压水堆核动力装置

组成

  • 反应堆及一回路系统
  • 二回路系统
  • 推进系统

反应堆及一回路系统

反应堆

​ 反应堆其一回路系统,布置在具有屏蔽作用的反应堆舱内,防止反应可能产生的放射性物质扩散,对其他舱室造成污染。核燃料在反应堆内通过裂变反应,将核能转化为热能,冷却剂在主泵的驱动下,流经堆芯将热量带出循环至蒸汽发生器时,将热量传递给二回路,控制使其产生一定温度和压力的蒸汽。在反应堆进出口管路上连接的稳压器用于维持反应堆及一回路系统的运行压力,确保反应堆安全运行。

​ 蒸汽发生器产生的蒸汽有蒸汽管道输送到二回路系统供应主汽轮机汽轮发电机及其它用气设备。二回路系统没有放射性,因而在布置在没有屏蔽的机舱内,蒸汽分别在主汽轮机、汽轮发电机内膨胀做功产生推进船舶的动力和全船所需的电力,汽轮机排出的废气进入冷凝器,被循环水泵从舷外抽取的海水冷却成为凝结水,凝结水从凝水泵、给水泵增压,给水加热器中加热到一定温度后入蒸汽发生器,开始下一个循环。

一回路系统

​ 一回路系统是反应堆导出热量的反应堆冷却剂系统及其辅助系统的总称。其中反应堆冷却剂系统是一回路的核心系统,一回路辅助系统用于保证反应堆冷却剂系统安全可靠运行,通常分为容积和压力控制系统、水质控制系统、辅助水系统、工程安全设施和放射性废物处理系统等几大类。

任务

正常运行时
  • 反应堆启动和运行时,按预订方式向一回路提供冷却剂,以保证一回路所需的冷却剂装量及系统压力;
  • 使冷却剂在反应堆冷却剂系统内循环流动,带出堆芯核燃料裂变产生的热量,在蒸汽发生器内传递给二回路工质,产生所需参数的蒸汽;
  • 维持一回路系统运行压力,防止系统压力超过允许范围,保证反应堆及一回路系统的安全;
  • 净化反应堆冷却剂去除,去除附带的杂质,保证冷却剂品质符合要求;
  • 监测反应堆冷却剂的质量和成分;
  • 收集各系统排出的放射性性废物,并加以处理,保证船员节周围环境的安全;
  • 在反应堆停闭时,排出堆芯剩余释热,确保堆芯燃料元件不至烧毁。
事故工况时
  • 对堆芯进行应急冷却,防止堆芯熔毁;
  • 对堆舱进行喷淋,防止因超温超压而造成堆舱的屏蔽作用丧失,导致放射性物质扩散,危害船员和环境。

二回路系统

主要功能

  • 将来自反应堆冷却剂系统的热能转换为船舶的推进动力和全船所需电力

辅助系统

  • 蒸汽系统
  • 蒸汽排放系统
  • 凝给水系统
  • 润滑油系统
  • 循环水系统

热力循环

  • 朗肯循环

汽轮机组的配置情况

  • 单机双缸方案
  • 双机单缸方案
    • 优点
      • 提高二回路系统的生命力
      • 简化二回路系统、设备
      • 提高二回路系统的机动性

轴系及推进系统

轴系

组成

  • 中间轴
  • 推力轴
  • 螺旋桨
  • 各种轴承
  • 离合器

推进系统

推进方式

  • 直接推进
  • 电力推进
  • 混合推进