坎杜(CANDU)反應堆系統
來源: 中國核電信息網
發布日期:2011-05-19
坎杜反應堆(加拿大氘鈾)用天然鈾作燃料。氧化鈾芯塊被密封在高強度鋯合金包殼內,鋯合金吸收中子較少,這些成束的燃料管用格架組件支承。一座500兆瓦反應堆包含4860燃料束,每束為28個燃料元件,鈾的總重量為116噸。每個元件長19.5英寸,直徑為2英寸。
為了避免反應堆內部的重水沸騰,核反應產生的熱量由循環的加壓重水載出。用鋯鈮壓力管包圍燃料元件,重水在燃料元件的周圍流動,燃料組件用鋯鈮壓力管包圍。反應堆容器是一個臥式圓柱形水箱,稱為排管容器,排管容器容納的冷重水作為鏈式反應的慢化劑,處在氦氣覆蓋層之下具有一個大氣壓。加壓重水流過燃料壓力管周圍的水平通道,熱量的傳輸受壓力管與水平通道之間充氦氣的環腔的限制,壓力管的兩墻都裝有端塞。
在反應堆堆芯的一端裝有一臺換料機,將乏燃料組件推人另一端的換料機中,同時用新燃料代替乏燃料。這種操作可以在不停堆的情況下完成。
鎘吸收棒插入貫穿排管容器的垂直通道,用來控制反應堆的功率水平,如果全部插入則使鏈式反應中止。另一個安全措施是,可以通過開啟大口徑的閥門將冷的重水排人反應堆下面的空水箱內,慢化劑的排出可以使核反應停止。
因此,在這種設計中,慢化功能與排熱功能是部分地分開的,慢化功能由熱的和冷的重水提供,排熱功能由加壓重水系統提供。熱交換器將冷的水溫度限制在40℃。
采用加壓重水的傳熱系統與壓水堆中所采用的傳熱系統很相似。和壓水堆一樣,傳熱系統包括水泵、穩壓器和蒸汽發生器。為了產生蒸汽,熱量通過蒸汽發生器傳給充有輕水的二回路系統。蒸汽通向汽輪一發電機組,其能量在此轉換成電能。
像壓水堆一樣,整個一回路系統安裝在一個混凝土廠房內,抵擋由冷卻劑系統破裂引起的各種情況。在最新的坎杜核電站中,同一個廠址的各個安全殼廠房都通過一大口徑管道與一個中心真空廠房相連。發生事故時,隔離閥門自動開啟,讓蒸汽排人真空廠房內,從而降低受影響的安全殼內部的壓力。



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