核電廠系統(tǒng)與設(shè)備 復(fù)習(xí)大綱

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1、《核電廠系統(tǒng)與設(shè)備復(fù)習(xí)資料》 第一章：緒論 1、從能源的供應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，目前世界上消耗的能源主要來(lái)自煤、石油、天然氣三大資源， 不僅利用率低，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。 2、 為了緩解能源矛盾，除了應(yīng)積極開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能以及生物質(zhì)能等再生能源 外，核能是被公認(rèn)的唯一現(xiàn)實(shí)的可大規(guī)模替代常規(guī)能源的既清潔又經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代能源。 3、 按慢化劑分類(lèi)：輕水堆（壓水堆和沸水堆）；重水堆；石墨堆。 沸水堆：效率高。缺點(diǎn)：水有放射性 壓水堆：汽水分離再熱器。再熱：提高干度?；?zé)幔禾岣咝? 第二章：壓水堆核電廠 2 .1概述 1、從生產(chǎn)的角度講，核島利用核能生產(chǎn)蒸汽，常規(guī)島用蒸汽生產(chǎn)電能

2、。 核島：反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)；專(zhuān)設(shè)安全系統(tǒng)；核輔助系統(tǒng)；三廢處理系統(tǒng)。 常規(guī)島：汽輪機(jī)回路；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)。 2、 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)將堆芯核裂變放出的熱能帶出反應(yīng)堆并傳遞給二回路工質(zhì)以產(chǎn)生 蒸汽。通常把反應(yīng)堆、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)合稱(chēng)為核供汽系統(tǒng)。 每一條環(huán)路由一臺(tái)蒸汽發(fā)生器、一臺(tái)或兩臺(tái)反應(yīng)堆冷卻劑泵及相應(yīng)的管道組成，在其 中一個(gè)環(huán)路的熱管段上，通過(guò)波動(dòng)管與一臺(tái)穩(wěn)壓器相連。一回路內(nèi)的高溫高壓含硼水， 由反應(yīng)堆冷卻劑泵輸送，流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯，吸收了堆芯核裂變放出的熱能，再進(jìn)入蒸 汽發(fā)生器，通過(guò)蒸汽發(fā)生器傳熱管壁，將熱量傳給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水，然后再由 反應(yīng)堆冷卻劑泵唧送回

3、反應(yīng)堆。如此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成封閉回路。整個(gè)一回路系統(tǒng)設(shè)有 一臺(tái)穩(wěn)壓器。一回路系統(tǒng)的壓力靠穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)，且保持穩(wěn)定。 3、 為了保證反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的安全運(yùn)行，核電廠還設(shè)置了一系列核輔助系統(tǒng) 和專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)。 4、 核輔助系統(tǒng)主要用來(lái)保證反應(yīng)堆和一回路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)為核電廠重大的事故提供必要的應(yīng)急冷卻措施，并防止放射性物 質(zhì)的擴(kuò)散。 5、 二回路系統(tǒng)由汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、給水加熱器、除氧器、給水泵、 蒸汽發(fā)生器、汽水分離再熱器等設(shè)備組成。蒸汽發(fā)生器的給水在蒸汽發(fā)生器吸收熱量 變成蒸 汽，然后驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。做功后的乏汽在凝汽器內(nèi)冷凝成水。凝

4、結(jié)水 由凝結(jié)水泵輸送， 經(jīng)低壓加熱器加熱后進(jìn)入除氧器， 除氧水由給水泵送入高壓加熱器加 熱后重新返回蒸汽發(fā)生器，如此形成熱力循環(huán)。 6、 循環(huán)水系統(tǒng)主要用來(lái)為凝汽器提供凝結(jié)汽輪機(jī)乏汽的冷卻水。循環(huán)水系統(tǒng)分為：開(kāi)式 供水及閉式供水兩類(lèi)。 開(kāi)式供水方式的主要優(yōu)點(diǎn)是冷卻水進(jìn)水溫度較低，有利于汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而 且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資較低。 閉式供水方式是把由凝汽器排出的水，經(jīng)過(guò)冷卻降溫之后，再用循環(huán)水泵送回凝汽 器入口重復(fù)使用。 2 .2核電廠總體及廠房布置 2 .2 .1廠址選擇 核電廠選址考慮的因素中很多與火電廠相同，它們包括接近電力負(fù)荷中心、有充足的冷卻 水源、交通運(yùn)輸方便、有良好

