小型核電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小型核電站，具體地，不是使用冷卻水冷卻蒸汽，而是使用冷凝器上端部配備的加壓器加壓冷凝器內(nèi)部而進(jìn)行冷凝的小型核電站。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站的核能發(fā)電原料一般使用鈾(U)。
[0003]該鈾的原子量為235和238，其中鈾235在核裂變時會發(fā)生龐大的能量。
[0004]對此可以通過愛因斯坦的質(zhì)能等價理論加以理解。鈾235裂變時質(zhì)量會稍微減少同時發(fā)生與該減少質(zhì)量相應(yīng)的能量。
[0005]如此，將質(zhì)量轉(zhuǎn)換為能量，則可以從極少物質(zhì)獲得龐大的能量。
[0006]因此使鈾235連續(xù)發(fā)生核裂變，則可以持續(xù)獲取大量的熱量，并使用該熱量生產(chǎn)出蒸汽用來發(fā)電。
[0007]如此產(chǎn)電的發(fā)電站叫做核電站，而且所述核電站至今從經(jīng)濟(jì)性或安全性和環(huán)保性等方面，與水力發(fā)電站或火力發(fā)電站相比所發(fā)揮運轉(zhuǎn)性能更佳，從而成為重要的產(chǎn)電手段。
[0008]這種核能發(fā)電，如果核裂變物質(zhì)在核裂變過程中發(fā)生的放射性物質(zhì)異常外泄，則可能會引發(fā)一場大災(zāi)難，因此核電站的安全始終作為第一首要問題受到關(guān)注。
[0009]為此，反應(yīng)堆等主要結(jié)構(gòu)設(shè)置在反應(yīng)堆圍阻體內(nèi)，使作為冷卻劑使用的水(下稱“第一7K”)和用于蒸汽的水(下稱“第二水”)分開通過不同的通道循環(huán)，對此下面結(jié)合圖1進(jìn)一步詳述。
[0010]圖1是顯示傳統(tǒng)核電站結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0011 ] 如圖1所示，韓國國內(nèi)采用的壓水堆(Pressurized Water Reactor, PWR)模式的核電站的組成大體上包括:反應(yīng)堆2;加壓器4、蒸汽發(fā)生器6;渦輪機和發(fā)電機7和冷凝器8，其中反應(yīng)堆2、加壓器4和蒸汽發(fā)生器6是為了安全位于反應(yīng)堆圍阻體I內(nèi)部。
[0012]所述反應(yīng)堆2通過使核燃料核裂變而發(fā)生熱量來高溫加熱第一水。
[0013]反應(yīng)堆2的控制棒3是用易吸收熱中子的材料形成，并以在反應(yīng)堆2堆芯里插拔的方式調(diào)節(jié)核燃料的反應(yīng)。
[0014]加壓器4是使持續(xù)核裂變的反應(yīng)堆2內(nèi)部始終處于高壓狀態(tài)，以免溫度上升(避免斷反應(yīng)堆內(nèi)的第一水)，發(fā)揮冷卻劑(第一水)的緩沖罐作用，在正常運行狀態(tài)下為反應(yīng)堆冷卻劑提供膨脹和冷凝空間，保持恒壓，進(jìn)而在狀態(tài)過度時抑制壓力浮動。
[0015]蒸汽發(fā)生器6是使高溫高壓的第一水與第二水進(jìn)行換熱而使蒸汽發(fā)生。
[0016]渦輪機和發(fā)電機7是，通過從蒸汽發(fā)生器發(fā)生的蒸汽使渦輪機7a旋轉(zhuǎn)，使連接于渦輪機軸的發(fā)電機7b之軸一起旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)電。
[0017]冷凝器8是使產(chǎn)完電的蒸汽通過與冷卻水(海水或河水)換熱的方式冷卻以后還原為第二水，然后重新輸送到蒸汽發(fā)生器6。
[0018]進(jìn)一步說明第一水和第二水的流動就是，第一水是通過冷卻劑栗5通過反應(yīng)堆2后按順時針方向循環(huán)著流過從加壓器4和蒸汽發(fā)生器6下端。
[0019]—般水溫超過100°C即可變成蒸汽，為避免這一現(xiàn)象，通過加壓器4施加高壓而使第一水無法變成蒸汽，而是流動至蒸汽發(fā)生器6。
[0020]沿著配管進(jìn)入蒸汽發(fā)生器6下方入口的高溫高壓第一水是與蒸汽發(fā)生器6內(nèi)的第二水分離并通過換熱方式加熱而使第二水變成蒸汽。
[0021]如此，在壓水堆中，通過反應(yīng)堆2的帶有輻射能的第一水與蒸汽發(fā)生器6的第二水分離，因此即使發(fā)生事故，也可以使帶有輻射能的第一水停留在反應(yīng)堆圍阻體I內(nèi)而確保安全。
[0022]另一方面，從蒸汽發(fā)生器6發(fā)生的蒸汽是沿著管移動至渦輪機7a后使發(fā)電機7b轉(zhuǎn)動而產(chǎn)出電能。
