一般的压水堆是临界状态
它的定义是中子产生和消耗达到严格平衡,从而链式反应可以一直维持下去,再往后才是决定这个反应的速率(即堆功率)
亚临界状态是中子消耗的比产生的快,需要外界有个中子源一直给它补充才能维持,这样的堆有,也是未来进步的一个方向,但现在远非主流(比如通过加速器产生中子送往堆芯,补足其缺少的部分,而堆芯自身裂变产生的中子始终处于入不敷出状态,加速器基本可以想象成一个手电筒,基本是随开随有容易控制,所以认为安全性可能比现有反应堆好很多(加速器驱动次临界系统,或ADS)
常见的民用动力堆工作先要通过外界能量输入(抽控制棒,调硼,加温加压等)达到一个比较浅的亚临界态(从换料冷停堆提升到正常冷停堆/中间停堆,实际上一回路这个时候已经是热水了)
再通过更加精密的控制,减少堆内对中子的吸收,使其产生和消耗达到平衡,从而接近临界并最终抵达(基本完美)的平衡,这个时候一回路的温度已经跟正常发电时相差无几了,但反应堆对外输出的功为0......(从冷停堆提升到热停堆)
一回路有温度了,相当于这个核煤球炉已经点着了,这个时候我们可以往上架锅烧水了........(从热停堆提升到热备用,实际上是一直架着锅的,能量上类似浴缸一边进水一遍放水那个应用题,我就不进一步比喻了,知道就行).........这一步在原理上跟火电站没啥区别,就是打开换热器,将热水送往蒸汽发生器,提升二回路的温度和压力让它可以冲转汽轮机,轮机转速上去以后发电机投运就有电了,电能质量够高就可以负担起核电站自身能量需求和肩负外界用电负荷了......
从一回路拿走那么多热量(换热),一回路温度肯定要下降,现在反应堆都是副反应性设计,温度下去链式反应也跟这减弱(如果你熟悉飞机,这跟飞机静稳定性的概念很像),所以要进一步把锅炉的火烧的旺一点,控制棒继续往外抽,使堆芯能在热量送往二回路的同时,一回路温度压力与原来相同,此时,中子的产生和消耗仍然维持平衡,只不过在总数量上增加(想象人口的出生和死亡和人口规模),这个称为提升堆功率............(实际上中子产生要比消耗多,反应性并不平衡,因为接下来还要继续把功率往上提,不可能走一步平一步的,也是知道就行,我需要保证比喻易于理解_(:з」∠)_)
当堆功率达到从2~5%(现在是2%,反应堆发的电够自己电厂内部用差不多就是这么高),反应堆就达到了热备用的终点,这个时候已经跟正常发电没多大区别了(除了行政上),继续维持好中子平衡,继续往外抽控制棒,堆芯功率继续增加,就走到了功率运行阶段..........
这个堆功率百分比是在反应堆建设完成后,通过功率实验确定的,在此之前一个反应堆能跑多大功率,仅仅是设计上的预期值,类似于同型号CPU体质的不同,同一个型号的反应堆最大功率也有微小的不同,同型不同堆之间控制操作的统一,主要以靠建设完成后,正式运行之前的临界物理试验,棒价值试验,功率试验等一系列测试来完成.
反应堆都会留出一定的安全余量,几百秒内堆功率跑到105%,或许125%都不至于出什么大问题(满功率甩负荷试验其实就是给机组一个很大的功率冲击看看它应对的怎么样),但正常运行肯定不会让搞这种作死操作...........
至于为什么不爆炸,这就跟你家高压锅为什么不会炸一样
在堆芯设计阶段,温度和压力就已经基本明确了,只要材料屈服强度能扛得住这个环境(余量留的还是挺大的),再通过爆破阀等让管道几乎不可能超过预期值,那么在预期工况下就不可能炸(意外事故也属于预期的一部分,除此之外,针对不可能炸的部件炸了,也要做出预备,比如最刺激的大LOCA事件,都有事件树,或者也可以理解为应急预案对"急"的预期)
上边说的临界全部是核物理的临界
核武器意义上那个临界略有不同,它指的是裂变状态能自发维持的那个时间点,在此之前它的能量是渣药,反应性是氚组件和中子反射层之类的装置给它的
火电意义上的临界与核能完全不同,连"界"都不是一个界,这个临界是描述锅炉里水的物相的,在临界点以上,水只会呈现气态和超临界流体两种,这个临界点约是374摄氏度和22兆帕 (或者说热力学意义上的临界点)
可以看5楼旧截图 https://tieba.baidu.com/p/6598902863
火电上,机组规模越大,工作压力和温度越高,效率也越高(朗肯循环),现在火电已经是超临界和超超临界机组的时代了,再往后还会有超超超临界机组(看着像是小学生般的命名,_(:з」∠)_但这词可以用在很严肃的场合),加热的不是液态水,而是过热水蒸汽
从热力学角度讲,常见核电站都是亚临界机组,一回路是有液态水的,而且需要尽力避免堆芯出现空泡沸腾(因为会恶化核燃料的表面传热,另外这也是为什么火电工作温度和能量效率远超核电,_(:з」∠)_路上随便逮个人问他,多半会觉得核反应堆温度比火电锅炉高,其实不然).........
