核电材料老化与延寿
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2.4 二回路系统简述[4~6]

蒸汽发生器二回路侧产生的新蒸汽用作汽轮机高压汽缸做功,并使高压缸排出的乏汽除湿,甚至过热后导至低压汽缸继续做功,避免了因蒸汽中水分过大对汽轮机叶片造成的汽蚀。为组成封闭的汽水循环回路要用大量的三回路水(比如海水)冷却汽轮机排出的乏蒸汽,使之成为凝结水,进行重复使用。为使凝结水满足蒸汽发生器入口给水温度要求,在凝结水泵和蒸汽发生器之间要设置低压加热器和高压加热器,并设置过滤器,以去除机械杂质。泵入口前热井内有机械磁力复合滤网,机械滤网由孔眼为1mm的不锈钢孔板制成,磁力滤网为永久磁铁。管线上的篮式结构的过滤器安装于凝结水泵出口母管上,配备的电动旁路阀可定期地进行反冲。

核电站二回路和火力发电厂的汽轮机回路基本相同,只是前者产生蒸汽的热源是由反应堆裂变能转化成的一回路高温高压水,而非火力发电厂蒸汽锅炉的燃煤或燃气。

受堆容器、堆芯结构、反应堆控制和冷却剂本身以及堆安全等诸多因素的限制,压水堆核电站蒸汽发生器供给汽轮机发电的是饱和蒸汽,比钠冷快堆电站蒸汽参数(温度505℃,压力14.2MPa)低得多,亦非火力发电厂使用的过热蒸汽。饱和蒸汽含热量较低,水分也多,使得汽轮机的体积增大,而且在本体疏水和蒸汽除湿等方面都要采取很多相应的措施。此外火力发电厂蒸汽回路没有放射性物质污染问题。而压水堆核电站,虽然汽轮机回路与带放射性的反应堆冷却剂回路有蒸汽发生器的传热管相隔离,但传热管的量大、壁薄、加工工艺复杂,也存在发生泄漏、放射性物质污染汽轮机回路的潜在危险,也必须采取相应的监测与防护措施。

强化安全功能提高了核电的安全性,但也导致核电成本大幅上升,加之反核势力扩展,近30年来核电发展缓慢。但由于煤、石油、天然气等能源资源逐渐枯竭,而经济快速发展对能源又有巨大的需求,对环境污染较小的核电又重新焕发生机。核电科研开发造就的第三代、第四代核电站,完善、简化了设计,特别是引入非能动严重事故预防和缓解措施,比如非能动安全注入系统、非能动余热排放系统、非能动安全壳冷却系统等,简化安全系统配置及其支持系统,减少安全级设备及抗震厂房,取消大部分安全级能动设备等,提高了安全性。发生事故时,72h内无需操纵人员干预。同时降低了成本,使得核电更具竞争力。