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蒸汽发生器是核电厂中的关键设备，它连接着核反应堆的一回路和发电系统的二回路。它的主要作用是将核反应堆产生的热量传递给二回路的水，使其产生高温高压的蒸汽，用于驱动汽轮机发电。
蒸汽发生器的内部结构包括U形传热管束、一回路冷却剂通道、二回路给水空间和汽水分离器。一回路的高温冷却剂从进口进入，流经U形管束，从出口流出。二回路的给水从底部进入，包围着传热管束，吸收热量后产生蒸汽，经过汽水分离器处理后从顶部输出。
蒸汽发生器的工作原理是热交换过程。一回路的高温冷却剂，温度约320摄氏度，流经U形传热管。热量通过管壁传递给二回路的给水。二回路的水吸收热量后开始沸腾，产生大量蒸汽泡。这些蒸汽向上流动，形成高温高压的蒸汽，最终驱动汽轮机发电。一回路冷却剂在传递热量后温度降至约280摄氏度。
蒸汽发生器具有重要的安全特性。它在一回路和二回路之间形成物理屏障，防止放射性物质从一回路泄漏到二回路。一回路含有放射性冷却剂，而二回路保持清洁。蒸汽发生器配备多重安全保护系统，包括压力安全阀和应急冷却系统，确保核电厂的安全运行。这种设计使得即使在事故情况下，也能有效防止放射性物质向环境释放。
总结一下，蒸汽发生器是核电厂中的关键设备，它连接着核反应堆的一回路和发电系统的二回路。通过高效的热交换过程，将核反应堆产生的热能转换为高温高压蒸汽，驱动汽轮机和发电机产生电能。同时，它在一回路和二回路之间形成物理隔离，确保核电厂的安全运行。这种设计实现了从核能到热能、蒸汽能、机械能，最终到电能的高效转换过程。