[0023]然后使渦輪機7a轉(zhuǎn)動而發(fā)生的蒸汽是移動至冷凝器8，冷凝器8內(nèi)的蒸汽是被從外部通過冷卻水栗9進(jìn)入的冷卻水流動的冷卻管11重新變成第二水后，通過主給水栗10重新進(jìn)入蒸汽發(fā)生器6而循環(huán)。
[0024]就是說，傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)是，冷凝器8冷凝蒸汽時蒸汽從冷卻管11通過而被冷凝，但目前的核電站所需冷卻水量較大，因此大部分都安排在海邊或者河附近，其安裝場所比較有限，而且反應(yīng)堆2的控制棒3和渦輪機7a以及冷卻功能同時發(fā)生故障時，若不能有效應(yīng)對，則很可能造成一場大災(zāi)難。
[0025]以上內(nèi)容引用現(xiàn)有韓國專利文獻(xiàn):公開編號第10-2014-0103273號(公開日期2014年08月26日)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]技術(shù)問題
為解決所述問題，本發(fā)明提供一種不需利用冷卻水冷卻蒸汽，而是使用冷凝器上端部具備的加壓器加壓冷凝器內(nèi)部進(jìn)行冷凝而不需要冷卻水，進(jìn)而在沙漠等地方也可以建設(shè)核電站，并使用小型原子能發(fā)動機也可以制作的小型核電站。
[0027]此外本發(fā)明還提供一種使用蒸汽發(fā)生器圍住反應(yīng)堆周圍而減少熱量損失，進(jìn)而延緩反應(yīng)堆達(dá)到超高溫，在一個反應(yīng)堆里組成多個渦輪機而進(jìn)一步加強穩(wěn)定性的小型核電站。
[0028]技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種小型核電站的組成，包括:
能夠使核燃料核裂變而發(fā)生高溫?zé)崃康姆磻?yīng)堆；
通過從所述反應(yīng)堆發(fā)生的高溫?zé)崃渴箖?nèi)部水變?yōu)檎羝恼羝l(fā)生器；
由通過從所述蒸汽發(fā)生器發(fā)生的蒸汽旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪機和，與所述蒸汽渦輪機軸連接而一同旋轉(zhuǎn)發(fā)電的發(fā)電機組成的渦輪機和發(fā)電機;以及
使所述蒸汽渦輪機旋轉(zhuǎn)而發(fā)生的蒸汽通過兩個以上的加壓器加壓而還原為水，并將水重新供應(yīng)給所述蒸汽發(fā)生器的冷凝器，且冷凝器的材料采用Ti或Ti合金材料；
所述蒸汽發(fā)生器以能夠圍住反應(yīng)堆周圍地組成；
所述蒸汽渦輪機具有多個，每個蒸汽渦輪機分別通過蒸汽管道連接于蒸汽發(fā)生器，與所述蒸汽管道連接的蒸汽發(fā)生器的各出口具備開閉裝置。
[0029]所述反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、蒸汽渦輪機、冷凝器和蒸汽管道的外部露出的外壁是以隔既定間隔形成的雙重外壁，進(jìn)而使雙重外壁之間的空間形成真空層。
[0030]所述冷凝器是采用加壓器提高密封冷凝器的內(nèi)部壓力之后，使蒸汽強制流入冷凝器內(nèi)部而還原為水，或者蒸汽流入部位于冷凝器上部而蒸汽流入冷凝器內(nèi)部以后用加壓器加壓冷凝器內(nèi)部而使蒸汽還原為水。
[0031]有益效果
根據(jù)本發(fā)明，其有益效果在于，不是使用冷卻水冷卻蒸汽，而是用冷凝器上端部具備的加壓器加壓冷凝器進(jìn)行冷凝而不需要冷卻水，因此在沙漠等地方也可以建設(shè)核電站之外，也可以制作小型核能發(fā)動機。
[0032]用蒸汽發(fā)生器圍住反應(yīng)堆周圍而減少熱量流失，進(jìn)而延緩反應(yīng)堆溫度過高，在一個反應(yīng)堆上可以組成多個渦輪機而進(jìn)一步加強穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0033]圖1是顯示傳統(tǒng)核電站組成的示意圖；
圖2是概略顯示本發(fā)明實施例的小型核電站組成的側(cè)視圖；
圖3是顯示圖2中圖示的結(jié)構(gòu)概念的框圖。
[0034]圖中:
100:核電站；110:反應(yīng)堆；
120:蒸汽發(fā)生器；130:渦輪機和發(fā)電機；
130a:蒸汽渦輪機； 130b:發(fā)電機；
140:冷凝器；150:開閉裝置；
160:加壓器；170:蒸汽管道。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)和作用。
[0036]圖中同一個構(gòu)件是即使顯示于不同的圖面，但盡量用同一個參照編號和符號表不O
[0037]下面說明本發(fā)明時，若對有關(guān)的公知功能或者結(jié)構(gòu)的具體說明使本發(fā)明宗旨變得模糊則省略該說明。
[0038]而且敘述某一部分“包括”某一構(gòu)