軍用核能技術(shù)及其發(fā)展第6章-美國的船用核動力裝置-資料下載頁
2025-01-01 02:50本頁面
【正文】 模式堆 ? 1臺反應(yīng)堆， 2個冷卻環(huán)路，每個環(huán)路有 1臺立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器、 2臺主泵， 2個環(huán)路共用 1臺穩(wěn)壓器 ? 2臺單缸汽輪機，共用 1臺兩級齒輪減速器，單軸單槳，軸功率 15000馬力 ? 2臺汽輪發(fā)電機組，功率 2250kW 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 47 S5W反應(yīng)堆 ? 壓力容器高 ，直徑 ，重量 25噸 ? 堆芯高 ，直徑 ，功率密度 80MW/m3 ? 板狀元件，包殼 Zr4合金， 235U富集度 40% ? 堆芯設(shè)計壽命 5000滿功率小時，換料周期 5年 ? [ 后改進為 7000滿功率小時，換料周期 10年 ] ? 反應(yīng)堆熱功率 60MW，冷卻劑系統(tǒng)壓力 16MPa ? 堆芯雙流程，流量 2400t/h，堆芯進出口溫度250/280℃ ? 額定工況下蒸汽壓力 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 48 S6W型核動力裝置 ? 西屋公司在 S5W和 D2W基礎(chǔ)上研制 ? 1臺反應(yīng)堆， 2個冷卻環(huán)路，每個環(huán)路有 1臺立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器、 1臺主泵， 2個環(huán)路共用 1臺穩(wěn)壓器 ? 2臺單缸汽輪機組，有 2臺主冷凝器，單軸，泵噴射推進，軸功率 60000馬力 ? 采用浮筏減振，動力裝置與艇體之間不是剛性連接，噪聲不易輻射傳出；反應(yīng)堆具有很強的自然循環(huán)能力，整個動力系統(tǒng)輻射噪聲降低了 50dB，使“海狼”級水下靜音航速達到 20節(jié) 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 49 S6W型反應(yīng)堆 ? 新型堆芯結(jié)構(gòu)，保證均勻釋熱，功率密度70MW/m3 ? 新型钚基燃料元件，堆芯采用新型結(jié)構(gòu)材料 ? 堆芯設(shè)計壽命 13000滿功率小時，換料周期達到25~30年 ? 反應(yīng)堆熱功率 250MW，冷卻劑系統(tǒng)壓力 16MPa ? 冷卻劑平均溫度 290℃ 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 50 S6G型核動力裝置 ? 通用電氣公司與諾爾斯核動力研究所研制，以D2G為基礎(chǔ)，吸收了 S5G自然循環(huán)堆的特點，沒有建陸上模式堆 ? 采用傳統(tǒng)的壓水堆單堆布置形式（分散式布置） ? 1臺反應(yīng)堆， 2個冷卻環(huán)路，共用 1臺穩(wěn)壓器，每個環(huán)路有 1臺立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器、 2臺主泵， 2個環(huán)路 2臺單缸汽輪機，共用 1臺齒輪減速器，單軸，一部七葉大側(cè)斜螺旋槳，軸功率 45000馬力 ? 采取了一系列減振降噪措施，使“洛杉磯”級成為 20世紀 80年代最為安靜的核潛艇 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 51 S6G型反應(yīng)堆 ? 鈾 鋯合金板狀元件，包殼 Zr4合金 ? 堆芯采用高性能結(jié)構(gòu)材料和新型結(jié)構(gòu) ? 堆芯設(shè)計壽命 500滿功率天，換料周期 15年 ? 反應(yīng)堆熱功率 130~150MW 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 52 美國船用堆發(fā)展的經(jīng)驗 ? 認真、謹慎，多試少制。發(fā)展了 13型潛艇堆，建了 7座陸上模式堆； ? 強調(diào)反應(yīng)堆技術(shù)的基礎(chǔ)研究，尤其重視發(fā)展新概念堆型和新材料； ? 高度重視安全可靠性，未經(jīng)陸上考核和海試的技術(shù)不輕易采用； ? 在建造過程中強調(diào)質(zhì)量保證，安全裕度大。 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 53 技術(shù)發(fā)展趨勢 ? 提高單堆功率 ——滿足核動力艦船大型化、快速化的要求 ? 發(fā)展長壽命堆芯 ? 增強自然循環(huán)能力 ? 提高固有安全性 ——采用非能動安全系統(tǒng) ? 降低噪音 ——用電力推進系統(tǒng)代替齒輪減速裝置，用復(fù)合材料制造螺旋槳，可使噪聲降至 90~100dB。 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 54 長壽命堆芯的優(yōu)點 ? 減少換料次數(shù)，提高在航率； ? 減少艇殼的大切口次數(shù)，增加艇殼的可靠性； ? 減少放射性廢物對操作人員和環(huán)境的影響； ? 提高燃料利用率，降低換料費用。 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 55 ? 采用富集鈾、鋯包殼和板狀元件； [ 鈾鋯合金或UO2Zr4，鈾 235富集度在 20%以上， S6G、 S8G、 S9G達 40%左右 ] ? 提高轉(zhuǎn)換比和堆芯中子經(jīng)濟性； ? 燃料元件的布置采用稠密柵； ? 采用可燃毒物控制，對控制棒進行程序控制，適當加大燃料的初始裝載量； ? 優(yōu)化燃料元件結(jié)構(gòu)。 堆芯壽命由最初的 2年增至現(xiàn)在的 30年，在整個服役期內(nèi)堆芯不換料 延長堆芯壽命的措施 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 56 自然循環(huán)反應(yīng)堆的優(yōu)點 ? 提高反應(yīng)堆運行的安全性。 ——自然循環(huán)能力高時，可保證在中、低速工況下不使用主泵，避免了由于主泵故障導(dǎo)致的一系列問題，保證堆芯不會燒毀 ? 提高潛艇的隱蔽性。 ——潛艇噪聲主要來自于螺旋槳、主齒輪減速器和主泵，主泵停轉(zhuǎn)可以減小噪聲 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 57 增強自然循環(huán)能力的措施 ? 增大堆芯進、出口冷卻劑的溫差，適當提高堆芯含汽量，以提高反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中冷卻劑的密度差； （受反應(yīng)堆熱工安全性的限制） ? 蒸汽發(fā)生器的安裝位置高于反應(yīng)堆堆芯，以增大位差； （受核潛艇殼體尺寸限制） ? 減小一回路系統(tǒng)及設(shè)備的流動阻力； [增大主管道直徑并縮短其長度，緊湊布置，一體化布置 ] ? 采取適當?shù)目刂拼胧?[減小海洋條件對自然循環(huán)的影響 ] 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 58 依靠重力、對流、蒸發(fā)等自然過程自動處理各種事件，即使在發(fā)生嚴重失水事故時，也能保證堆芯得到充分冷卻；由于不需要運行人員操作，可以避免人為誤操作的發(fā)生。 ? 非能動余熱排出系統(tǒng) ? 非能動安全注射系統(tǒng) 非能動安全系統(tǒng)的特點 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 59 ? 采用 浮閥減振 ，動力裝置與艇體之間不是剛性連接，噪聲不易輻射傳出 ? 采用 吊掛防振、抑制噪聲、隔聲減振 等措施 ? 提高 反應(yīng)堆自然循環(huán)能力 ，降低整個動力系統(tǒng)的輻射噪聲 減振降噪措施 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 60 The End 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 61 軍用核能技術(shù)及其發(fā)展 6 美國的船用核動力裝置 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT
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