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台湾现有的核能发电厂8核电站事故世界重大核电站安全事故9外部链接

时间:2022-06-05 11:01:08来源:网络整理

核电站是利用核裂变或核聚变反应释放的能量来发电的发电厂。目前商业运行的核电站使用核裂变反应来发电。

核电站一般分为两部分:利用核裂变产生蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统)。核电站使用的燃料一般是放射性重金属:铀、钚。

最常用的民用核电站多为压水堆核电站。它的工作原理是:以铀为原料的核燃料在反应堆中发生裂变,释放出大量的热能;高压循环冷却水将热能带出,蒸汽在发电机内产生蒸汽,带动发电机旋转。目录 [隐藏]1 发电原理与结构 外部链接 10 参考文献 11 中国的核废料核电站在哪里——发电原理与结构

核电站使用核反应堆来代替火力发电厂的锅炉。核反应堆中核燃料“燃烧”的特殊形式产生热量来加热水并将其转化为蒸汽。蒸汽通过管道进入汽轮机,带动汽轮发电机发电。一般来说,核电站的汽轮发电机和电气设备与普通火力发电厂的类似,秘密就在于核反应堆。

除了关键设备——核反应堆外,核电站还有很多与之合作的重要设备。以压水堆核电站为例,它们分别是主泵、稳压器、蒸汽发生器、安全壳、汽轮发电机和临界冷却系统等,它们在核电站中各有特殊作用.

主泵 如果将反应堆中的冷却剂比作人体血液,那么主泵就是心脏。它的作用是将冷却剂送入反应堆,然后流经蒸汽发生器,以保证裂变反应产生的热量及时传递出去。

压力调节器,也称为压力平衡器,是一种用于控制反应堆系统中压力变化的装置。正常运行时,起保压作用;在发生事故时,它提供过压保护。稳压器中有加热器和喷雾系统。当反应器内压力过高时,喷冷水降低压力;当反应器内压力过低时,加热器会自动通电加热蒸发水以增加压力。

蒸汽发生器的作用是将通过反应堆的冷却剂的热量传递给二回路中的水,使其变成蒸汽,然后再传到汽轮发电机的汽缸中做功。

安全壳用于控制和限制反应堆中放射性物质的扩散,以保护公众免受放射性物质的侵害。在发生罕见的反应堆一回路漏水事故时,安全壳是防止裂变产物释放到周围环境的最后一道屏障。安全壳一般为内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。

汽轮机核电站使用的汽轮发电机结构与常规火力发电站相似。不同的是,由于蒸汽压力和温度较低,同一功率单元的汽轮机比常规火力发电站的汽轮机更大。

堆芯应急冷却系统为了应对核电站一回路破裂导致的极端失水事故的发生,现代核电站都配备了应急冷却系统。它由喷射系统和密闭喷射系统组成。一旦收到极端失水事故信号,安全注入系统将高压含硼水注入反应堆,喷淋系统向安全壳内喷射水和化学品。它可以减轻事故的后果并限制事故的蔓延。核电站 - 分类

压水堆核电站

使用压水反应堆作为热源的核电站。主要由核岛和常规岛组成。压水堆核电站核岛的四个主要部件是蒸汽发生器、调节器、主泵和堆芯。核岛内系统设备主要包括压水堆本体、一回路系统以及为支持一回路系统正常运行和保障反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组和二次回路,其形式与常规火力发电厂相似。

沸水反应堆核电站

以沸水反应堆为热源的核电站。沸水堆是利用沸腾的轻水作为慢化剂和冷却剂,在反应堆压力容器中直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆和压水堆都是轻水堆,都具有结构紧凑、安全可靠、造价低、载荷跟随能力强等优点。它们都使用低浓缩铀作为燃料。沸水堆核电站系统包括:主系统(包括反应堆);汽水供应系统;反应堆辅助系统等

