核電站技術(shù)改進(jìn)和發(fā)展-資料下載頁(yè)
2025-01-07 20:59本頁(yè)面
【正文】 互作用等措施將堆芯熔化物滯留在安全殼內(nèi) 。 ? 通過(guò)快速降壓防止高壓熔堆發(fā)生 。 ? 通過(guò)氫氣自動(dòng)點(diǎn)火器和復(fù)合器防止氫爆炸 。 ? 高壓狀態(tài)時(shí)通過(guò)快速降壓 （ ADS） 防止蒸汽爆炸 。 ? 防止堆芯熔化物直接加熱安全殼 。 3. 混合型：既保持現(xiàn)有四環(huán)大型核電機(jī)組經(jīng)驗(yàn) ， 對(duì) 事故概率較高的安全系統(tǒng)保持能動(dòng)設(shè)施 ， 對(duì)事故概率較低的 LOCA， 嚴(yán)重事故采用非能動(dòng)安全設(shè)施 ， 改進(jìn)安全殼和安全系統(tǒng)設(shè)計(jì) ， 進(jìn)一步提高安全可靠性 ， 如：日本三菱推出 21世紀(jì)核電站 NP－ 21。 NP21 安全殼廠房 NP－ 21型核電機(jī)組 堆芯采用 ? 21 21排列燃料組件。燃料棒活性段高度 (14英尺 )堆芯首裝料 177個(gè)組件，相應(yīng)堆芯高度和等效直徑同 APWR＋，控制棒及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可減少到 57組，在壓力容器幾何尺寸與 APWR＋相同條件下反應(yīng)堆的出力可達(dá) 1500－ 1700MWe，核電站換料周期 24個(gè)月。 蒸汽發(fā)生器采用臥式蒸汽發(fā)生器，加大二次側(cè)水容器，有利于導(dǎo)出反應(yīng)堆衰變熱。 安全殼采用圓球形雙層安全殼內(nèi)層為承壓鋼殼，外層為混凝土屏蔽殼。 NP21 反應(yīng)堆 專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)采用能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的混合型安全系統(tǒng)： 對(duì)于概率較大的 S－ G管斷裂的小失水事故是采用：能動(dòng)的安全系統(tǒng)：依靠上充 /安注泵，輔助給水泵和應(yīng)急柴油機(jī)供電源等能動(dòng)系統(tǒng)將事故進(jìn)行可靠終止； 對(duì)于概率較小的 LOCA冷卻劑失水事故，則采用非能動(dòng)安全系統(tǒng)，依靠主冷卻劑降壓設(shè)備，改進(jìn)安注箱，重力注水箱和蒸汽發(fā)生器使堆芯冷卻劑降溫降壓，將極限事故通過(guò)非能動(dòng)安全系統(tǒng)加以終止，并將安全殼環(huán)形腔空氣通過(guò)非能動(dòng)的過(guò)濾系統(tǒng)，降低事故釋放的放射性。非能動(dòng)安全系統(tǒng)還作為能動(dòng)安全系統(tǒng)的備用。 NP21 安全系統(tǒng)概念 (混合型安全系統(tǒng) ) 安全系統(tǒng)概念 混合型安全系統(tǒng)大失水事故 非 LOCA SG管破裂 （小失水） 能動(dòng)安全系統(tǒng) ? 上充 /安注泵 ? 補(bǔ)助給水泵 ? 應(yīng)急柴油機(jī) 非能動(dòng)系統(tǒng) 冷卻措施： 嚴(yán)重事故工況 減少放射性排 ? 減壓系統(tǒng) ? 安注箱 ? 重力注入阱 ? 蒸汽發(fā)生器 放 ? 非能動(dòng)過(guò)濾系統(tǒng) 能動(dòng)的系統(tǒng)不用于 ? 概率高的事故依靠能動(dòng)安全系統(tǒng)制止 ? 概念低的事故依靠非能動(dòng)安全系統(tǒng)制止 四 、 第四代核電站 2023年 9月十四個(gè)國(guó)家在東京召開(kāi)第四代反應(yīng)堆國(guó)際論談會(huì)上明確在 2030年以前將開(kāi)發(fā)幾種新型核電站反應(yīng)堆和燃料循環(huán)技術(shù)： （ SCNR） 超臨界水冷堆系統(tǒng)采用高溫 、 高壓 、 水冷堆 ， 在水的熱力學(xué)臨界點(diǎn) （ 374℃ ,)以上運(yùn)行 。 超臨界水冷卻劑能使熱效率比現(xiàn)在的輕水堆高約 1/3，并簡(jiǎn)化了電廠配套設(shè)施 。 超臨界水冷堆系統(tǒng)（ SCNR） 主要技術(shù)參數(shù) 電功率 1700MWe 冷卻劑壓力 25MPa 冷卻劑入口 /出口溫度 280/510℃ 效率 44% 平均功率密度 100MWt/m3 燃料 UO2鎳合金包殼 燃耗深度 45GWD/MTHM 電廠配套設(shè)施大大簡(jiǎn)化的原因是 ， 冷卻劑在反應(yīng)堆中不改變狀態(tài) ， 直接與能量轉(zhuǎn)換設(shè)備相連接 ， 超臨界水到了汽輪機(jī)直接汽化推動(dòng)汽機(jī)葉片作功 。 