5、的自然條件（如地形、地質(zhì)和地震等）、減少?gòu)U熱廢物排放 對(duì)生物的影響和防止環(huán)境污染的可能性等。核電廠選址基本原則除了要滿足常規(guī)電廠所 必需的條件外，還應(yīng)盡量減少釋放放射性對(duì)環(huán)境的影響，以確保居民在一般事故和嚴(yán)重事 故條件下不受危害。歸結(jié)起來(lái)，核電廠選址應(yīng)考慮核電廠本身特性、廠址自然條件和技術(shù) 要求以及輻射安全等三個(gè)方面。 2 .2 .2總平面布置 1、 核電廠的廠址選定后，在總平面布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下原則： (1 )合理區(qū)分放射性與非放射性的建筑物，使凈區(qū)和臟區(qū)嚴(yán)格分開(kāi)，臟區(qū)盡可能置于 主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，以減少放射性污染。 (2 )滿足核電廠生產(chǎn)工藝流程要求，便于設(shè)備運(yùn)輸，減少?gòu)S區(qū)管線的

6、遷回和縱橫交叉。 (3 )反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房和燃料廠房，都應(yīng)設(shè)在同一基巖的基墊層上，防止因廠房 承載或地震所產(chǎn)生的沉降差異而造成管線斷裂。 (4 )核電廠廠房布置以反應(yīng)堆廠房為中心，核輔助廠房、燃料廠房、主控制樓和應(yīng)急 柴油發(fā)電機(jī)廠房均環(huán)繞在反應(yīng)堆廠房周?chē)?。?duì)于雙單元核電廠也可采用對(duì)稱(chēng)布置，并 共用部分核輔助廠房。 2、 按照上述原則，一般核電廠的廠房可以分成下列幾個(gè)部分： (1 )核心區(qū)：主要由核島和常規(guī)島組成，包括反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、燃料廠房、主控 制室、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)廠房、汽輪發(fā)電機(jī)廠房等。 (2 )三廢區(qū)：主要由廢液儲(chǔ)存、處理廠房、固化廠房、弱放廢物庫(kù)、固體廢物儲(chǔ)存庫(kù)

7、、 特種洗衣房和特種汽車(chē)庫(kù)等組成。 (3 )供排水區(qū)：主要由循環(huán)水泵房、輸水隧洞、排水渠道、淡水凈化處理車(chē)間、消防站、 高壓消防泵房、排水泵房等組成。 (4 )動(dòng)力供應(yīng)區(qū)：主要由冷凍機(jī)站、壓縮空氣及液氮儲(chǔ)存氣化站、輔助鍋爐房等組成。 (5 )檢修及倉(cāng)庫(kù)區(qū)：包括檢修車(chē)間、材料倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備綜合倉(cāng)庫(kù)及危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等。 (6 )廠前區(qū)：包括電廠行政辦公大樓及汽車(chē)、消防、保安及生活服務(wù)設(shè)施。 3、 核島廠房主要有反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、燃料廠房、主控制室等。 反應(yīng)堆廠房與汽輪機(jī)廠房的相對(duì)位置有兩種形式：一種是汽輪機(jī)廠房與反應(yīng)堆廠房 呈L形布置，另一種是汽機(jī)廠房與反應(yīng)堆廠房呈T形布置。L形布置方

8、法廠房布局緊湊， 占地少，特別是由幾個(gè)單元機(jī)組并列時(shí)，汽機(jī)廠房可以合在一起，以減少汽機(jī)廠房?jī)?nèi) 重 型吊車(chē)臺(tái)數(shù)，若端部再接維修車(chē)間，則設(shè)備檢修更為方便。圖2 .8為L(zhǎng)形布置的 雙機(jī)組核電廠平面布置圖。但是，這種布置，在汽輪機(jī)廠房與反應(yīng)堆廠房之間需設(shè)置 防止汽輪機(jī)飛車(chē)時(shí)葉片對(duì)安全殼沖擊的屏障。采用T形布置方式時(shí)，汽輪機(jī)葉片飛射 方向不會(huì)危及反應(yīng)堆廠房，但廠房面積相對(duì)大些。 4、 其循環(huán)水系統(tǒng)的標(biāo)高布置，是確定廠區(qū)標(biāo)高的兩個(gè)重要因素之一。這兩個(gè)因素是： (1 )廠區(qū)地坪的標(biāo)高應(yīng)位于千年一遇的最高潮位以上； (2 )將凝汽器布置在適當(dāng)標(biāo)高位置上，使得循環(huán)水回路中有適當(dāng)?shù)暮缥?yīng)，并使核 電廠基建

