核反應堆原理

反應堆是核電站的關鍵設計，鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。

壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二氧化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起，成為燃料組件。大多數組件中都有一束控制棒，控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。

壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件，吸收了核裂變產生的熱能以后流出反應堆，進入蒸汽發生器， 在那里把熱量傳給二次側的水，使它們變成蒸汽送去發電， 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通道稱為一回路，一回路高壓由穩壓器來維持和調節。

反應堆廠房：包括內外安全殼和內部結構以及堆芯熔融物捕捉器。反應堆廠房是雙層圓筒形結構，該建筑包容并支撐與一回路相關的主要設施（包括壓力容器和主冷卻回路，包括主泵，蒸發器和穩壓器）。反應堆換料腔和內部結構。輔助設備。廠房的主要功能是防止外部事件對內部反應的影響，確保不發生泄漏。

1． 安全殼：安全殼是雙層墻體結構，其中內墻體由預應力混凝土筒體和混凝土穹頂構成，內面襯以鋼襯里，保證密封。外安全殼抵抗外部沖擊。1.8米寬的環形區域將內外安全殼隔離，該區域處于負壓狀態，收集發生泄漏事故后泄漏物的收集，保證泄漏物在排入大氣前被過濾，雙層安全殼是考慮在嚴重事故對環境的有效保護。

2、 內部結構：主要功能是提供反應堆壓力容器的支撐和附屬設備的支撐；人員及設備的生物防護；防止管道的甩擊和飛射物對安全殼、各回路以及安全系統的影響。

3、 結構描述：內部結構是鋼筋混凝土結構包括一次屏蔽墻，二次屏蔽墻，反應堆換料腔；樓板和墻體。

4、 堆芯熔融物捕捉器：位于堆芯CVCS和VDS系統下部分為三部分，由堆坑下部、堆芯熔融物擴展通道和擴張區域組成。表面覆蓋細石混凝土。底部有循環水系統，用以事故狀態下對熔融物降溫，水來自換料儲水箱。

5、 安全廠房：安全廠房1&4分為9層，分別布置在安全殼兩側；廠房2&3分為8層，布置在一起，采用雙層墻體。外墻與廠房各樓層分開，通向廠房的門應有門禁系統。

6、 燃料廠房：位于反應堆廠房和安全廠房2、3相對的位置，與反應堆廠房和安全廠房位于一個筏基礎之上。9層（0.00-19.5m區域）。西側為乏燃料水池及相關設施。東側為事故廢氣過濾機組。采用雙層墻，門應有門禁系統。

7、核輔助廠房：核輔助廠房內設置與電廠運行必需的與安全無關的輔助系統，同時設置有部分維修區域。是鋼筋混凝土結構，基礎與廠房的筏基礎是分離的，放射性設備周圍設置屏蔽結構以及有系統的隔離。提供充分的生物隔離。

8、 進出廠房：基礎廠房內設有為保障人員安全進出核島所必需的設備和設施。進出廠房的基礎和核島的基礎臨近，設置沉降縫，允許相對的位移。

(一) AP1000MW核電站模擬實訓模型

以第三代AP1000核電站機組為原形按比例縮小仿真加工展示；系統詳細描述了核電站核島和常規島組成系統知識、分系統工藝流程、設備知識：

1、AP1000MW核電站模擬實訓模型

規格：3000×1600×1500mm

由核電站廠房、核島和常規島組成，如圖2所示；包括：核島、汽輪機廠房、附屬廠房、柴油發電機廠房和放射性廢物廠房。核島由安全殼廠房、屏蔽廠房和核輔助廠房組成,核島的四大部件是蒸汽發生器、穩壓器、主泵和堆芯。在核島中的系統設備主要有壓水堆本體，一回路系統，以及為支持一回路系統正常運行和保證反應堆安全而設置的輔助系統。常規島模型主要包括汽輪機組及二回等系統；各設備工質管道采用LED燈光流動演示；

AP1000壓水堆核電廠主要由壓水反應堆、反應堆冷卻劑系統（簡稱一回路）、蒸汽和動力轉換系統（又稱二回路）、循環水系統、發電機和輸配電系統及其輔助系統組成。板面設備制作成半剖式結構，工藝流程采用LED燈管分色演示生產過程。主要組成系統：

（1）核島主要系統模型

反應堆冷卻系統一RCS；非能動堆芯冷卻系統一PXS；非能動安全殼冷卻系統一PCS；化學容積控制系統一CVS；正常余熱排出系統一RXS；設冷水系統一CCS；蒸汽發生器排污系統一BDS；乏燃料池冷卻系統一SFS一回路取樣系統一PSS；液體廢物系統一WLS；裝換料系統一FHS；蒸汽發生器系統一SGS；主給水和啟動給水系統一FWS；安全殼系統一CNS。

（2）二回路主要系統模型：

主蒸汽系統 VVP；汽輪機旁路系統 GCT；汽水分離再熱器系統 GSS；凝結水抽取系統 CEX；循環水系統 CRF；低壓給水加熱器系統 ABP；給水除氣器系統 ADG；汽動/電動給水泵系統 APP/APA；高壓給水加熱器系統 AHP；給水流量控制系統 ARE；輔助給水系統 ASG；循環水系統 CRF。