Cuatro sistemas principales de centrales nucleares
La central nuclear consta de cuatro partes: la isla nuclear (principalmente el sistema de suministro de vapor nuclear), la isla convencional (principalmente la unidad generadora de turbina de vapor), el sistema de seguridad contra incendios y las instalaciones de soporte de la central eléctrica. .
Las centrales nucleares se pueden dividir aproximadamente en dos partes: una es una isla nuclear que utiliza energía nuclear para generar vapor, incluido un dispositivo reactor y un sistema de circuito primario, la otra es una isla convencional que utiliza vapor; para generar energía, incluido un sistema de generador de turbina. La energía de fisión generada por el combustible nuclear en el reactor se presenta principalmente en forma de energía térmica. Es transportado y convertido mediante refrigerante y finalmente utiliza vapor o gas para impulsar un generador de turbina para generar electricidad. Todos los equipos clave con fuerte radiactividad en una central nuclear se instalan en el edificio de contención del reactor para limitar el derrame de materiales radiactivos en caso de un accidente por pérdida de agua u otro accidente grave. Para garantizar que el combustible nuclear del núcleo se enfríe en cualquier circunstancia sin quemarse ni derretirse, las centrales nucleares están equipadas con una serie de sistemas de seguridad.
Además del equipamiento clave, el reactor nuclear, la central nuclear también cuenta con muchos equipamientos importantes que se adaptan a él. Tomando como ejemplo una central nuclear con reactor de agua a presión, son la bomba principal, el regulador de voltaje, el generador de vapor, el recipiente de contención, el generador de turbina y el sistema de enfriamiento de emergencia, etc. Tienen sus propias funciones especiales en las centrales nucleares.
Bomba principal
Bomba principal (RCP) Si se compara el refrigerante del reactor con sangre humana, entonces la bomba principal es el corazón. Su función es forzar que el refrigerante circule a través del núcleo del reactor durante el funcionamiento normal, llevar el calor del núcleo y luego fluir a través del interior del tubo de transferencia de calor del generador de vapor para transferir el calor al suministro de agua del lado secundario del generador de vapor; condiciones de accidente hacia abajo, descargando el calor de desintegración en el reactor.
Estabilizador de presión
El estabilizador de presión (PRZ), también conocido como equilibrador de presión, es un dispositivo utilizado para controlar los cambios de presión en el sistema del reactor. Durante el funcionamiento normal, mantiene la presión; en caso de accidente, proporciona protección contra sobrepresión. El estabilizador de presión está equipado con un calentador y un sistema de pulverización. Cuando la presión en el reactor es demasiado alta, se pulveriza agua fría para reducir la presión. Cuando la presión en el reactor es demasiado baja, el calentador se activa y calienta automáticamente el agua. evaporarse para aumentar la presión.
Generador de vapor
La función del generador de vapor (SG) es transferir el calor del refrigerante que pasa por el reactor al agua del circuito secundario y convertirlo en vapor, para luego El cilindro que pasa al turbogenerador sí funciona.
Contención
La contención se utiliza para controlar y limitar la propagación de materiales radiactivos desde el reactor para proteger al público del daño causado por los materiales radiactivos. En el improbable caso de un reactor raro
Diagrama esquemático del equipo de generación de energía
En caso de un accidente por pérdida de agua en el que se escape agua del circuito primario, el recipiente de contención es la última barrera para evitar que los productos de fisión se liberen al entorno. Los recipientes de contención son generalmente recipientes de hormigón pretensado de paredes gruesas revestidos con placas de acero.
Turbina de vapor
La estructura del generador de turbina de vapor utilizado en las centrales nucleares es similar al utilizado en las centrales térmicas convencionales, la diferencia es que la presión y la temperatura del vapor son menores. , por lo que la misma unidad de potencia El tamaño de la turbina es mayor que el de las centrales térmicas convencionales.
