压水堆核电厂是目前全球核电站普遍采用的堆型之一，美国最初为核潜艇设计压水堆，使用轻水作为慢化剂和冷却剂。经过四十多年的发展，压水堆堆型已经取得了显著的进步，并成为技术上最成熟的一种堆型。目前，压水堆核电厂在核能领域占据主导地位，预计这种情况将持续数十年。压水堆核电厂的示意图如图1-3所示。
压水堆核电厂使用的轻水有一个显著的特点，即沸点较低。为了获得较高的热能转换效率，根据热力学原理，核反应堆的出口温度参数必须较高。为了实现这一点，必须增加冷却剂的系统压力以保持其在液相状态。因此，压水堆是一种高压状态下的轻水堆。
压水堆核电厂的主要特点包括：结构紧凑，堆芯功率密度大，能够在相同体积下实现更高的功率输出；使用轻水作为冷却剂，降低了建设和运营成本；需要使用一定富集度的核燃料；反应堆堆芯安装在承压的压力容器内，增加了压力容器的制造难度和成本；热效率相对较低。
反应堆冷却剂系统由反应堆和多个并联的传热环路组成，每个环路包括蒸汽发生器、主泵、管路和阀门，以及控制和保护设备。系统还包括稳压器、稳压器卸压箱和贯穿件。
冷却剂流动的路径称为一回路（如图1-3深红色部分所示），其中包含关键设备如压力容器、蒸汽发生器、主泵和稳压器。这些设备全部安装在安全壳内（如图1-3浅蓝色部分所示）。一回路压力边界由压力容器、一回路管道、蒸汽发生器一次侧和阀门等构成。
冷却剂在压力容器内经过反应堆堆芯，吸收裂变产生的能量，然后流入蒸汽发生器，使二回路的水变成蒸汽。蒸汽随后进入汽轮发电机做功，而冷却剂则经过主泵返回堆芯。
压水堆核电厂的冷却剂入口温度约为290℃，出口温度约为330℃，堆内压力为15.5兆帕。以大亚湾核电厂为例，一台电功率为984兆瓦的压水堆核电机组，压力容器内径为3.99米，壁厚0.2米，重330吨，高度超过13米。
主泵负责确保冷却剂在一回路中循环，以传递链式裂变反应产生的热量。稳压器用于控制反应堆系统的压力变化，正常运行时保持压力稳定，事故时提供超压保护。
蒸汽发生器内部有许多传热管，一回路和二回路通过蒸汽发生器传递热量。一回路的水流过蒸汽发生器的传热管内，将热量传递给管外的二回路水，使其变成高温蒸汽。蒸汽发生器是分隔一回路和二回路的关键设备。
安全壳用于控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免受伤害。安全壳通常是预应力混凝土容器，内径达40米，高度达60-70米。
汽轮发电机组及其配套设施和所在的厂房统称为常规岛。核电厂的汽轮发电机构造与常规火电厂类似，但使用饱和蒸汽做功，蒸汽压力和温度较低，因此同等功率机组的汽轮机体积较大。
冷凝器是二回路和三回路之间的热交换器。三回路是一个开式回路，用于将汽轮机排出的低品质热量带入最终的热阱，如江、河、湖、海或大气。以大亚湾核电厂为例，一台电功率为984兆瓦的压水堆核电机组，三回路每小时需要超过40万吨冷却水。
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