9、投資和循環(huán)水用電消耗都比較合理，也就是綜合考慮基建投資和運(yùn)行費(fèi) 用后選定最優(yōu)的標(biāo)高。 2 .3核電廠主要廠房設(shè)施 1、 核電廠主要廠房指反應(yīng)堆廠房(即安全殼)、燃料廠房、核輔助廠房、汽輪機(jī)廠房和 控制廠房。 2、 安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是由鋼筋混凝土建造的。 3、 燃料廠房設(shè)有乏燃料儲(chǔ)存水池，用來(lái)盛放乏燃料。 4、 核輔助廠房是一個(gè)具有多種用途的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。廠房?jī)?nèi)設(shè)有化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、 安全注入系統(tǒng)、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)及廠房必需的空氣處理和冷卻設(shè)備。 5、 控制廠房布置在整個(gè)核電廠的中心，它包括中央控制室、廠用配電和各種自動(dòng)控制設(shè) 備。 2 .4核電廠設(shè)備安全功能及分級(jí)

10、 1、劃分安全等級(jí)的目的是提供分級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2.4.1安全功能及分析方法： 1、核電廠安全的基本目標(biāo)是限制居民和核電廠工作人員在電廠所有運(yùn)行工況和事故 工況下所受到的射線照射。 2、 為保證必要的安全性，執(zhí)行安全功能的系統(tǒng)執(zhí)行下列功能： (1 )為安全停堆和維持其安全停堆狀態(tài)提供手段； (2 )為停堆后從堆芯導(dǎo)出余熱提供手段； (3 )在事故后為防止放射性物質(zhì)的釋放提供手段，以確保事故工況之后的任何釋放 不超過(guò)容許極限。 3、 為了對(duì)每項(xiàng)功能按其對(duì)安全的重要性分級(jí)，可以采用確定論和概率論兩種分級(jí)方法。 2 .4 .2安全分級(jí) 1. 安全一級(jí)2.安全二級(jí)3.安全三級(jí)4.安

11、全四級(jí)（非核安全等級(jí)） 2 .5核電廠安全設(shè)計(jì)原則 1、 核電廠設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題，就是要在正常工況或事故工況下，能把這些放射性物質(zhì)嚴(yán)加 控制，把對(duì)個(gè)人的照射減少到可接受的水平，確保工作人員與公眾的安全。 2、 核電廠采用的安全性準(zhǔn)則是多重屏障與縱深防御；在設(shè)計(jì)中必須對(duì)各種可預(yù)見(jiàn)和不可 預(yù)見(jiàn)的事件作出分析，并作出環(huán)境影響評(píng)價(jià)。 1 .多道屏障 1） 第一道屏障是燃料棒包殼。 2） 第二道屏障是一回路系統(tǒng)的承壓邊界，由壓力容器、管道和設(shè)備組成，它們將高溫、 高壓又帶強(qiáng)放射性的冷卻劑封閉在其內(nèi)。 3） 第三道屏障是安全殼，它將一回路系統(tǒng)的主要設(shè)備（包括一些輔助系統(tǒng)和設(shè)備）和 主管道包

12、容在內(nèi)。 2. 縱深防御 3. 單一故障準(zhǔn)則 在壓水堆設(shè)計(jì)中，為了滿足總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，防止那些對(duì)安全極為重要的系統(tǒng)或部件發(fā) 生單項(xiàng)故障而失去其功能，制訂了單一故障準(zhǔn)則。單一故障是導(dǎo)致某一部件不能執(zhí)行 其預(yù)定安全功能的一種隨機(jī)故障，由單一隨機(jī)事件引起的繼發(fā)故障，均視作單一故障 的組成部分。 4. 抗自然災(zāi)害的功能 5. 輻照劑量標(biāo)準(zhǔn) 第三章：反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和設(shè)備 一、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) 1、 功能：主功能：冷卻；輸熱。 輔功能：慢化；反應(yīng)性控制（硼濃度）；壓力調(diào)節(jié)；壓力控制；第二道屏障。 2、 組成：冷卻系統(tǒng)；壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)；超壓保護(hù)系統(tǒng)。 冷卻系統(tǒng)：（1）增加泵的慣性流量。在

