巴拉克洛夫核电站Balakovo NPP,俄罗斯最大的核电站,转自Gelio (Slava Stepanov)
巴拉克洛夫核电站Balakovo NPP,俄罗斯最大的核电站,年发电量超过300亿千瓦时,只这一家就占熊国全国
核电总发电量的五分之一。发电量世界排名第51位。电站始建于1980年,第一台发电机组于1985年12月安装、
调试完毕,1986年开始正式并网发电,到1993年第四底座核反应堆完成建设并开始运行发电。目前共有四座
VVER-1000/320型 核反应堆,总共装机容量4000 MW。按照计划,将来还会继续建造第五、六座核反应堆。
1. 巴拉克洛夫核电站Balakovo NPP坐落于莫斯科东南900公里之外的巴拉克洛夫市,比邻伏尔加河而建,水资源
丰富。VVER型核电站需要大量的水来冷却发电机组,为此这里还修建了一个小型的萨拉托夫水库,专门供核电站
冷却系统提供循环用水。
2. Balakovo NPP目前有四座VVER-1000型清水反应堆机组正在运行,这类型机组利用水作为中和剂和冷却介质,
这类型核反应堆也是世界上技术较为成熟的一种,多个国家都在使用。
3. 每个反应堆机组都是由反应堆和蒸汽轮机组成。作为辅助供电设备,每个反应堆还配有三台相互独立的大功率
柴油发电机SDA5600作为辅助电源,每台辅助电源可以提供5600KWh的电力。估计这个就是应急电源,可以让
特殊情况下,核反应堆停机或是输出功率不足时,为反应堆的冷却系统提供必要的电力供给,确保整个反应堆的
安全运行。三台应急辅助电源,估计是有200%的冗余量。
4. 每个机组的建筑外壳上部长67.5米。安全罩能确保在特殊情况下,放射性物质不会散播到开放的自然环境中去。
具体的特殊情况,例如第一环路管线破裂,安全罩则会将带有辐射性的蒸汽、水等物质,在高压的情况密封在其中。
安全罩建筑物所使用的混凝土厚度为1.2米。
5. 如果想要进入到安全罩内部,则需要通过多重安全通道、通道安装有重型抗压闸门。出入口都安装有检测核辐射
强度的检测设备。所有进入该区域的工作人员都需要穿着规定的防辐射服,佩戴专用的个人辐射剂量仪。
6. 安全罩的安全门。安全罩室内的工作气压始终维持在略低于室外气压的状态,最大程度地防止放射性气体外溢。
7. 第二反应堆的核心舱室部分。整个舱室采用圆筒形设计,直径45米。建设在一块距地面13.2米高的水泥平台上,
整个安全罩内部高度66.35米。
8. 反应堆内芯的大概布局。主要包括两个部分,反应堆芯系统VVER3000,能产生3000MW的热量。其余的是四套
冷却循环系统,由高压水泵驱动在冷却系统中不断流动循环,这一循环压力16MPa。
9. 反应堆部分。
10. 核反应堆的冷却系统进水口水温在289度,出水口则在320度左右。系统水循环量是每小时8.4万吨。加热的高温
热水会被送至蒸汽发生器。
11. 蒸汽发生器部分。水平设置热量交换装置,每小时可以产生1470吨的饱和水蒸汽。这里也是隔绝辐射性物质的重要
关口,第一循环代有辐射性的循环水通过这里将热量交给第二冷却循环。
12. 第二冷却循环,非放射性循环。由蒸汽发生器和蒸汽轮机组成,汽轮机则会驱动1000MW的发电机运转发电。
高温320摄氏度的热水通过第一循环被送到蒸汽发生器,将热量通过蒸汽发生器交给第二循环变成饱和高压水蒸气,
第二循环的水蒸汽温度在280度左右,被送进蒸汽轮机推动蒸汽轮机转动、带动发电机发电。然后部分水蒸气在回流至
第一循环的高压水冷系统中。
13. 主高压水冷却系统。就是核反应堆的冷却系统,由4台MCP-195M型高压循环水泵驱动。每台水泵每小时可以产生
2.1万吨的循环冷却水,用于冷却反应堆堆芯。
14. 反应堆湿式燃料换装池。为了维持反应堆长时间的稳定运行,换装燃料非常必要。燃料的换装工作在这里有专用的
机器MPS1000完成。这里使用的核燃料铀是从新西伯利亚化学浓缩工厂生产的。
换出的核废料具有高度的放射性,并且存在持续长时间自热的现象。需要暂时存储在燃料换装池的一旁,存放时间一般
为3至5年,等核废料自热情况稳定后再做处理。水池水溶液含有硼酸盐,可以有效防止核辐射的扩散。
15. 核燃料换装机MPS1000。核燃料通常的设计使用寿命仅为1年左右。这里经过多年的改进,已经将核燃料的使用寿命
大大延长,有望等达到18月的使用寿命。这就意味着大为减少燃料换装次数、有效地增加使电站的总发电量。目前电站
单批燃料的使用时间可以控制在420-480天。
16. 反应堆堆芯的温度监控装置。
17. 循环系统的焊接机节点会定期安排巡查。整个电站共有3770名工作人员,其中60%都有高等学位。
18. 反应堆的主旋扭式连接器,主要用于操作反应堆堆芯燃料棒的安装密封工作。
19. 蒸汽发生器的正常工作,循环系统受沉积物影响很大。
20.
21. 密封舱穹顶的吊车和水冷系统。第一循环如果发生泄压情况,舱室内温度会急剧上升,仓顶配有喷洒式冷却水喷淋系统。
22. 出口的辐射量测量。出入强制、另外还要用清水清洗暴露在外的皮肤,以求尽量将放射性物质留着安全罩内部。
23. 控制室。实时的人工监控,配合自动监控系统,对系统的每个工作环节。
24. 控制室也分为三个责任区域:第一区,负责直接监控、操作机器、监控人员班次调度;第二区,由主任工程师直接负责
反应堆和第一循环的相关操作;第三区,负责蒸汽机、发电机组的相关操作。
25. 三区负责人
26. 控制室内有超过19000个控制开关、按钮。
27. 蒸汽管线
28. 蒸汽轮机室。蒸汽轮机功率1000MWt,转速1500rpm,单轴四缸,一个高压缸、三个低压缸
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