什么是沸水反应堆？一文讲清

沸水反应堆（Pressurized Water Reactor, 简称PWR）是以水为冷却剂的高压反应堆，按照英文简称来定义，即：在高压下，水是反应堆中冷却剂和主要传热介质，它也是反应堆中控制中子的媒介。它具有安全可靠、运行稳定等众多优点，在历史上一直是核能发电的主流技术。



一、工作原理

沸水反应堆的基本工作原理是，先用预处理器将核燃料块加工成合适的状态，然后将它们装入反应堆内，反应堆内的核燃料块内部包含的铀-235系的同位素持续发生放射性裂变，从而产生放射能以及大量的热能。热产生的量，直接依靠重力向下核心传热，在热交换器处得到利用，将热能变为机械能，机械转换而成电能。

沸水反应堆内的冷却水围绕在核燃料块外围，它有助于降低核燃料温度并且协助控制中子传播。热能被热交换器吸收，高温水被抽出，经过冷却器冷却成低温水，再回流到反应堆内部继续作为冷却剂，从而实现沸水反应堆的循环的系统运行。

二、自动装卸组件系统
沸水反应堆对于大型自动装卸系统具有一定的要求，它必须允许一次装卸安装4个或更多的堆芯燃料棒，甚至全部的燃料棒以及堆芯棒被装卸，同时将手动装卸时间缩短至最低。其原理是，通过控制装卸装置中活跃元件（例如叉车和抓握器）的运动，即可实现快速装卸核燃料块的作用。

三、绒毛阀控制系统
沸水反应堆的核反应是一个微妙的过程，反应的持续性和安全性是无可争议的。任何一处缺陷都会导致反应强度不断上升，造成破坏性的后果，因此沸水反应堆必须伴随恒温控制系统来确保安全可靠，绒毛阀控制系统可以实现沸水反应堆冷却水的进出口压强恒定，并且冷却水压强保持在一定的范围。绒毛阀控制系统是一种类似旋钮和调节器的控制系统，通过修改调节器，以及旋钮的弹性力和结构，可以改变系统的压力，从而控制沸水反应堆的运转，从而达到恒温的作用。

四、核燃料燃料管理系统
核燃料管理系统是沸水反应堆稳定运转的重要支撑，它可以控制核燃料块的运行状态，以及调整有效燃料含量确保反应堆的稳定性。这个系统主要由两部分组成：一是棒子碳酸钙控制和棒子氦气控制，用于控制反应堆的温度和有效燃料含量；二是核燃料棒的抓握器，用于拿取和替换反应堆内的核燃料棒以及棒子的装卸。

五、运行安全技术
沸水反应堆的安全技术被认为是核电历史上最重要的一项进步，也是目前使用的最安全技术。它通过采用冷...