13、反應(yīng)堆冷卻劑泵電動(dòng)機(jī)頂部裝飛輪，延長(zhǎng)主泵斷 電后的惰轉(zhuǎn)時(shí)間，保證斷電后短時(shí)間內(nèi)有較高的流量通過(guò)堆芯。 （2）在一回路設(shè)備布置上，應(yīng)使蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器，以 便建立和保持一個(gè)自然循環(huán)驅(qū)動(dòng)頭。 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)： 當(dāng)壓力升高至超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴淋閥，由冷管 段引來(lái)的過(guò)冷水向穩(wěn)壓器汽空間噴淋降壓；若壓力低于設(shè)定值，壓 力控制系統(tǒng)啟動(dòng)加熱器，使部分水蒸發(fā)，升高蒸汽壓力。 超壓保護(hù)系統(tǒng)： 當(dāng)一回路系統(tǒng)的壓力超過(guò)限值時(shí)，裝在穩(wěn)壓器頂部卸壓管線上的安全閥開(kāi) 啟，向卸壓箱排放蒸汽，使穩(wěn)壓器壓力下降，以維持整個(gè)一回路系統(tǒng)的完整 性。 3、 一回路壓力：一般取工作壓

14、力15.5MPa，設(shè)計(jì)壓力取1.10~1.25倍工作壓力，；冷 態(tài)水壓試驗(yàn)壓力取1.25倍設(shè)計(jì)壓力。 4、 反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度： （1 ）燃料包殼溫度限制。 （2 ）傳熱溫差的要求。為了保證燃料元件表面與冷卻劑之間傳熱的要求，燃 料表面與冷卻劑間應(yīng)有足夠的溫差。冷卻劑溫度至少要比包殼溫度低 10 °C?15 °C，以保證正常的熱交換。 （3 ）冷卻劑過(guò)冷度要求。為保證流動(dòng)的穩(wěn)定性和有效傳熱，冷卻劑應(yīng)具有2 0。。左右的過(guò)冷度。 5、反應(yīng)堆冷卻劑的入口溫度： 反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度一旦確定，對(duì)于一個(gè)確定熱功率的反應(yīng)堆，其入口溫 度與流量有單值關(guān)系。入口溫度越高，一回路冷卻劑平均

15、溫度越高，從這方面 來(lái)說(shuō)，對(duì)提高熱效率有利。但入口溫度越高，冷卻劑溫升越小，所需冷卻劑流 量越大，這就增加了泵的唧送功率從而降低了電廠的凈效率。選擇冷卻劑的入 口溫度時(shí)，應(yīng)綜合考慮它與流量各自帶來(lái)的利弊以及其他一些因素后，選取最 佳值。（280 °C—300 °C） 二、反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu) 組成：堆芯（燃料組件、堆芯功能組件）；堆芯支撐結(jié)構(gòu)；反應(yīng)堆壓力容器；控制棒傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)。 ⑴堆芯結(jié)構(gòu)： 分區(qū)裝料的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)： 1. 燃料組件： A, 燃料元件： 組成：下端塞；鋯合金包殼；UO2芯塊；氧化鋁塊；因科鎳彈簧；上端塞；充 氣孔。 作用：產(chǎn)生核裂變并釋放熱量的部件。 燃料包殼：防止核

16、燃料與反應(yīng)堆冷卻劑接觸，以避免裂變產(chǎn)物逸出造成放射性 污染。 B, 燃料組件骨架： C, 定位框架： 堆芯功能組件： A. 控制棒組件： 分類(lèi)：（黑棒組；灰棒組）（功率調(diào)節(jié)棒；溫度調(diào)節(jié)棒；控制停堆棒）、 作用：1.快速控制反應(yīng)性；2.正常運(yùn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率；3事故快速引入負(fù)反 應(yīng)性使反應(yīng)堆緊急停堆。 B. 可燃毒物組件：吸收能力強(qiáng)以此平衡反應(yīng)性，保證慢化劑系數(shù)為負(fù)值。 C. 阻力塞組件： D. 初級(jí)中子源棒組件：初級(jí)中子源棒組件初級(jí)中子源棒組件為監(jiān)督初始堆芯裝 料和反應(yīng)堆啟動(dòng)提供所需的中子源，不可連續(xù)使用。 E. 次級(jí)中子源棒組件：次級(jí)中子源棒組件用于反應(yīng)堆滿功率運(yùn)行兩個(gè)月