它的定义是中子产生和消耗达到严格平衡,从而链式反应可以一直维持下去,再往后才是决定这个反应的速率(即堆功率)
亚临界状态是中子消耗的比产生的快,需要外界有个中子源一直给它补充才能维持,这样的堆有,也是未来进步的一个方向,但现在远非主流(比如通过加速器产生中子送往堆芯,补足其缺少的部分,而堆芯自身裂变产生的中子始终处于入不敷出状态,加速器基本可以想象成一个手电筒,基本是随开随有容易控制,所以认为安全性可能比现有反应堆好很多(加速器驱动次临界系统,或ADS)
常见的民用动力堆工作先要通过外界能量输入(抽控制棒,调硼,加温加压等)达到一个比较浅的亚临界态(从换料冷停堆提升到正常冷停堆/中间停堆,实际上一回路这个时候已经是热水了)
再通过更加精密的控制,减少堆内对中子的吸收,使其产生和消耗达到平衡,从而接近临界并最终抵达(基本完美)的平衡,这个时候一回路的温度已经跟正常发电时相差无几了,但反应堆对外输出的功为0......(从冷停堆提升到热停堆)
一回路有温度了,相当于这个核煤球炉已经点着了,这个时候我们可以往上架锅烧水了........(从热停堆提升到热备用,实际上是一直架着锅的,能量上类似浴缸一边进水一遍放水那个应用题,我就不进一步比喻了,知道就行).........这一步在原理上跟火电站没啥区别,就是打开换热器,将热水送往蒸汽发生器,提升二回路的温度和压力让它可以冲转汽轮机,轮机转速上去以后发电机投运就有电了,电能质量够高就可以负担起核电站自身能量需求和肩负外界用电负荷了......
从一回路拿走那么多热量(换热),一回路温度肯定要下降,现在反应堆都是副反应性设计,温度下去链式反应也跟这减弱(如果你熟悉飞机,这跟飞机静稳定性的概念很像),所以要进一步把锅炉的火烧的旺一点,控制棒继续往外抽,使堆芯能在热量送往二回路的同时,一回路温度压力与原来相同,此时,中子的产生和消耗仍然维持平衡,只不过在总数量上增加(想象人口的出生和死亡和人口规模),这个称为提升堆功率............(实际上中子产生要比消耗多,反应性并不平衡,因为接下来还要继续把功率往上提,不可能走一步平一步的,也是知道就行,我需要保证比喻易于理解_(:з」∠)_)
当堆功率达到从2~5%(现在是2%,反应堆发的电够自己电厂内部用差不多就是这么高),反应堆就达到了热备用的终点,这个时候已经跟正常发电没多大区别了(除了行政上),继续维持好中子平衡,继续往外抽控制棒,堆芯功率继续增加,就走到了功率运行阶段..........
这个堆功率百分比是在反应堆建设完成后,通过功率实验确定的,在此之前一个反应堆能跑多大功率,仅仅是设计上的预期值,类似于同型号CPU体质的不同,同一个型号的反应堆最大功率也有微小的不同,同型不同堆之间控制操作的统一,主要以靠建设完成后,正式运行之前的临界物理试验,棒价值试验,功率试验等一系列测试来完成.
反应堆都会留出一定的安全余量,几百秒内堆功率跑到105%,或许125%都不至于出什么大问题(满功率甩负荷试验其实就是给机组一个很大的功率冲击看看它应对的怎么样),但正常运行肯定不会让搞这种作死操作...........
至于为什么不爆炸,这就跟你家高压锅为什么不会炸一样
在堆芯设计阶段,温度和压力就已经基本明确了,只要材料屈服强度能扛得住这个环境(余量留的还是挺大的),再通过爆破阀等让管道几乎不可能超过预期值,那么在预期工况下就不可能炸(意外事故也属于预期的一部分,除此之外,针对不可能炸的部件炸了,也要做出预备,比如最刺激的大LOCA事件,都有事件树,或者也可以理解为应急预案对"急"的预期)
上边说的临界全部是核物理的临界
核武器意义上那个临界略有不同,它指的是裂变状态能自发维持的那个时间点,在此之前它的能量是渣药,反应性是氚组件和中子反射层之类的装置给它的
火电意义上的临界与核能完全不同,连"界"都不是一个界,这个临界是描述锅炉里水的物相的,在临界点以上,水只会呈现气态和超临界流体两种,这个临界点约是374摄氏度和22兆帕 (或者说热力学意义上的临界点)
可以看5楼旧截图 https://tieba.baidu.com/p/6598902863
火电上,机组规模越大,工作压力和温度越高,效率也越高(朗肯循环),现在火电已经是超临界和超超临界机组的时代了,再往后还会有超超超临界机组(看着像是小学生般的命名,_(:з」∠)_但这词可以用在很严肃的场合),加热的不是液态水,而是过热水蒸汽
从热力学角度讲,常见核电站都是亚临界机组,一回路是有液态水的,而且需要尽力避免堆芯出现空泡沸腾(因为会恶化核燃料的表面传热,另外这也是为什么火电工作温度和能量效率远超核电,_(:з」∠)_路上随便逮个人问他,多半会觉得核反应堆温度比火电锅炉高,其实不然).........
