沸水堆的簡介
沸水堆(Boiling Water Reactor)字面上來看就是采用沸騰的水來冷卻核燃料的壹種反應堆,其工作原理為:冷卻水從反應堆底部流進堆芯,對燃料棒進行冷卻,帶走裂變產生的熱能,冷卻水溫度升高並逐漸氣化,最終形成蒸汽和水的混合物,經過汽水分離器和蒸汽幹燥器,利用分離出的蒸汽推動汽輪進行發電。福島核電站建於20世紀70年代,屬於沸水堆。
沸水堆由壓力容器、燃料元件、控制棒和汽水分離器等組成。汽水分離器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分開、防止水滴進入汽輪機,造成汽輪機葉片損壞。
沸水堆與壓水堆不同之處在於冷卻劑水通過堆芯變成約285℃左右的蒸汽,被直接被引入汽輪機。所以,沸水堆只有壹個回路,省去了蒸汽發生器。
輕水堆核電站相對於重水堆等其他堆型,優點是結構和運行都相對比較簡單,尺寸較小,造價低廉,燃料也比較經濟,具有良好的安全性、可靠性與經濟性。缺點是必須使用低濃鈾,目前采用輕水堆的國家,在核燃料供應上大多依賴美國和獨聯體。此外,輕水堆對天然鈾的利用率低。如果系列地發展輕水堆要比系列地發展重水堆多用天然鈾50%以上。
從維修來看,壓水堆因為壹回路和蒸汽系統分開,汽輪機未受放射性的沾汙,所以,容易維修。而沸水堆是堆內產生的蒸汽直接進入汽輪機,這樣,汽輪機會受到放射性的沾汙,所以在這方面的設計與維修都比壓水堆要麻煩壹些。
截至1996年底為止,全世界已運行的沸水堆有94座,總功率78285MW,占全世界已運行核電廠反應堆總數的21.7%和總功率的22.7%。