核蒸汽供應系統

核蒸汽供應系統是核動力裝置中利用原子核反應堆核心燃料裂變反應生成的熱能產生蒸汽的系統。一般用於發電、驅動和供熱。

核蒸汽供應系統

正文

核動力裝置中利用原子核反應堆核心燃料裂變反應生成的熱能產生蒸汽的系統。核蒸汽供應系統主要包括核反應堆、蒸汽發生器、主冷卻劑系統及其輔助系統。一般用於發電、驅動和供熱。圖1是各種核蒸汽供應系統的示意圖。

核蒸汽供應系統

核蒸汽供應系統

核蒸汽供應系統的類型有單迴路的（用於沸水堆）、兩迴路的（用於壓水堆、氣冷堆、重水堆和有機堆）和三迴路的（用於液態金屬冷卻的快中子堆）。在單迴路的核蒸汽供應系統中，反應堆的冷卻劑在反應堆內加熱後，直接變為蒸汽送往汽輪機，經汽輪機凝汽器冷凝後的冷卻劑再由泵送入堆內。在兩迴路的核蒸汽供應系統中，反應堆的冷卻劑在反應堆內加熱後由主循環泵送入蒸汽發生器，加熱蒸汽發生器另一側的給水，使之變為蒸汽送往汽輪機；經汽輪機冷凝器冷凝後的冷卻劑再進入反應堆入口。在兩迴路核蒸汽供應系統中另設立一個中間迴路，便成為三迴路的系統。
圖2為壓水堆核蒸汽供應系統主要部分的布置。它包括核反應堆本體（壓力殼、堆內構件和控制棒組件等）、蒸汽發生器、主循環泵、穩壓器、冷卻劑系統管道及其附屬檔案，以及一些主要的輔助系統（如穩壓系統、淨化系統、化學控制系統、餘熱排除系統和安全防護系統等）。
核蒸汽供應系統設備龐大，系統複雜，設計製造較難，價格昂貴。80年代以來趨向於大型化，減少一迴路的並聯環路數目，並使設備標準化。如有些1200兆瓦電功率的壓水堆核蒸汽供應系統採用 4個並聯環路的一迴路；900兆瓦電功率的核蒸汽供應系統採用3個並聯環路的一迴路。它們的單個設備可以通用，每個環路單元為300兆瓦。
一座1010兆瓦毛電功率壓水堆的核蒸汽供應系統參數如下：
　 核反應堆熱功率 2905兆瓦
　 冷卻劑和慢化劑 輕水
　 一迴路的環路數目　3
　 冷卻劑總流量49030噸／時
　 冷卻劑平均壓力 15.5兆帕
　 冷卻劑溫度
反應堆入口292.4℃
反應堆出口327.6℃
　 蒸汽發生器台數3
　 蒸汽總流量　 5810噸／時
　 蒸汽壓力　 6.42兆帕
　 蒸汽濕度 0.25％
核蒸汽供應系統內的工作介質有放射性，要求嚴格防止破裂和泄漏事故。

配圖

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