我国压水堆核电站与日本沸水堆核电站的比较.doc

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1、我国压水堆核电站与日本沸水堆核电站的比较一、中国核电站和日本福岛第一核电厂在安全设计方面的区别1.日本福岛核电站背景资料1.1日本核电站的堆型及其分布1.2福岛核电站日本福岛县的核电站有福岛第一核电站和福岛第二核电站，它们都由东京电力公司负责运营。福岛核电站是目前世界上最大的核电站，位于日本福岛工业区，由福岛一站、福岛二站组成，共10台机组（一站6台，二站4台），均为沸水堆。其中福岛一站1号机组于1971年3月投入商业运行，二站1号机组于1982年4月投入商业运行。福岛第一核电站福岛第二核电站1.3福岛核电站其他信息

2、2011年2月7日，东京电力公司和福岛第一原子力发电所刚刚完成了一份对于福岛一站一号机组的分析报告，指出这一机组已经服役40年，出现了一系列老化的迹象，包括原子炉压力容器的中性子脆化，压力抑制室出现腐蚀，热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀，并为其制定了长期保守运行的方案。福岛核电站1号机组已经满了40年的使用寿命，该机组原本计划延寿20年，到2031年退役。2、沸水堆与压水堆的差异2.1沸水堆简介沸水堆核电站属于轻水堆堆型中的一种，沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从燃料棒那里

3、得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。根据国际核电协会统计，全球正在运行的反应堆一共有426个。其中轻压水堆258座占比约为61%，重压水堆约为41座占比10%，沸水堆为92座占比约为22%。沸水堆比例相对较小；从建设期来看，压水堆在80年代后被选用作实施的数量远超过沸水堆技术，体现了其更高的安全性能。中国目前建成和在建的所有核电站均使用压水堆技术。从技术上来看，中国发生此类核泄漏事故的风险较小；同时核电技术正在不断升级：核电技术已经经历了一代到

4、二代再到改善型二代的过程。对安全性的诉求成为了推动核电技术不断发展的重要动力。2.2沸水堆工作原理及主要特点沸水堆系统示意图沸水堆所用的燃料和燃料组件与压水堆相同。铀制成的核燃料在压水堆“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力（约为70个大气压）下，水通过堆芯变成约285℃的蒸汽，并直接被引入汽轮机。所以，沸水堆只有一个回路，省去了

5、容易发生泄漏的蒸汽发生器，因而显得很简单，但沸水堆是堆内产生的蒸汽直接进入汽轮机，汽轮机会受到放射性的沾污，其设计与维修更为复杂。电厂系统有：①主系统（包括反应堆）；②蒸汽-给水系统；③反应堆辅助系统，其中包括应急堆芯冷却系统；④放射性废物处理系统；⑤检测和控制系统；⑥厂用电系统。其中蒸汽-给水系统、放射性废物处理系统、厂用电系统以及反应堆辅助系统中的设备冷却水系统、余热排出系统、厂用水系统等都与压水堆核电厂有关系统类似。沸水堆的主要特点：沸水堆的控制棒从堆底引入；反应堆的功率调节除用控制棒外，还可用改变再循环流

6、量来实现；沸水堆不用化学补偿（反应性）。燃耗反应性亏损除用控制棒外，还用燃料棒内加Gd203可燃毒物进行补偿；沸水堆蒸汽直接由堆内产生；堆功率密度低，堆芯大；压力容器内有喷射泵、汽水分离器和干燥器，体积大。2.2沸水堆与压水堆的比较2.2.1主设备沸水堆压水堆主设备实现功能主设备实现功能反应堆将核能转变为热能，反应堆将核能转变为热能（高并将热能传给一回路温高压水），并将热能冷却剂，使其变为饱传给一回路冷却剂和蒸汽汽轮机将饱和蒸汽的热能转蒸汽发将一回路高温高压水中变为高速旋转的机械生器的热量传递给二回路的能水，

7、使其变为饱和蒸汽发电机将汽轮机传来的机械汽轮机将饱和蒸汽的热能转变能转变为电能为高速旋转的机械能发电机将汽轮机传来的机械能转变为电能2.2.2设计和运行特点设计和运行沸水堆压水堆结论特点蒸汽循环无直接循环间接循环沸水堆比压水堆投资少、故障源少；核反应堆产生的蒸汽被直接引入蒸核反应堆产生的热能传给一回路冷但在发生全厂断电汽轮机，推动汽轮发电机组发电。却剂，一回路高温高压水在蒸汽发的情况不利于实现生器中将二回路的水变为饱和蒸汽沸水堆核电站省去一个回路，因而堆芯冷却引入蒸汽轮机，推动汽轮发电机组不再需要昂贵的蒸汽发生器和稳

8、压发电器，减少大量回路设备也减少了故障源全厂断电的情况下可以通过蒸汽发生器的自然循环冷却堆芯工作压力工作压力底工作压力高沸水堆比压水堆投资少，一回路承压沸水堆堆芯工作压力在7MPa左右，压水堆堆芯工作压力在15MPa左右，设备设计要求低约为压水堆堆芯工作压力的一半。对一回路承压设备要求较高，投资这使系统得到极大地简化，能显著较大地降低投资堆芯出