核電廠系統(tǒng)與設備一回路復習題.doc

核電廠系統(tǒng)與設備一回路復習題緒論1、 簡述壓水堆核電站基本組成及工作原理？基本組成：以壓水堆為熱源的核電站。主要由核島（NI）、常規(guī)島（CI）、電站配套設施（BOP）三大部分組成。工作原理：（一）工作過程：核電廠用的燃料是鈾235。用鈾制成的核燃料在“反應堆”的設備內發(fā)生裂變而產生大量熱能，再用處于高壓力下的水（冷卻劑）把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機帶著發(fā)電機一起旋轉，電就源源不斷地產生出來，并通過電網送到四面八方。一回路冷卻劑循環(huán)：反應堆 蒸汽發(fā)生器 冷卻劑泵 反應堆二回路工質循環(huán)：蒸汽發(fā)生器 汽輪機 凝汽器 凝、給水泵 蒸汽發(fā)生器（二） 壓水堆核電站將核能轉變?yōu)殡娔艿倪^程，分為四步，在四個主要設備中實現(xiàn)的。1、反應堆：將核能轉變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核髀瘎┖屠鋮s劑）；2、蒸汽發(fā)生器：將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的給水，使其變?yōu)轱柡驼羝?，在此只進行熱量交換，不進行能量的轉變；3、汽輪機：將飽和蒸汽的熱能轉變?yōu)楦咚傩D的機械能。4、發(fā)電機：將汽輪機傳來的機械能轉變?yōu)殡娔?。能量傳遞過程為：裂變能熱能傳遞機械能電能。2、 廠房及房間的識別符號如何定義？（P 3-5）廠房的識別定義：廠房的識別一般用3個符號來表示。第一個符號為數(shù)字，表示機組識別，即該廠房是屬于那個機組的，或兩個機組共用的，還是不屬于任何機組，而是屬于工地系統(tǒng)的，第二、三個符號為兩個英文字母，其中第一個字母表示廠房，第二個字母表示該廠房之區(qū)域。房間的識別定義：房間的識別一般用三個數(shù)字符號來表示，第一個數(shù)字表示樓層，第二、三個數(shù)字表示房號。3、 設備的識別符號如何定義？設備識別用9個符號來表示。這9個符號又分為兩個大組，前4個符號為功能組符號，表示該設備屬于哪臺機組，哪個系統(tǒng)。后5個符號為設備組符號，表示是什么設備及設備的編號。（L字母，N數(shù)字）I-第一章1、壓水型反應堆由哪幾大部分組成？反應堆由堆芯、壓力容器、堆內構件和控制棒驅動機構等四部分組成。2、控制棒組件按材料和功能各如何分類？其作用如何？控制棒組件按材料分類：（1）黑棒組：由24根吸收劑棒組成，吸收能力強；（2）灰棒組：由8根吸收劑棒和16根不銹鋼棒組成，吸收能力弱。采用一部分灰棒束控制組件是為了使功率分布均勻，避免局部中子注量率畸變過大。按在運行中的用途分類：控制棒組件可分為功率調節(jié)棒、溫度調節(jié)棒和停堆棒三類，每類又分為若干組。正常運行時，功率調節(jié)棒位于機組功率對應的棒位高度，用于調節(jié)反應堆功率；溫度調節(jié)捧在堆芯上部一定范圍移動，用于控制冷卻劑溫度的波動；停堆棒用于事故緊急停堆，正常運行時提出堆外。3、可燃毒物和中子源組件的功能是什么？可燃毒物功能：新堆第一次裝料的后備反應性過大，為了保證慢化劑溫度系數(shù)為負值，其硼濃度又不能過高，所以裝入66束具有較強吸收中子能力的可燃毒物組件。他們在第一次換料時全部取走。中子源組件功能：用于在反應堆啟動時產生一定的中子通量密度水平，使堆外測量儀表可以監(jiān)測達臨界過程。第二章1、反應堆冷卻劑系統(tǒng)的功能是什么？1、熱量傳輸使冷卻劑循環(huán)流動，帶出堆芯熱量傳至蒸汽發(fā)生器再傳至二回路給水，同時冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀和毀壞。