Sistema de enfriamiento de emergencia
Para hacer frente a la ocurrencia de un accidente por pérdida extrema de agua (LOCA) cuando se rompe la tubería principal del circuito primario de una planta de energía nuclear, las plantas de energía nuclear modernas Están equipados con sistemas de refrigeración de emergencia. Está compuesto por un sistema de inyección de seguridad y un sistema de pulverización de contención. Una vez que se recibe una señal de un accidente por pérdida extrema de agua, el sistema de inyección de seguridad inyecta agua a alta presión que contiene boro en el reactor y el sistema de rociadores rocía agua y productos químicos en el recipiente de contención. Esto puede aliviar las consecuencias del accidente y limitar su propagación. Sistema de inyección: cuando se daña una tubería o equipo en el sistema del circuito primario de una planta de energía nuclear, el sistema de inyección de seguridad se utiliza para inyectar urgentemente agua de refrigeración con alto contenido de boro en el núcleo del reactor para evitar que el núcleo se queme debido a la pérdida de agua.
El sistema de inyección de seguridad está equipado con dos juegos de sistemas de tuberías de inyección de seguridad. Un conjunto es el sistema de tuberías de la caja de inyección de seguridad (ACC). Un cierto volumen de agua con alto contenido de boro se almacena en la caja de inyección de seguridad y se presuriza con nitrógeno para mantener una presión constante en la caja de inyección. Cuando ocurre una ruptura importante en el sistema de circuito primario y su presión es menor que la presión de la caja de inyección de seguridad, el agua de boro en la caja de inyección de seguridad se inyectará automáticamente en el sistema de circuito primario a través de la válvula de cierre de agua.
El otro conjunto es un sistema de tuberías de la bomba de inyección de seguridad. Cuando la presión del sistema de circuito primario cae a un cierto valor debido a un accidente, la bomba de inyección de seguridad arrancará automáticamente e inyectará el agua de boro en el tanque de agua de reabastecimiento de combustible en el sistema primario. Sistema de circuito El tanque de agua de reabastecimiento de combustible Después de que se agota el agua de boro en el recipiente de contención, se puede usar la bomba de inyección de seguridad para bombear el agua del pozo que se escapa del sistema de circuito primario al fondo del recipiente de contención, de modo que el agua de boro aún pueda. inyectarse continuamente en el sistema de circuito primario para enfriar el núcleo del reactor.
Cuando la central pierde el suministro eléctrico externo, la fuente de alimentación de la bomba de inyección de seguridad puede ser alimentada automáticamente por el grupo electrógeno diésel de emergencia.
Sistema de Pulverización de Contención
Cuando ocurre un accidente por pérdida de agua en una planta de energía nuclear o se produce un accidente por rotura de la tubería de vapor principal del circuito secundario, la contención se llena con vapor radiactivo a alta presión, y el sistema de pulverización de contención se utilizará para reducir la presión y la temperatura dentro del recipiente de contención, permitiendo que el vapor radiactivo se condense.
Hay una cantidad considerable de rociadores en la parte superior del recipiente de contención. Cuando la presión del vapor aumenta debido a un daño accidental a la tubería principal en el recipiente de contención, la bomba del sistema de rociadores de contención. Se iniciará automáticamente. El agua de boro en el tanque de agua de repostaje y la solución de NaOH para eliminar el yodo en el tanque de almacenamiento de NaOH se succionan juntas, se mezclan en una cierta proporción y luego se rocían en la contención a través del cabezal rociador. Cuando se agota el agua del tanque de agua de repostaje, la bomba rociadora puede reemplazar el agua del pozo en el recipiente de contención. En este momento, el agua de enfriamiento del equipo primero enfría el agua del pozo y luego se vuelve a rociar dentro del recipiente de contención.
En caso de un corte de energía en la central nuclear, el suministro eléctrico a la bomba de pulverización de seguridad también es suministrado automáticamente por el grupo electrógeno diésel de emergencia.
La central nuclear, también conocida como central nuclear en Taiwán, es una central eléctrica que utiliza la energía liberada por reacciones de fisión nuclear o fusión nuclear para generar energía eléctrica. Las centrales nucleares actualmente en operación comercial utilizan reacciones de fisión nuclear para generar electricidad. Las centrales nucleares generalmente se dividen en dos partes: la isla nuclear que utiliza la fisión nuclear para producir vapor (incluidos los dispositivos de reactor y los sistemas de circuito primario) y la isla convencional que utiliza vapor para generar electricidad (incluidos los sistemas de turbinas generadoras). Metales pesados generalmente radiactivos: uranio, plutonio.