17、后的反應(yīng) 堆停堆后再啟動(dòng)?？蛇B續(xù)使用。 堆芯支撐結(jié)構(gòu)： 功能：為堆芯組件提供支撐、定位和導(dǎo)向，組織冷卻劑流通，以及為堆內(nèi)儀表提 供導(dǎo)向和支撐，為壓力容器提供熱屏和防輻照。 組成：下部支撐結(jié)構(gòu)、上部支撐結(jié)構(gòu)和堆芯儀表支撐結(jié)構(gòu)。 反應(yīng)堆壓力容器： 作用：支撐、包容和固定堆芯和堆內(nèi)構(gòu)件；保證燃料組件按一定間距在堆芯內(nèi)定位； 承壓、防護(hù)。 壓力容器頂蓋的密封：O形密封環(huán)；密封探漏。 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)： 組成：磁力提升式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由磁軛、耐壓殼、內(nèi)部部件、驅(qū)動(dòng)軸及位置指示器等5 個(gè)部件組成。 三線圈電磁步進(jìn)式優(yōu)點(diǎn)： 1、 精度高，不失步； 2、 緊急停堆，切斷電源，隨重力自動(dòng)插入；

18、3、 彈棒結(jié)構(gòu)； 4、 維修方便。 三、反應(yīng)堆冷卻劑泵 作用：反應(yīng)堆冷卻劑泵又叫做主泵。它的作用是。為反應(yīng)堆冷卻劑提供驅(qū)動(dòng)壓頭，。保12 證足夠的強(qiáng)迫循環(huán)流量通過(guò)堆芯，。把反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量送至蒸汽發(fā)生器，034 產(chǎn)生推動(dòng)汽輪機(jī)做功的蒸汽。 基本要求： （1）能夠長(zhǎng)期在無(wú)人維護(hù)情況下安4全可靠地工作； （2 ）冷卻劑的泄漏要盡可能少；-- (3 )轉(zhuǎn)動(dòng)部件應(yīng)有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以便在全廠斷電情況下，利用泵的惰轉(zhuǎn) 提供足夠流量，使堆芯得到適當(dāng)?shù)睦鋮s； (4 )過(guò)流部件表面材料要求耐高溫含硼酸水的腐蝕； (5 )便于維修。 分類(lèi)：屏蔽電機(jī)泵和軸封泵。 A. 屏蔽電機(jī)泵：

19、優(yōu)點(diǎn)：其密封性能好，運(yùn)行安全可靠。 缺點(diǎn)：但由于它的效率低(比軸封泵低)；屏蔽電動(dòng)機(jī)造價(jià)昂貴;容量小;不宜 安裝飛輪，因而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小;維修不便。 B. 軸封泵： 優(yōu)點(diǎn)： (1 )采用常規(guī)的鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，成本降低，效率提高，比屏蔽泵效率 高 10% ?20% ; (2 )電機(jī)部分可以裝一只很重的飛輪，提高了泵的惰轉(zhuǎn)性能，從而提高 了全廠斷電事故時(shí)反應(yīng)堆的安全性； (3 )軸密封技術(shù)同樣可以嚴(yán)格控制泄漏量； (4 )維修方便，軸密封結(jié)構(gòu)的更換僅需10 h左右。 飛輪：在發(fā)生反應(yīng)堆冷卻劑泵斷電情況下，停堆后短時(shí)間內(nèi)必須保持足夠的流 量通過(guò)堆芯。一個(gè)飛輪用鍵固定在電動(dòng)機(jī)軸的頂端，以增

20、加反應(yīng)堆冷 卻劑泵機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而延長(zhǎng)泵的惰轉(zhuǎn)時(shí)間，飛輪提供的慣性流 量不僅在斷電后短時(shí)間內(nèi)提供了足夠排熱能力，還有利于建立后續(xù)的 自然循環(huán)。 防逆轉(zhuǎn)裝置：電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)能防止水泵逆轉(zhuǎn) 三級(jí)軸密封：1號(hào)可控泄露液膜密封；2號(hào)、3號(hào)有摩擦面密封。 四、蒸汽發(fā)生器： 功能： 1、 產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功； 2、 連接設(shè)備，隔離一二次側(cè)回路； 3、 第二道屏障的一部分； 組成： A. 蒸發(fā)段：1.下封頭；2.管板；3.U形傳熱管；4.管束套箱；5.支撐隔板 B. 汽水分離段：1.一級(jí)分離；2.二級(jí)分離；3.給水管段；4.限流器。 工質(zhì)流動(dòng)方式：自然循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)(直流)；