2、中子慢化冷卻劑兼作慢化劑使中子慢化到熱中子狀態(tài)。3、反應性控制改變控制棒插入深度和調整硼酸濃度控制反應性的變化。4、壓力控制用穩(wěn)壓器及卸壓箱控制系統(tǒng)壓力，防止堆芯產生偏離泡核沸騰。5、阻止放射性物質擴散承壓邊界，第二道安全屏障（第一道是燃料元件包殼，第三道是安全殼）6、穩(wěn)壓器的安全閥起超壓安全保護作用2、詳述反應堆冷卻劑系統(tǒng)的構成和流程。構成：由反應堆和與其相連的三個環(huán)路組成，每條環(huán)路包含一臺蒸汽發(fā)生器、一臺主泵及相應的管道。一臺穩(wěn)壓器是三個環(huán)路公用，經波動管連接在一環(huán)路的熱管段上。流程：冷卻劑通過反應堆壓力容器進入反應堆，沿堆環(huán)形空間進入堆芯底部，再向上流入堆芯，帶走燃料元件的核裂變熱，從反應堆出口接管進入蒸發(fā)器，把熱量傳給二回路的給水后，再經主泵升壓返回反應堆。3、簡述蒸汽發(fā)生器的功能及其工作原理。功能：（1）作為熱交換設備，將一回路冷卻劑中的熱量傳給二回路的給水，使之產生蒸汽；（2）作為連接設備，在一、二回路之間起隔離作用，使二回路不受一回路的放射性污染；（3）蒸汽發(fā)生器的管板和傳熱管作為反應堆冷卻劑壓力邊界的組成部分，屬于壓水堆的第二道安全屏障。工作原理：一次側（管側）冷卻劑在管束內流動，把熱量傳給管外的二回路水，再從蒸汽發(fā)生器的下部流出。二次側（殼側）給水從給水環(huán)管上的倒J形管噴出，沿著管束套筒外向下流至管板，然后轉向進入管束套筒，沿著倒U形管束的管外側向上流動，被傳熱管內流動的一回路冷卻劑加熱，一部分水蒸發(fā)成蒸汽，形成汽水混合物。管束套筒將蒸汽發(fā)生器下筒體內的水分隔為兩個區(qū)域：冷（水）柱：管束套筒與筒體之間的水，其中包括給水和從汽水分離器分離出來的再循環(huán)水；熱（水）柱：管束套筒內的水和蒸汽混合物。冷（水）柱和熱（水）柱之間的密度差，為工質循環(huán)提供驅動壓頭。稱為自然循環(huán)。4、簡述電熱式穩(wěn)壓器的主要功能及其基本結構主要功能：（1）壓力控制；（2）壓力保護；（3）補充RCP水容積變化；（4）RCP升壓和降壓；（5）除氣。基本結構：（1）噴淋系統(tǒng)；（2）電加熱器；（3）安全閥。5、簡述大亞灣的運行方案、SG和PZR的水位整定值。反應堆進口水溫基本不變方案在保證燃料及包殼正常性能所需要的對一回路水溫要求的范圍內，盡可能照顧到二回路循環(huán)的熱效率。這就是大亞灣核電站所采用的方法一回路反應堆進口水溫基本不變，此時平均溫度隨負荷的增加而上升，上升到可接受的程度，蒸汽溫度仍然隨負荷的增加而降低，但與平均溫度不變的方案相比有較大的改善。 由于不同負荷下（蒸汽產生量不同）二次側水的密度不同，產生的壓差不同，所以蒸汽發(fā)生器水位整定值隨負荷而變。零負荷時，水位整定值為34，此后隨著負荷增加，二次側水的密度減小，體積膨脹，因此水位整定值亦線形增加，直到負荷為20FP時，水位為50，即在量程的中部。為了防止水位太高淹沒汽水分離器，負荷大于20FP時，水位整定值不再增加，維持在50。根據這個整定值調節(jié)水位可保持反應堆冷卻劑系統(tǒng)內水的質量基本不變，以便在功率變化時最大限度地減小硼回收系統(tǒng)和廢液處理系統(tǒng)的負擔。水位整定值曲線雖然考慮了反應堆功率或汽輪機負荷改變（因而使冷卻劑溫度改變）對水位的影響，但是在快速負荷變化時，仍然會造成水位偏離整定值，此時水位調節(jié)系統(tǒng)根據穩(wěn)壓器水位偏離整定值的大小來改變上充流量，以恢復水位。6、簡述穩(wěn)壓器卸壓箱的基本結構及其功能。基本結構：為臥式低壓容器，上部為氮氣空間，有一組噴淋器；下部為水空間,容器底部沿軸線方向有一根鼓泡管，與穩(wěn)壓器卸壓管線相連。