重水反应堆核电站

使用重水反应堆作为热源的核电站。重水反应堆是以重水为慢化剂,可直接以天然铀为核燃料的反应堆。重水反应堆可以使用轻水或重水作为冷却剂。重水反应堆分为压力容器式和压力管式两种。重水堆核电站是较早研制的核电站,种类繁多,但只有加拿大研制的坎杜型压力管重水堆核电站实现了产业规模化推广。

快堆核电站

将快中子引起的链式裂变反应释放的热能转化为电能的核电站。快堆不仅消耗裂变材料核电站使用的核燃料,而且在运行中还生产新的裂变材料,而且生产可以大于消耗,实现核裂变材料的扩散。

目前,世界上商业运行的核电站堆型,如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等,都是非增殖堆型,主要采用核裂变。燃料,即使转化后的钚239再利用裂变材料,铀资源的利用率也只有1%-2%,但在快堆中,铀238原则上可以转化为钚239并可以使用,但考虑到各种损失,可以使用快堆。铀资源利用率可提高到60%-70%。核电站 - 安全系统

为保障核电站工作人员和核电站周边居民的健康,核电站必须始终坚持“质量第一、安全第一”的原则。

核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御原则,在设备和措施上提供多层次的重叠保护,确保核电站能够有效控制功率、充分冷却燃料组件、防止放射性物质泄漏。纵深防御原则一般包括五层防御,即第一层防御:精心设计、精心制造、精心建造,确保核电站拥有完善的硬件环境。完善的程序、严格的制度、高水平的核电站人员教育培训,人人关注、关心安全,拥有完整的软件环境。第二道防线:加强运营管理和监督,并及时正确处理异常情况,排除故障。第三道防线在严重异常情况下运行反应堆的正常控制和保护系统,防止设备故障和人为失误造成事故。第四道防线:一旦发生事故,启动核电厂安全系统,包括各种外围安全系统,加强事故过程中的电厂管理,防止事故扩大,保护核电厂的安全壳。反应堆建筑。第五道防线 万一发生极不可能发生的放射性泄漏事故,启动厂内外应急预案,以减轻事故对周边居民和环境的影响。

按照纵深防御的原则,目前的设计在核燃料和周围的外部空气之间建立了四个屏障。即第一屏障燃料芯块的芯材放置在氧化铀陶瓷芯块中,大部分裂变产物和气体产物保留在芯块中9s%以上。第二道屏障:材料包壳,将燃料芯块密封在铅合金制成的包壳中,形成核燃料芯棒合金,具有足够的强度,在高温下不与水反应。第三道屏障:压力管道和容器冷却剂系统将核燃料芯棒密封在20cm以上的钢制耐高压系统中,防止放射性物质泄漏到反应堆建筑中。第四个障碍:

核电站配置的外围安全系统包括: (1) 隔离系统,用于隔离反应堆厂房,主要包括自动关闭通过厂房的各种运行管线收集厂房内泄漏物质的阀门、过滤器它们,然后将它们排放到工厂外。

②注水系统在反应堆可能“失水”时将水注入堆芯,以冷却燃料组件,避免包壳破裂。注入的水含有硼以阻止核链式反应。在运行条件下,在一定压力下可自动注水。

③事故冷却器和喷淋系统,用于给车间降温,降低车间压力。当厂房压力升高时核电站使用的核燃料,可先启动空冷应急冷却器(风机-换热器);然后可以启动厂房的喷淋系统向厂房内喷冷水或转水,以减少热量和压力。

以上安全保护系统均采用独立设备和冗余布置,并配备应急电源。核电厂操作人员必须经过严格的技术和管理培训,通过国家核安全局主办的资格考试,取得国家核安全局颁发的操作值班操作员或者高级操作员执照。许可证在规定期限内有效,期满后必须向发证机关申请复审。

在发生核事故时,应启动应急计划。应急预案的内容主要包括:人员疏散、核污染区域(核反应堆和核电站)的封闭、核污染清除,确保人身安全和环境清洁。

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