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什么是核電站

   日期:2016-12-27     來源:《核電》    瀏覽:52    評論:0    

  1. 什么是核電站

  核電站就是利用一座或若干座動力反應堆所產生的熱能來發電或發電兼供熱的動力設施。反應堆是核電站的關鍵設備,鏈式裂變反應就在 其中進行。目前世界上核電站常用的反應堆有壓水堆、沸水堆、重水堆和改進型氣冷堆以及快堆等。但用的最廣泛的是壓水反應堆。壓水反應堆是以普通水作冷卻劑和 慢化劑,它是從軍用堆基礎上發展起來的最成熟、最成功的動力堆堆型。

  2. 核電站工作原理

  核電廠用的燃料是鈾。用鈾制成的核燃料在“反應堆”的設備內發生裂變而產生大量熱能,再用處于高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發 生器內產生蒸汽,蒸汽推動汽輪機帶著發電機一起旋轉,電就源源不斷地產生出來,并通過電網送到四面八方。

  3. 壓水堆核電站

  以壓水堆為熱源的核電站。它主要由核島和常規島組成。壓水堆核電站核島中的四大部件是蒸汽發生器、穩壓器、主泵和堆芯。在核島中 的系統設備主要有壓水堆本體,一回路系統,以及為支持一回路系統正常運行和保證反應堆安全而設置的輔助系統。常規島主要包括汽輪機組及二回等系統,其形式與 常規火電廠類似。

  4. 沸水堆核電站

  以沸水堆為熱源的核電站。沸水堆是以沸騰輕水為慢化劑和冷卻劑并在反應堆壓力容器內直接產生飽和蒸汽的動力堆。沸水堆與壓水堆同 屬輕水堆,都具有結構緊湊、安全可靠、建造費用低和負荷跟隨能力強等優點。它們都需使用低富集鈾作燃料。

  沸水堆核電站系統有:主系統(包括反應堆);蒸汽-給水系統;反應堆輔助系統等。

  5. 重水堆核電站

  以重水堆為熱源的核電站。重水堆是以重水作慢化劑的反應堆,可以直接利用天然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑,重水 堆分壓力容器式和壓力管式兩類。

  重水堆核電站是發展較早的核電站,有各種類別,但已實現工業規模推廣的只有加拿大發展起來的坎杜型壓力管式重水堆核電站。

  6. 快堆核電站

  由快中子引起鏈式裂變反應所釋放出來的熱能轉換為電能的核電站。快堆在運行中既消耗裂變材料,又生產新裂變材料,而且所產可多于 所耗,能實現核裂變材料的增殖。

  目前,世界上已商業運行的核電站堆型,如壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨氣冷堆等都是非增殖堆型,主要利用核裂變燃料,即使再利用 轉換出來的钚-239等易裂變材料,它對鈾資源的利用率也只有1%—2%,但在快堆中,鈾-238原則上都能轉換成钚-239而得以使用,但考慮到各種損耗,快堆可將鈾資 源的利用率提高到60%—70%。

  7. 世界上目前建造核電站情況

  核電自50年代中期問世以來,目前已取得長足的發展。到1999年中期,世界上共有436座發電用核反應堆在運行,總裝機容量為350676 兆瓦。正在建造的發電反應堆有30座,總裝機容量為21642兆瓦。

  目前世界上有33個國家和地區有核電廠發電,核發電量占世界總發電量的17%,其中有十幾個國國家和地區核電發電量超過各種的總發 電量的四分之一,有的國家超過70%。據資料估計,到2005年核電廠裝機容量將達到388567兆瓦。

  8. 核電站在設計上所采取的安全措施

  為了確保壓水反應堆核電廠的安全,從設計上采取了所能想到的最嚴密的縱深防御措施。

  四重屏障:

  為防止放射性物質外逸設置了四道屏障:

  1.裂變產生的放射性物質90%滯留于燃料芯塊中;

  2.密封的燃料包殼;

  3.堅固的壓力容器和密閉的回路系統;

  4.能承受內壓的安全殼。

  多重保護:

  在出現可能危及設備和人身的情況時,

  1.進行正常停堆;

  2.因任何原因未能正常停堆時,控制棒自動落入堆內,實行自動緊急停堆;

  3.如任何原因 控制棒未能插入,高濃度硼酸水自動噴入堆內,實現自動緊急停堆。

  9. 核電廠在管理方面采取的安全措施

  核電廠有著嚴密的質量保證體系,對選址、設計、建造、調試和運行等各個階段的每一項具體活動都有單項的質量保證大綱。

  另外,還實行內部和外部監查制度,監督檢查質量保證大綱的實施情況和是否起到應有的作用。另外對參加核電廠工作的人員的選擇、培 訓、考核和任命有著嚴格的規定。領取操縱員執照,然后才能上崗,還要進行定期考核,不合格者將被取消上崗資格。

  10. 核電廠發生自然災害時,它能安全停閉

  在核電廠設計中,始終把安全放在第一位,在設計上考慮了當地可能出現的最嚴重的地震、海嘯、熱帶風暴、洪水等自然災害,即使發生 了最嚴重的自然災害,反應堆也能安全停閉,不會對當地居民和自然環境造成危害。

  在核電廠設計中甚至還考慮了廠區附近的堤壩坍塌、飛機附毀、交通事故和化工廠事故之類的事件,例如一架噴氣式飛機在廠區上空墜 毀,而且碰巧落到反應堆建筑物上,設計要求這時反應堆還是安全的。

  11. 核電站的縱深防御措施

  核電站的設計、建造和運行,采用了縱深防御的原則,從設備上和措施上提供多層次的重疊保護,確保放射性物質能有效地包容起來不發 生泄漏。縱深防御包括以下五道防線:

  第一道防線:精心設計,精心施工,確保核電站的設備精良。有嚴格的質量保證系統,建立周密的程序,嚴格的制度和必要的監督,加強對核電站工作人員的教育和培 訓,使人人關心安全,人人注意安全,防止發生故障。

  第二道防線:加強運行管理和監督,及時正確處理不正常情況,排除故障。

  第三道防線:設計提供的多層次的安全系統和保護系統,防止設備故障和人為差錯釀成事故。

  第四道防線:啟用核電站安全系統,加強事故中的電站管理,防止事故擴大。

  第五道防線:廠內外應急響應計劃,努力減輕事故對居民的影響。 有了以上互相依賴相互支持的各道防線,核電站是非常安全的。

  12.核電站廢物嚴格遵照國家標準,對人民生活不會產生有害影響

  核電廠的三廢治理設施與主體工程同時設計,同時施工,同時投產,其原則是盡量回收,把排放量減至最小,核電廠的固體廢物完全不向 環境排放,放射性液體廢物轉化為固體也不排放;像工作人員淋浴水、洗滌水之類的低放射性廢水經過處理、檢測合格后排放;氣體廢物經過滯留衰變和吸附,過濾后 向高空排放。

  核電廠廢物排放嚴格遵照國家標準,而實際排放的放射性物質的量遠低于標準規定的允許值。所以,核電廠不會對給人生活和工農業生產 帶來有害的影響。

 
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