蒸汽发生器

一台典型的压水堆蒸汽发生器，主要由以下部件构成。

• 冷却剂室
• 传热管：根据传热功率的大小的不同，一台蒸汽发生器可以拥有几百支甚至数千支传热管。
• 管板：将冷却剂室与传热管连接起来的部件，同时也承担部分一回路压力边界的功能。
• 二回路水室
• 蒸汽室

其中，冷却剂室与传热管内部属于一回路系统；传热管外部空间以及蒸汽室属于二回路系统。

在此以压水反应堆为例，简述蒸汽发生器的工作原理。

• 一回路流动。一回路冷却剂压强约为150个大气压左右，水在此压强下的沸点高于343℃。高温冷却剂从进口管嘴进入蒸发器冷却剂室，并通过管板进入传热管。在传热管内完成热量传递之后，温度略低的低温冷却剂再次进入蒸发器冷却剂室，通过出口管嘴返回核反应堆堆芯。
• 二回路流动。二回路冷却水压强约为70个大气压左右，水在此压强下的沸点约为260℃，低于一回路冷却剂温度。冷却水从蒸发器二回路进口管嘴进入二回路水室，透过传热管被一回路冷却加热沸腾，形成水蒸汽。汽化过程同时使得出口蒸汽的流速大大高于二回路进口水的流速。高温高压的水蒸汽通过上方的蒸汽出口进入主蒸汽管道，随后送往蒸汽轮机并推动其转动，以带动发电机发电。
• 热量传递。蒸汽发生器的热量传递发生在传热管的两侧流体之间。高温一回路冷却剂将热量传递给二回路冷却水，使其沸腾形成蒸汽。但在此过程中，两侧流体并未进行交换，由此实现了一回路压力边界的完整性/封闭性，从设计上防止了核反应堆的放射性物质外泄。

• 压水反应堆