21、出口蒸汽濕度＜0.25% 臥式蒸汽發(fā)生器優(yōu)點(diǎn)：較大的蒸汽空間，沒(méi)有水平管板，不會(huì)形成滯留區(qū)。 缺點(diǎn)：出口蒸汽濕度對(duì)水位波動(dòng)比較敏感，不便于在安全殼內(nèi)布置。 立式直流式蒸汽發(fā)生器 優(yōu)點(diǎn)：有利于提高汽輪機(jī)工作的可靠性和提高循環(huán)熱效率； 缺點(diǎn)：不能像自然循環(huán)蒸發(fā)器那樣連續(xù)排污，給水帶入的鹽分將沉積 在傳熱管表面，導(dǎo)致傳熱熱阻增加及傳熱管腐蝕問(wèn)題。因此，直 流蒸汽發(fā)生器對(duì)傳熱管管材抗腐蝕性能和給水水質(zhì)要求較高。 又因儲(chǔ)水量少，熱容小，對(duì)自動(dòng)控制要求高。此外對(duì)直流蒸汽 發(fā)生器，還存在水動(dòng)力不穩(wěn)定和整體脈動(dòng)等問(wèn)題，需注意解決。 循環(huán)倍率： 循環(huán)倍率=上升通道中契稅汽水混合物的質(zhì)量流量

22、 蒸汽的質(zhì)量流量 太低：1、將導(dǎo)致流量不穩(wěn)定，流體流動(dòng)產(chǎn)生振蕩 2、 管板上表面處流速降低，會(huì)使污垢沉積后濃縮而發(fā)生管板上表面處的熱管根 部腐蝕. 3、 含氣量過(guò)大使傳熱效率降低。 太高：含氣量過(guò)小，受汽水分離器工作能力的限制，使蒸汽發(fā)生器蒸汽濕度太高而腐 蝕汽輪機(jī)。 五、穩(wěn)壓器： 功能：1、壓力控制；2、超壓保護(hù)；3、容積補(bǔ)償； 分類(lèi)：氣罐式穩(wěn)壓器、電加熱式穩(wěn)壓器。 氣罐式：優(yōu)點(diǎn)：1、工作原理簡(jiǎn)單；2、輔助設(shè)備少 缺點(diǎn)：系統(tǒng)容積大，控制品質(zhì)低，而且氣體易溶于水。 穩(wěn)壓器噴淋系統(tǒng)： 保持連續(xù)噴淋的目的是為了降低噴淋閥開(kāi)啟時(shí)對(duì)穩(wěn)壓器噴淋貫穿管和管嘴的 熱應(yīng)力 和熱沖擊；保

23、持穩(wěn)壓器內(nèi)水溫與水化學(xué)的均勻一致；同時(shí)為調(diào)節(jié)組 （比例組）電加熱器提供一個(gè)調(diào)節(jié)基值功率。 噴淋的水的由來(lái)：主噴淋（RCP）；輔噴淋（RCV）； 工作原理：反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)是一個(gè)以高溫高壓水為工質(zhì)的封閉回路。正常功率運(yùn)行時(shí), 穩(wěn)壓器內(nèi)下部為水，上部為汽空間，由加熱器使水處于飽和狀態(tài)。一回路除 穩(wěn)壓器上部的汽腔以外，其余部分全部充滿水。因此，穩(wěn)壓器汽腔的蒸汽壓力 傳播到整個(gè)一回路系統(tǒng)。穩(wěn)壓 器的壓力代表了一回路的壓力。 穩(wěn)壓器卸壓箱：穩(wěn)壓器卸壓箱接受安全閥排放的蒸汽，使之冷凝和降溫，以保證一回路 壓力邊界完整性。正常運(yùn)行時(shí)，卸壓箱的約2/ 3容積充水，水面上用氮?dú)?覆蓋，水溫維持在40°C。

24、穩(wěn)壓器安全閥開(kāi)啟時(shí)，蒸汽通過(guò)水面以下的鼓泡 管排出，被水凝結(jié)和冷卻。卸壓箱內(nèi)頂部裝有一根用補(bǔ)水系統(tǒng)供水的噴淋 管線，此噴淋管線正常情況下可用來(lái)向卸壓箱補(bǔ)水保持一定水位；卸壓箱 內(nèi)溫度壓力升高時(shí)，可用來(lái)噴淋冷卻。卸壓箱底部有疏水管線，通過(guò)噴淋 冷水和排放熱水可冷卻卸壓箱。在卸壓箱水面下設(shè)有由設(shè)冷水供水的冷卻 盤(pán)管，在正常運(yùn)行期間維持卸壓箱內(nèi)正常溫度。但它不能連續(xù)接受穩(wěn)壓器 的蒸汽排放。超量的蒸汽排放將導(dǎo)致卸壓箱內(nèi)壓力上升，壓力達(dá)到一定值 時(shí)，卸壓箱頂部的防爆膜破裂，蒸汽排放到安全殼內(nèi)。 第四章：核島主要輔助系統(tǒng) 一、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)：（RCV） 功能：A.主功能：1、化學(xué)控制（水質(zhì)控制）；

