核电站建筑物及其特点.docxVIP

1.1 核电厂建筑物及其特点1.1.1地面核电站的类型及布置特点地面核电站根据反应堆不同可以分为压水堆核电站，沸水堆核电站，重水堆核电站，石墨气冷堆核电站，以及快中子堆核电站。其中压水堆核电站和沸水堆核电站都属于轻水堆核电站。表3-1 核电站反应堆分类堆型燃料慢化剂冷却剂轻水反应堆压水堆浓缩铀轻水轻水沸水堆浓缩铀轻水轻水重水反应堆重水冷却型天然铀重水重水轻水冷却型天然铀、浓缩铀、钚重水轻水石墨气冷堆天然铀气冷堆天然铀石墨二氧化碳改进型气冷堆浓缩铀石墨二氧化碳M高温气冷堆浓缩铀、钍石墨氦快中子增殖堆浓缩铀+钚无钠1.1.1.1压水堆核电站压水堆核电站是采用轻水（普通H2O）作为冷却剂和中子慢化剂的核电站，它主要由核岛和常规岛以及BOP组成，压水堆核电站核岛主要由蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯四个部分组成，在核岛中主要部分是压水堆主体、一回路系统、以及支持一回路系统正常运行和保证反应堆而设置的辅助系统；常规岛系统主要包括汽轮机组以及二回路系统，其形式与常规火电厂类似。BOP则是生活、办公等配套设施。目前我国运营的大亚湾核电站、秦山核电站一期等和正在兴建的如宁德核电站、三门核电站中都是压水堆核电站，占建成和正在兴建核电站总比例的90%左右。压水堆核电厂一般分成三个区域：核岛、常规岛和BOP。在涉核安全方面，所有与核安全有关的厂房均放置在核岛内，核岛一般包括反应堆厂房、电气厂房、燃料厂房、核辅助厂房和应急柴油发电机厂房等。常规岛主要放置汽轮发电机厂房以及与它相关的厂房。BOP是配套厂房，如泵房、仓库、办公楼和生活用房等。图3-1压水堆核电站一般布置图1.1.1.2沸水堆核电站沸水堆核电站同样也是由核岛，常规岛以及BOP组成，在运行过程中反应炉堆芯进行的核分裂产生热能，使已冷却的水沸腾，变成高压蒸汽，从而驱动涡轮机，离开涡轮机的蒸汽经过冷凝器凝结成液态水后，回流至反应炉堆芯，形成一个循环。图3-2沸水堆核电站一般布置图图3-3沸水堆核电站详细布置图沸水堆电站中堆芯里冷却水保持在75个大气压，因此水在285℃左右会出现沸腾，而压水堆堆芯中维持大约158个大气压的高强压，不会出现大量的沸腾。相比之下，沸水堆构造简单，且大大降低了反应堆的工作压力和堆芯温度，但由于沸水堆的循环系统直接连接了堆芯和涡轮机，因此可能造成涡轮机收到放射性污染。目前我国运行的沸水堆核电站仅有中国台湾新北市和屏东县的四座核电站。3.1.1.3重水堆核电站重水堆核电站是以重水作为慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。重水堆分压力容器式和压力管式两类。由于重水反应堆可以采用低浓缩铀甚至未浓缩铀作为核燃料，所以建立这类反应堆会增加核扩散的风险。目前我国正在运营的秦山核电站Ⅲ期就是采用的重水堆核反应炉。1.1.1.4石墨气冷堆核电站 石墨气冷堆核电站是由苏联研制并建造的一种核电站。切尔诺贝利电站采用天然铀气冷堆就是该核电站机型中的一类，采用轻水作冷却剂、石墨做减速剂，没有安全壳。由于1986年切尔诺贝利核事故以后，并没有再兴建天然铀气冷堆核电站，仅有在俄罗斯和立陶宛等国已建成的石墨气冷堆核电站正在运行。当前我国研究的模块高温气冷堆采用的是第四代先进核能系统，目前山东威海兴建的石岛湾核电站就是采用此堆芯，预计2013年投产发电。3.1.1.5快中子增殖堆核电站 快中子增殖堆核电站是由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快中子增殖堆在运行中既消耗裂变材料，又产生新的裂变材料，而且产出可多于消耗。快堆可将铀的利用率提高到60%-70%，是普通非增殖堆的50倍。目前运营发电的仅有日本福井县敦贺文殊快堆反应炉，但是由于1995年液态钠的泄漏事故后暂停运行。1.1.2现行地面核电站的建筑物及其功能目前地面核电站技术发展较为成熟，主要还是以压水堆核电站为主，目前我国正在运行的核电站共7座，包括秦山核电站Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、岭澳核电站Ⅰ期、Ⅱ期、大亚湾核电站和田湾核电站，其中秦山核电站Ⅲ期采用的是重水反应堆，其他核电站均为压水堆反应堆。当前正在建设中的核电站共11座，仅有山东威海的石岛湾核电站采用的是高温气冷堆，其他均为压水堆核电站。压水堆核电站厂房由七个基本构筑物组成,包括：反应堆厂房、屏蔽厂房、核辅助厂房、附属厂房、柴油发电机组厂房、放射性废物厂房、汽轮机厂房。核电厂一般分成三个区域：核岛、常规岛和BOP。在涉核安全方面，所有与核安全有关的厂房均放置在核岛内，核岛一般包括反应堆厂房、电气厂房、燃料厂房、核辅助厂房和应急柴油发电机厂房等。常规岛主要放置汽轮发电机厂房以及与它相关的厂房。BOP是配套厂房，如泵房、仓库、办公楼和生活用房等。图3-3