在压水堆的一回路系统中,围绕反应堆压力容器设计有多环路结构(图1-5),每个环路有一个竖直布置的蒸汽发生器和主冷却剂泵(主泵)。冷却剂从入口和出口都连接在蒸汽发生器下部管板上的U形管中流过。系统唯一的稳压器连接在其中的一个环路热段上。热段和冷段(泵出口)的直径一般分别是31和29 in(约945 mm和884 mm)。
图1-5 压水堆一回路布置
压水堆压力容器内的流动路径如图1-6所示。入口管嘴与压力容器内器壁和堆芯吊篮之间的环缝相连。冷却剂从该环缝向下流动,进入压力容器的下封头所形成的入口腔室。然后转向向上流过堆芯进入与压力容器的出口管嘴相连的上部腔室而流出的压力容器。
图1-6 压水堆压力容器内冷却剂的流通路径
粗箭头为主流方向,细箭头为旁通流量:1—出口管嘴间隙旁流;2—仪表导向管中心旁流;3—堆芯围板和吊篮间旁流;4—导向管内部旁流;5—导向管外部旁流;6—定位键槽旁流
沸水堆的一回路冷却剂系统如图1-7所示。图1-8示出了反应堆压力容器内的流程。汽水混合物在离开堆芯后首先进入汽水分离器。经过设于压力容器顶部的蒸汽干燥器后,净化蒸汽(含湿量不超过0.25%)直接进入汽轮机。而分离下来的液体水则向下流动与主给水混合。该混合流被安装于压力容器内周围的喷射泵输送到下腔室。该喷射泵由连接在外部管径相对较小(约20 in)管路上的再循环泵驱动。
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图1-7 沸水堆单回路冷却剂系统
图1-8 沸水堆的蒸汽和再循环水流通路径
高温气冷堆(HTGR)的一回路由几个环路构成,每一个都建在一个大的预应力钢筋混凝土的圆柱内。模块式高温气冷堆(MHTGR)的紧凑型布置如图1-9所示。在588MWe的模块式高温气冷堆布置中,气流在蒸汽发生器顶部的循环风机的驱动下,从堆芯的顶部向下流动。反应堆压力容器和蒸汽发生器由一个很短的水平管道连接,管道为夹层管道,内外冷却剂向两个方向相反流动。从堆芯出口联箱来的冷却剂由内部的47 in管道进入蒸汽发生器入口。而从蒸汽发生器循环风机来的冷却剂则从外部环缝(当量直径接近46 in)进入堆芯上部的入口联箱。
液态金属冷却快中子增殖堆(SFBR)的一回路系统则为池式回路结构,法国超凤凰堆的池式结构如图1-10所示,而其主要特征则见表1-2。冷却剂的流通路径为:钠从反应堆堆芯向上流动,进入主容器的上部钠池。冷却剂在重力作用下向下流过中间换热器,进入一个位于主容器下部边缘的低压环形联箱。竖直布置的一回路泵从这个区域抽取液钠唧送到堆芯入口联箱。
图1-9 模块式高温气冷堆一回路冷却剂流通路径
图1-10 超凤凰堆的一回路钠流通路径
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