25、2、容積控制；3、反應(yīng)性控制； B.輔功能：1、主泵的一級(jí)軸密封水；2、穩(wěn)壓器的輔噴淋；3、提供水壓試驗(yàn)；4、 安注系統(tǒng)（上充泵RCV） 溫度對(duì)反應(yīng)性的影響：溫度升高，反應(yīng)性下降。 反應(yīng)性變化的原因：1、燃料的多普勒效應(yīng)和慢化劑的溫度效應(yīng)； 2、 裂變產(chǎn)物、毒物和燃耗； 3、 工況改變； 控制反應(yīng)性的手段：1、控制棒；2、可燃毒物；3、硼酸溶液的化學(xué)補(bǔ)償。 反應(yīng)性控制的目的：1、補(bǔ)償燃耗和毒物帶來(lái)的負(fù)反應(yīng)性； 2、 控制軸向功率偏差； 3、 控制R棒位在調(diào)節(jié)帶內(nèi)； 4、 保證停堆深度； 系統(tǒng)流程：下泄管線、凈化段、上充管線和軸封水回路。 下泄管線：兩次減溫減壓。 二、

26、 反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)：（REA） 功能：（1 ）為一回路系統(tǒng)提供除氣除鹽含硼水，輔助化容系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)容積控制； （2 ）為進(jìn)行水質(zhì)的化學(xué)控制提供化學(xué)藥品添加設(shè)備； （3 ）為改變反應(yīng)堆冷卻劑硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向化容系統(tǒng)提供硼酸和除氣除鹽水； （4 ）為換料水儲(chǔ)存箱、安注系統(tǒng)的硼注入罐提供硼酸水和補(bǔ)水，為穩(wěn)壓器卸壓箱 提供噴淋冷卻水，為主泵軸封蓄水管供水。 組成：1、水補(bǔ)給系統(tǒng)；2、硼酸補(bǔ)給子系統(tǒng)；3、化學(xué)添加子系統(tǒng)。 系統(tǒng)流程：1、正常硼化管線（稀釋、硼化、自動(dòng)補(bǔ)給、手動(dòng)補(bǔ)給）； 2、 補(bǔ)水硼化管線； 3、 直接硼化管線； 4、 應(yīng)急硼化管線； 5、 與換料水箱連接的管線； 補(bǔ)給

27、方式：自動(dòng)補(bǔ)給、稀釋、快稀釋、硼化及手動(dòng)補(bǔ)給。 三、 余熱排出系統(tǒng)：（RRA） 功能：1、排出余熱 2、 排熱到冷凝段； 3、 換料后，將換料水從換料水池輸送至換料水箱； 4、 主泵停止后，使一回路硼濃度均勻化； 5、 與RCV相連，當(dāng)一回路壓力過(guò)低，可排放和凈化一回路冷卻劑。 組成：余熱排出泵，流量調(diào)節(jié)閥，安全閥，泄壓閥，隔離閥。 最小流量管線：保護(hù)余熱排出泵不被燒壞。 電動(dòng)隔離閥：保護(hù)余熱排出泵。 安全閥：超壓保護(hù)。 旁路管線：控制總流量，使余熱排出泵的流量維持穩(wěn)定。 流量調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)通過(guò)各熱交換器的流量。 四、 設(shè)備冷卻水系統(tǒng)：（RRI） 功能：1、為核島內(nèi)需