功能：當一回路系統(tǒng)超壓時，它接收、凝結有穩(wěn)壓器安全閥所排出的蒸汽，使穩(wěn)壓器的蒸汽免于向安全殼內排放，避免了帶有放射性的一回路流體可能對安全殼的污染。卸壓箱也接收來自其他一些系統(tǒng)的安全閥和閥門引漏的蒸汽。第三章1、化學和容積控制系統(tǒng)的主要功能是什么?保證一回路必需的容積控制、化學控制和反應性控制。2、化學和容積系統(tǒng)是如何實現(xiàn)其主要功能的，通過哪些管線（詳解見課本43-46）?容積控制：通過RCV的上充、下泄來吸收一回路水體積的波動,將穩(wěn)壓器的水位維持在程控液位。化學控制：1）注入氫氧化鋰7Li，控制冷卻劑為偏堿性；2）反應堆冷啟動時添加聯(lián)氨除氧；3）正常運行時通過容控箱充入氫氣，以抑制水輻照分解生成氧；4）采用過濾、離子交換的方法對冷卻劑進行凈化。反應性控制：加硼、稀釋和除硼。通過管線：1、下泄回路2、凈化回路3、上充回路4、軸封水及過剩下泄回路5、低壓下泄管線6、除硼管線3、硼和水補給系統(tǒng)的主要功能及其操作管線是什么?主要功能：為化容系統(tǒng)貯存并供給其容積控制、化學控制和反應性控制所需的各種流體。(1) 提供除鹽除氧含硼水，以保證RCV系統(tǒng)的容積控制功能；(2) 注入聯(lián)氨、氫氧化鋰等藥品，以保證RCV系統(tǒng)的化學控制功能；(3) 提供硼酸溶液和除鹽除氧水，以保證RCV系統(tǒng)的反應性控制功能。操作管線：（1）正常補給管線（2）補水旁路管線（3）化學加藥管線（4）直接硼化管線（5）緊急硼化管線（6）與換料水箱的連接管線。4、簡述設置余熱排出系統(tǒng)的必要性。反應堆停堆后，由于裂變產生的裂變碎片及其衰變物通過放射性衰變過程釋放熱量，產生衰變熱即剩余功率（余熱），另外堆內結構還有顯熱，需要通過冷卻劑的循環(huán)帶出，以確保堆芯的安全。5、投入余熱排出系統(tǒng)的條件？當主冷卻劑系統(tǒng)溫度降低到180以下、壓力降到3MPa以下時，余熱排出系統(tǒng)投入。第四章1、簡述反應堆水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)的功能。對反應堆水池和乏燃料水池進行冷卻、凈化、充水和排水。一、冷卻功能冷卻乏燃料水池中的燃料元件，導出其剩余熱量；換料或停堆檢修時，在RRA系統(tǒng)事故情況下，且一回路已經打開，作為RRA系統(tǒng)的應急備用，冷卻堆芯。二、凈化功能除去乏燃料水池中的裂變產物和腐蝕產物，限制放射性水平；除去反應堆水池和乏燃料水池水中的懸浮物，保持水有良好的能見度。三、充排水功能向反應堆水池和乏燃料水池充入濃度為2400gg的硼水,提供良好的生物防護；保證乏燃料處于次臨界狀態(tài)；實施除乏燃料貯存池外其它水池的排水。為安全注入系統(tǒng)RIS和安全殼噴淋系統(tǒng)EAS貯存必要的硼水。2、試述PTR系統(tǒng)的特性及組成。特性：考慮到輸水操作的特點，PTR系統(tǒng)所有的泵（PTR001005PO）均為就地操作；為了防止輸水過程中可能的操作失誤，出現(xiàn)“跑水”，PTR系統(tǒng)所有閥門均為手動控制。組成：由反應堆水池、乏燃料水池、換料水箱和它們所連接的冷卻、凈化、充水和排水回路組成。3、設備冷卻水系統(tǒng)的功能和組成是什么？功能：（1）冷卻功能：系統(tǒng)向核島內各熱交換器提供冷卻水，并將其熱負荷通過SEC傳到海水中；（2）隔離功能: 該系統(tǒng)是核島設備與海水之間的一道屏障。組成：對于每一個機組，RRI都設有兩條獨立管線（系列A和系列B）和一條公共管線。在兩個機組之間，還設有一條共用管線。獨立管線為反應堆安全設施和冷停堆必不可少的冷卻器提供冷源；公共管線的用戶是在事故情況下不需投入的那些冷卻器；兩機組共用管線的用戶可由兩個機組中的任意一個提供冷卻水。