參考系統(tǒng)的功率為 170萬(wàn)千瓦 ， 運(yùn)行壓力是 25MPa。 反應(yīng)堆的出口溫度為 510℃ ， 燃料是鈾氧化物 。 采用了類(lèi)似沸水堆中非能動(dòng)安全設(shè)施 。 超臨界水冷堆系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)用于有效的電力生產(chǎn) ，反應(yīng)堆可以設(shè)計(jì)成熱中子造成快中子譜兩種 。 燃料選擇一種錒系管理方案 。 熱中子譜堆采用開(kāi)式燃料循環(huán)方案；快中子譜堆上采用閉式燃料循環(huán) 。 電廠配套設(shè)施大大簡(jiǎn)化的原因是 ， 冷卻劑在反應(yīng)堆中不改變狀態(tài) ， 直接與能量轉(zhuǎn)換設(shè)備相連接 ， 超臨界水到了汽輪機(jī)直接汽化推動(dòng)汽機(jī)葉片作功 。 參考系統(tǒng)的功率為 170萬(wàn)千瓦 ， 運(yùn)行壓力是 25MPa。 反應(yīng)堆的出口溫度為 510℃ ， 燃料是鈾氧化物 。 采用了類(lèi)似沸水堆中非能動(dòng)安全設(shè)施 。 超臨界水冷堆系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)用于有效的電力生產(chǎn) ，反應(yīng)堆可以設(shè)計(jì)成熱中子造成快中子譜兩種 。 燃料選擇一種錒系管理方案 。 熱中子譜堆采用開(kāi)式燃料循環(huán)方案；快中子譜堆上采用閉式燃料循環(huán) 。 （ VHTR） 超高溫氣冷堆系統(tǒng)是采用一次通過(guò)式鈾燃料循環(huán) 、石墨慢化劑 、 氦氣冷卻反應(yīng)堆 、 反應(yīng)堆產(chǎn)生熱量 ，可使堆芯出口氦氣溫度達(dá) 1000℃ ， 它可以為石油化工或其他行業(yè)生產(chǎn)氫或工藝熱 。 參考反應(yīng)堆采用電熱功率為 60萬(wàn)千瓦的堆芯 ， 與中間熱交換器相連接 ，傳遞工藝熱 。 反應(yīng)堆堆芯可以核柱塊狀 ， 或 球狀 （ 如我國(guó) HTR－ 10） 。 在氫生產(chǎn)方面 ， 該系統(tǒng)提供：能被熱化學(xué)碘－硫工藝有效使用的熱 。 超高溫氣冷堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)高效系統(tǒng) ， 為很大范圍的高溫 ， 耗能的非電工藝提供熱 。 該系統(tǒng)中可以加入發(fā)電設(shè)備 ， 以滿(mǎn)足熱電聯(lián)供的需求 。 該系統(tǒng)采用鈾 /钚燃料循環(huán) ， 可靈活地使廢物量最少 。 因此超高溫氣冷堆可以提供廣泛的工藝 熱應(yīng)用 ， 并且是一種高效電力生產(chǎn)裝置 ， 同時(shí)保留了模塊式高溫氣冷堆所具有的固有安全特點(diǎn) 。 超高溫氣冷堆系統(tǒng)（ VHTR） （ GFR） 氣冷堆系統(tǒng)是快中子譜氦冷反應(yīng)堆 ， 采用閉式燃料循環(huán) 。 氦氣冷卻劑出口高溫 ， 可用于發(fā)電 ， 生產(chǎn)氫或高效率處理熱 。 參考反應(yīng)堆是電功率為 KW的氦氣冷卻系統(tǒng) ， 出口溫度為 850℃ ， 采用直接循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)可獲得高的熱效率 。 反應(yīng)堆堆芯采用錒系元素混合物顆粒燃料 ， 制成棱柱塊或板狀燃料組件 。 有一個(gè)一體化的廠內(nèi)核燃料處理和再處理廠 。 通過(guò)綜合利用快中子譜與錒系元素的安全再循環(huán) 。 使長(zhǎng)壽命的放射性廢物的產(chǎn)生量降到最低 。 氣冷快堆系統(tǒng)（ GFR） （ SFR） 液態(tài)鈉冷卻快堆是快中子譜鈉冷卻在快中子增殖堆中已論述過(guò) ， 可采用錒系元素及可轉(zhuǎn)換鈾的轉(zhuǎn)化的閉式燃料循環(huán) 。 該燃料循環(huán)采用完整的錒系元素再循環(huán) ， 有兩個(gè)方案： (1) 功率為 15－ 50萬(wàn)千瓦的鈉冷堆 ， 使用鈾－钚－論錒系元素－鋯合金燃料 ， 以高溫冶金處理為基礎(chǔ)的燃料循環(huán)； (2) 功率為 50－ 150萬(wàn)千瓦大型鈉冷堆 ， 使用鈾－钚氧化物燃料 ， 以先進(jìn)水處理為基礎(chǔ)的燃料循環(huán) 。 兩種方案鈉的出口溫度約為 550℃ ， 通過(guò)鈉－鈉和鈉－水中間熱交換器產(chǎn)生高溫蒸汽發(fā)電 。 鈉冷快堆的快中子譜還使它能利用現(xiàn)有的裂變材料和可轉(zhuǎn)換材料 。 液態(tài)鈉冷卻快堆系統(tǒng)（ SFR） 謝謝！ 演講完畢，謝謝觀看！
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