一體化壓水堆

中國自20世紀80年代初開始研究發展一體化壓水堆技術,並自行設計了深水池式低溫供熱堆及殼式一體化自然循環壓水核供熱堆。前者是在池式試驗堆基礎上發展起來的,具有良好的安全性,且結構簡單,造價較低。該堆水池深約20m,池表面為常壓。由於堆芯出口處位於池面下約16m,故冷卻水溫度可達114℃而不沸騰。過熱水經兩級熱交換後,可向熱網提供90℃左右熱水,適用於中、小型(尤其是小型)熱網。後者可以向熱網提供130~150℃的熱水,適用於大、中型熱網。一座5MW模式堆已於1989年建成運行,目前一座200MW核供熱示範堆工程已經立項。
中國設計的殼式一體化自然循環核供熱堆,其熱功率為200MW,工作壓力2.5MPa。反應堆堆芯和主換熱器均布置在壓力殼內,系統壓力由壓力殼上部空間中的氮氣和水汽混合物壓力維持。一迴路水依靠壓力殼內“熱區”與“冷區”之間的密度差形成自然循環,它流經堆芯吸收核裂變產生的熱量後,經上升流道進入主換熱器,將熱量傳給中間迴路水。中間迴路水流經中間換熱器或蒸汽發生器向三迴路傳熱,產生熱水或低壓蒸汽用於採暖、製冷空調和海水淡化等。中間迴路設定不僅增加一道實體屏障,同時它的工作壓力又高於一迴路,故可將一迴路的放射性水與三迴路完全隔離,確保熱用戶的安全。此外,該堆堆芯餘熱也是採用自然循環方式,經空氣冷卻器排至大氣。總之,由於該堆採用了一體化、自穩壓、全功率自然循環冷卻、控制棒動壓水力驅動、雙層殼結構及非能動安全系統等設計措施,可以確保堆芯不發生失水事故,確保全全停堆及堆芯餘熱安全排出,大大提高其安全性,因此該堆可以建在稠密的居民區附近。

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