4、重要廠用水系統(tǒng)SEC的功能？SEC冷卻RRI，并將其熱負荷輸送到海水中。第五章1、簡述大亞灣核電站排出物的分類及各類排出物的來源。（1）廢液按其不同來源和化學性質分為兩種：A、可復用廢液：指從一回路排出的未被空氣污染的，含氫和裂變產物的反應堆冷卻劑。B、不可復用廢液又分為四種：工藝排水：一回路排出的、已暴露在空氣中的、低化學含量的放射性廢液。地面排水：來自地面、化學含量不定的放射性廢液化學廢液：被化學物質污染、可能含有放射性的廢液。公用廢液：淋浴、洗滌和熱加工使用去污劑去污的廢水（2）按照廢氣的化學性質分為兩類：A、含氫廢氣：來自穩(wěn)壓器卸壓箱、容控箱、冷卻劑排水箱、前置貯存箱、除氣器的氣體。B、含氧廢氣：來自反應堆廠房通風系統(tǒng)和通大氣的各種水貯存箱的排氣。（3）固體廢物分為四類各種除鹽器的廢樹脂、蒸發(fā)器濃縮液、過濾器的失效濾芯及其他固體廢物。2、簡述硼回收系統(tǒng)（TEP）的功能及工作流程。功能：（1）接收并處理可復用冷卻劑，得到合格的除鹽除氧水和濃度為4%的硼酸溶液，供給REA系統(tǒng)；（2）在反應堆壽期末時，本系統(tǒng)還用于化容系統(tǒng)下泄流的除硼，以補償堆芯壽期的燃耗。工作流程 3、簡述廢液排放系統(tǒng)（TER）的功用及排放劑量限值 功用：用于收集、暫存和監(jiān)測排放來自核島和常規(guī)島的放射性廢液。當放射性劑量達到整定值0.4 MBq/m3時發(fā)出報警，當劑量達4 MBq/m3時排放閥門自動關閉并開啟通往暫存箱的閥門，將廢液排入暫存罐。4、簡述TEG含氫廢氣、含氧廢氣兩個分系統(tǒng)的工作原理。含氫廢氣：經壓縮貯存，使放射性裂變氣體衰變后，排到核輔助廠房通風系統(tǒng)DVN，經過放射性監(jiān)測、過濾除碘和稀釋后排入大氣。含氧廢氣：經過濾除碘后，由DVN系統(tǒng)排入大氣。5、請說出含氫廢氣的衰變貯存時間。大亞灣含氫廢氣的貯存衰變期在核電站基本負荷運行時是60天。第六章1、安全注入系統(tǒng)的功能是什么?（1）在一回路小破口失水事故時，或二回路蒸汽管道破裂造成一回路平均溫度降低而引起冷卻劑收縮時，向一回路補水，以重新建立穩(wěn)壓器水位。（2）在一回路大破口失水事故時，向堆芯注水，以重新淹沒并冷卻堆芯,限制燃料元件溫度上升。（3）在二回路蒸汽管道破裂時，向一回路注入高濃度硼酸溶液，以補償由于一回路冷卻劑連續(xù)過冷而引起的正反應性，防止堆芯重返臨界。2、安全注入系統(tǒng)包括哪幾部分?各有什么特點?RIS分為三個子系統(tǒng)：高壓安全注入系統(tǒng)（HHSI）、低壓安全注入系統(tǒng)（LHSI）、中壓安全注入系統(tǒng)（MHSI）。特點：高壓安注和低壓安注為能動注入子系統(tǒng)，具有足夠的設備和流道冗余度，即使發(fā)生單一能動或非能動故障，仍能保證運行安全的可靠性和連續(xù)的堆芯冷卻。中壓安注為非能動注入子系統(tǒng)，它包括三條單獨的安注箱排放管道，每條連接到一個冷卻劑環(huán)路的冷段上。3、高壓安注泵有幾種吸入管線和注入管線？各在什么時候應用？高壓安注泵有兩條吸水管線：A、直接從換料水箱PTR001BA來的吸水管線B、與低壓安注泵出口連接的增壓管線。由于換料水箱與高壓安注泵入口之間的管道上有逆止閥，在低壓安注泵出口壓力的作用下自動關閉，因此僅在低壓安注泵增壓失效時高壓安注泵才直接從換料水箱吸水。高壓安注泵可通過四條管線將含硼水輸送到 RCP系統(tǒng)。 通過濃硼酸注入箱 RIS004BA的管線 這條管線由安信號啟動投入注運行 硼注入箱旁路管線 這條管線在通過硼注入箱的管線發(fā)生故障的情況下才使用，正常情況下是關閉的。兩條并聯(lián)的熱段注入管線 這兩條管線是在冷