重水堆核电厂

重水堆核电厂

(heavy water reactor nuclear power plant)

以重水堆为能源的核电厂。重水堆是以重水作慢化剂的反映堆。重水的中子吸收截面小，慢化性能好，中子利用率高，故能够直接利用天然铀作为核燃料。

重水堆核电厂是进展较早的核电厂。有各类类别，但已实现工业规模推行的只有加拿大进展起来的CANDU型压力管式重水堆核电厂。1962年，第一 座示范堆罗耳弗顿(22MW)投入运行。1967年，第一座原型堆道格拉斯角(208MW)投入运行。1971～1973年，第一批商用重水堆核电厂皮克灵A(4×515MW)投入运行。1976～1979年，布鲁斯A(4×825MW)投入运行。目前CANDU型重水堆核电厂已形成标准化系列，按功率大小有900型、600型和300型。600型已成批生产。

长期以来，加拿大是CANDU型重水堆唯一的生产国。1984～1985年，印度自己建造两座马特拉斯(Madras)重水堆投入运行而成为世界上第二个自己建造CANDU型重水堆的国家。

截至1996年末，全世界投入运行的重水堆核电厂有36座，总功率19377MW，别离占全世界运行中核电厂总数的%和总功率的%。建造中的重水堆核电厂有16座，总功率8270MW，别离占建造中核电厂总数的%和总功率的%。

CANDU型重水堆核电厂的布置与轻水堆核电厂大致相同。以圆筒形反映堆厂房为中心，周围为燃料厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房、电气和操纵厂房等。

反映堆壳体为直径约7m的排管容器，内盛重水慢化剂，其运行温度约70℃。容器内纵向布置数百根燃料管道，即压力管。高压重水冷却剂在管内流动。两头各有一台换料机，在运行时持续装入新燃料和卸出乏燃料。反映性操纵棒插在慢化剂内。典型600MW压力管式重水堆核电厂要紧参数见表。

重要系统及其功能 以600MW CANDU型标准设计为例。 一次冷却剂系统 相当于压水堆核电厂的反映堆冷却剂系统。通常设两个环路，每一个环路包括两台主泵(重水泵)、两台蒸汽发生器、容器两头的各一条进水母管和一条出水母管、半数燃料管道和将压力管与母管相连的水管。冷却剂的8字形循环线路为CANDU型重水堆所特有。重水由\前端\的进水母管经支管和占总数1/4的燃料管道的进水管进入压力管，在管内作顺向流动，再由各压力管的出水管经支管聚集于\后端\的出水母管，经蒸汽发生器A和主泵A，然后由\后端\的进水母管经支管和另外1/4燃料管道的进水管进入压力管，在 压力管内作\逆向\流动，再向各压力管的出水管经支管聚集于\前端\的出水母管，经蒸汽发生器B和主泵B返回至\前端\的进水母管。如此反复循环，把反映堆产生的热量传给蒸汽发生器二回路侧产生蒸汽。

系统压力由与一端的出水母管相连接的稳压器操纵，并提供超压爱惜。正常运行时，两条环路相互连通，发生失水事故时有隔离阀可相互隔离。

慢化剂系统 用于循环、冷却和净化重水慢化剂。设有两个系列，各有一台100%容量的泵和一台热互换器。正常运行一个系列，其冷却能力为120MW，排管容器内慢化剂入口温度约70℃。

一次冷却剂辅助系统 要紧有①压力和容积操纵系统：用于操纵冷却剂环路的压力和容积，并提供超压爱惜。要紧设备为一台稳压器。②停堆冷却系统：用于在停堆冷却的第二时期将冷却剂系统由177℃冷却至54℃。第一时期的冷却为以后自蒸汽发生器的蒸汽旁路至凝汽器，使系统由252℃冷却至177℃。③冷却剂重水搜集系统：由于重水价钱昂贵，需要搜集各机械设备的泄漏重水、取样系统的重水和设备维修前的疏排水。搜集的重水输送至贮存箱供处置和复用。

慢化剂辅助系统 要紧有①慢化剂净化系统：用于除去慢化剂中杂质和操纵pD值(重水酸度)。②覆盖气体系统：用于提供排管容器中的覆盖氦气和同意停堆棒和液体注射停堆系统的放气。③慢化剂重水搜集系统：用于搜集慢化剂系统各集口点的重水。重水由重力流入集水箱，然后由泵输送至慢化剂系统或重水净化系统。