擴散廠，這對未掌握核濃縮技術的國家利用核燃料資源是很有意義的。挑戰(zhàn)：大量的重水以及泄漏導致高造價。核燃料燃耗比較淺，1/3壓水堆。換料頻繁，后處理成本較大，防止重水泄漏的高密封性能設備也提高了造價。18重水堆的發(fā)展前景機遇：重水堆中子