核电厂系统中反应堆冷却剂系统又称为一回路系统。反应堆冷却剂系统分为冷却系统、压力调节系统各超压保护系统。冷却剂系统由反应堆冷却剂泵、反应堆和蒸汽发生器及相应的管道组成。
一回路系统按照其容量由二、三,或者四个相同冷却环路组成。每个环路有一台蒸汽发生器,一台或两台(其中一台备用)主冷却剂泵,并用主管道把这些设备与反应堆连接起来。其主要功能为:
(1)在核电厂正常功率运行时将堆内产生的热量载出,并通过蒸汽发生器传给二回路工质,产生蒸汽,驱动汽轮发电机发电;
(2)主冷却剂系统在高温、高压下工作,其设备和管道构成压力边界,它是防止放射性外漏的重要屏障。
压水堆本体结构主要由压力容器、堆芯、堆内构件控制棒驱动机构等部件组成。
堆芯是进行链式反应核裂变的区域。压力容器是放置堆芯及堆内构件、放置放射性物质外逸的承压设备。冷却剂由反应堆压力容器进口接管进入,沿压力容器内侧向下,在吊篮底部向上通过流量分配装置,然后继续向上进入堆芯,将燃料棒释出的热量导出,被加热的反应堆冷却剂经吊篮出口反应堆压力容器出口接管流出。
冷却剂泵又称为主泵,有2大类:屏蔽电机泵和轴封泵它的作用是为反应堆冷却剂提供驱动压头,保证足够的强迫循环流量通过堆芯,把反应堆产生的热量送至蒸汽发生器。
蒸汽发生器是压水堆一回路、二回路的枢纽,它将反应堆产生的热量传递给蒸汽发生器的二次侧的给水,产生蒸汽推动汽轮机做功。按照二回路工质在蒸汽发生器流动方式可分为自然循环蒸汽发生器和直流(强迫循环)蒸汽发生器按传热管形状,可分为U形管、直管和螺旋管等。在压水堆中以U形管自然循环蒸汽发生器应用最为广泛。
稳压器的主要作用是维持一回路冷却水的压力,防止超压。稳压器与一回路内其中一环路的热管段接驳。稳压器上半部为蒸汽空间,下半部被水注满。稳压器内顶部没有喷淋嘴,底部装有电加热器。透过控制稳压器内加热器和喷淋水的运作,便可调节稳压器内的水位以及控制一回路的压力稳压器在电厂稳态运行时,将一回路维持在恒定压力下;在瞬态时,将压力变化限值在允许值内;事故时,防止一回路系统超压,维护好一回路完整性。