Page 41 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第二章 核电厂

水堆的控制棒从堆底引入，原因是：沸水堆堆芯上部蒸汽含量较多，造成堆芯上
部中子慢化不足。这样，堆芯热中子注量率分布不均匀，其峰值下移。控制棒由
堆芯底部引入有助于展平中子注量率。可以空出堆芯上方空间用以安装汽水分离

器和干燥器。但控制棒自堆底引入后就不能靠重力自动插进堆芯，因此沸水堆的
控制棒驱动机构需非常可靠，通常采用液压驱动，也有采用机械/液压或电气/液
压驱动。机械或电气驱动用于正常控制。快速紧急停堆用液压驱动，并配置有一
个单独的蓄压器。

反应堆的功率调节除用控制棒外，还可用改变再循环流量来实现。再循环流
量提高，气泡带出率就提高，堆芯空泡减少，使反应性增加，功率上升，气泡增
多，直至达到新的平衡。这种功率调节就可使功率改变25%满功率而不需控制棒
任何动作。

沸水堆不用化学补偿反应性。燃耗反应性亏损除用控制棒外，还用燃料棒内
加Gd2O3可燃毒物进行补偿。
沸水堆蒸汽直接在反应堆内产生，故不可避免地要挟带出由水中O经快中子
（n，p）反应所产生的N。N有很强的γ辐射，因此汽轮机系统在正常运行时都

带有强放射性，运行人员不能接近，还需有适当的屏蔽。但N的半衰期仅7.13s，
故停机后不久就可完全衰变，不影响设备检修。
（三）沸水堆与压水堆的比较
沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费低、负

荷跟随能力强等优点，其发电成本已可与常规火电厂竞争。两者都须使用低富集
铀燃料，并使用饱和汽轮机。沸水堆的系统比压水堆的简单，特别是省去了蒸汽
发生器这一压水堆的薄弱环节，减少了一大故障源。沸水堆的再循环管道比压水
堆的环路管道细得多，故管道断裂事故的严重性远不如后者。沸水堆的失水事故

处理比压水堆的简单，应急堆芯冷却系统有两个分系统都从堆芯上方直接喷淋
注水，而压水堆应急注水一般要通过环路管道才能进入堆芯。沸水堆的流量功率
调节比压水堆有更大的灵活性。沸水堆直接产生蒸汽，除了N的放射性问题外，
还有燃料棒破损时的裂变气体和挥发性裂变产物会直接污染汽轮机系统。沸水堆

由于其燃耗浓度比压水堆得低，虽然燃料富集度低，但天然铀需要量比压水堆得
大。沸水堆压力容器底部设有为数众多的控制棒和中子探测器孔，增加了小失水
事故的可能性。控制棒驱动机构较复杂，可靠性要求高，维修困难。沸水堆压力

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