28、要冷卻的介質(zhì)設(shè)備提供冷卻； 2、 隔離核島和冷卻海水； 3、 事故時(shí)專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施支持系統(tǒng)。 組成：A、B兩個(gè)系列（獨(dú)立管線）；公共環(huán)路；共用部分； 板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)：1、傳熱系數(shù)高； 2、 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，耗材少； 3、 易于拆洗、清除污垢，便于維修。 板式換熱器的缺點(diǎn)：1、承壓較低；2、密封性較差，易泄露；3、流動(dòng)阻力較大。 投入時(shí)，先啟動(dòng)低壓側(cè)（重要廠用水側(cè)），再啟動(dòng)高壓側(cè)（設(shè)備冷卻水側(cè)）； 停止運(yùn)行時(shí)，先停設(shè)備冷卻水泵，后停重要廠用水泵。 五、 重要廠用水系統(tǒng)：（SEC） 功能：冷卻設(shè)備冷卻水，將設(shè)備冷卻水系統(tǒng)傳輸給的熱量排入海水。 開(kāi)式循環(huán)回路 第五章：專(zhuān)設(shè)安全

29、設(shè)施 保證核安全三要素：反應(yīng)性控制；堆芯冷卻；放射性產(chǎn)物包含。 三重屏障：燃料包殼；一回路壓力邊界；安全殼。 一、安注系統(tǒng)：（RIS） 功能：A.主功能： （1 ）當(dāng)一回路系統(tǒng)破裂引起失水事故時(shí)，安注系統(tǒng)向堆芯注水，保證淹沒(méi)和 冷卻堆芯，防止堆芯熔化，保持堆芯的完整性； （2 ）當(dāng)發(fā)生主蒸汽管道破裂時(shí)，反應(yīng)堆冷卻劑由于受到過(guò)度冷卻而收縮，穩(wěn) 壓器水位下降，安注系統(tǒng)向一回路注入高質(zhì)量分?jǐn)?shù)含硼水，重新建立穩(wěn) 壓器水位，迅速停堆并防止反應(yīng)堆由于過(guò)冷而重返臨界。 （3 ）在失水事故后的再循環(huán)注入階段，安注系統(tǒng)的部分承壓邊界作為安全殼的 延伸，起安全殼屏障作用。 B.輔功能：1、換料停堆；

30、2、水壓試驗(yàn)； 組成：高壓安注系統(tǒng)（11.9MPa）、蓄壓箱注入系統(tǒng)（4.2MPa非能動(dòng)系統(tǒng)）和 低壓安注系統(tǒng)（0.7MPa）。 注：非能動(dòng)指不需要外力而通過(guò)自然對(duì)流或者蓄壓箱注入。 注入管線流程：a.通過(guò)濃硼酸注入箱； b. 硼酸注入箱旁路管線； c. 兩條并聯(lián)的熱端注入管線； d. 硼酸再循環(huán)回路； 、安全殼系統(tǒng)： 功能：（1 ）在發(fā)生失水事故和主蒸汽管道破裂事故時(shí)承受內(nèi)壓，容納噴射出的汽水混合 物防止或減少放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放，作為放射性物質(zhì)與環(huán)境之間的第三 道屏障。 （2 ）對(duì)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的放射性輻射提供生物屏蔽，并限制污染氣體的泄漏。 （3 ）作為非能動(dòng)安全設(shè)

31、施，能夠在全壽命期內(nèi)保持其功能，必須考慮對(duì)外部事件 （如飛機(jī)撞擊、龍卷風(fēng)）進(jìn)行防護(hù)和內(nèi)部飛射物及管道甩擊的影響。 保持微負(fù)壓狀態(tài) 三、安全殼噴淋系統(tǒng)：（EAS） 功能：A.主功能：在發(fā)生失水事故或?qū)е掳踩珰?nèi)溫度、壓力升高的主蒸汽管道破裂 事故時(shí)從安全殼頂部空間噴灑冷卻水，為安全殼氣空間降溫降壓，限 制事故后安全殼內(nèi)的峰值壓力，以保證安全殼的完整性,此外,在必要 時(shí)向噴淋水中加入NaOH ,以去除安全殼大氣中懸浮的碘和碘蒸汽。 B.輔功能：1、帶走裂變氣體；2、限制硼酸腐蝕；3、反應(yīng)堆廠房失火時(shí)滅 火；4、冷停堆換料水箱水的冷卻；5、安全殼第二道屏障； 組成：噴淋泵；熱交換器；噴射器；噴淋管線；閥門(mén)； 四、安全殼隔離系統(tǒng)： 功能：為貫穿安全殼的流體系統(tǒng)提供隔離手段，使事故后可能釋放到安全殼中的任何 放射性物質(zhì)都包封在安全殼內(nèi)。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故發(fā)生后需要安全殼隔離系統(tǒng)起作 用，以隔離貫穿安全殼的非安全相關(guān)流體系統(tǒng)，保持安全殼密封的完整性。