核電廠系統(tǒng)與設(shè)備(PPT課件)

1、核電廠系統(tǒng)與設(shè)備核電廠系統(tǒng)與設(shè)備高 明山東大學(xué)能動(dòng)學(xué)院第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章 核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)主要輔助系統(tǒng)主要輔助系統(tǒng)化學(xué)和容積控制系統(tǒng)化學(xué)和容積控制系統(tǒng) 4.1對(duì)一回路冷卻劑實(shí)施容積控制和化學(xué)處理對(duì)一回路冷卻劑實(shí)施容積控制和化學(xué)處理硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)硼和水補(bǔ)給系統(tǒng) 4.2提供加硼、稀釋、加聯(lián)氨或氫氧化鋰操作提供加硼、稀釋、加聯(lián)氨或氫氧化鋰操作 余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng) 4.3停堆后保持足夠的堆心冷卻，釋放余熱停堆后保持足夠的堆心冷

2、卻，釋放余熱設(shè)備冷卻水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng) 4.4向核島內(nèi)需要冷卻的設(shè)備提供冷卻水向核島內(nèi)需要冷卻的設(shè)備提供冷卻水 重要廠用水系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng) 4.5提供必要的廠用水提供必要的廠用水反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)4.6凈化換料水池和乏燃料水池水質(zhì)凈化換料水池和乏燃料水池水質(zhì)廢物處理系統(tǒng)廢物處理系統(tǒng) 4.7處理廢液、廢氣和固體廢物處理廢液、廢氣和固體廢物核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 4.8完成核島的通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)完成核島的通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)化學(xué)和容積控制系統(tǒng)化學(xué)和容積控制

3、系統(tǒng) 4.1硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)硼和水補(bǔ)給系統(tǒng) 4.2余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng) 4.3設(shè)備冷卻水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng) 4.4重要廠用水系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng) 4.5反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)4.6一回路輔助系統(tǒng)一回路輔助系統(tǒng)輔助冷卻水系統(tǒng)輔助冷卻水系統(tǒng)核島冷凍水系統(tǒng)核島冷凍水系統(tǒng)電氣廠房冷凍水系統(tǒng)電氣廠房冷凍水系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)此外n安全注入系統(tǒng)n安全殼噴淋系統(tǒng)n輔助給水系統(tǒng)n.專(zhuān)用安全設(shè)施中講解一回

4、路主要輔助系統(tǒng)簡(jiǎn)介第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng)化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（Chemical and volume control system RCV）核島主要輔助系統(tǒng)之一核島主要輔助系統(tǒng)之一 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)核電站工作原理總圖核電站工作原理總圖RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物廢物處理處理廠用電廠用電第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔

5、助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)p1.1 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能p1.2 系統(tǒng)流程系統(tǒng)流程p1.3 系統(tǒng)設(shè)備布置系統(tǒng)設(shè)備布置p1.4 系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)化容系統(tǒng)簡(jiǎn)介化容系統(tǒng)簡(jiǎn)介第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)1.1 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系

6、統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)1 1、容積控制、容積控制（1）一回路水容積變化的原因）一回路水容積變化的原因水容積隨溫度的變化而變化水容積隨溫度的變化而變化不可避免的泄漏不可避免的泄漏( (一號(hào)密封、一號(hào)密封、主泵主泵2#2#軸封等）軸封等） （2 2）水容積變化的影響）水容積變化的影響 一回路水容積變化一回路水容積變化穩(wěn)壓穩(wěn)壓器水位的變化器水位的變化 水的比容隨溫度的變化關(guān)系曲線水的比容隨溫度的變化關(guān)系曲線溫度溫度容容 積積1.4m3/kg300 0C0一回路水容積發(fā)生變化！一回路水容積發(fā)生變化?。? 3）容積控制的目的）容積控

7、制的目的 吸收一回路的水容積變化，將吸收一回路的水容積變化，將 穩(wěn)壓器的液位維持在整定值。穩(wěn)壓器的液位維持在整定值。 不同功率下穩(wěn)壓器液位的整定不同功率下穩(wěn)壓器液位的整定 值是不同的，稱(chēng)為值是不同的，稱(chēng)為“程序液位程序液位”第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)容積控制的方法容積控制的方法上充補(bǔ)水，補(bǔ)償一回路水的收縮和泄漏（上充補(bǔ)水，補(bǔ)償一回路水的收縮和泄漏（硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)REA執(zhí)行）執(zhí)行）下泄排水，吸收一回路水的膨脹，下泄流排往容控箱或下泄排水，吸收一回路水的膨脹，下泄流排往容控箱或硼回收系統(tǒng)硼回收系統(tǒng)TEP。一回路穩(wěn)壓器容

8、控箱MNMNTEPREA上充泵上充泵原理原理：通過(guò)上充下泄來(lái)吸收穩(wěn)壓器無(wú)法吸收的容積變化，將穩(wěn)：通過(guò)上充下泄來(lái)吸收穩(wěn)壓器無(wú)法吸收的容積變化，將穩(wěn)壓器的液位維持在壓器的液位維持在“程序液位程序液位”。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)2 2、化學(xué)控制、化學(xué)控制 物理腐蝕（結(jié)垢）水中雜質(zhì)沉積在燃料包殼，結(jié)垢導(dǎo)致燃料物理腐蝕（結(jié)垢）水中雜質(zhì)沉積在燃料包殼，結(jié)垢導(dǎo)致燃料包殼破損包殼破損 化學(xué)腐蝕（侵蝕）化學(xué)腐蝕（侵蝕） 高溫高溫+高氧含量高氧含量+低低pH值值 化學(xué)反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)加快 腐蝕進(jìn)程加速腐蝕進(jìn)程加速 一回路比放射性升高一回路比放射性

9、升高 （1）一回路的化學(xué)問(wèn)題）一回路的化學(xué)問(wèn)題（2）化學(xué)控制的目的）化學(xué)控制的目的 清除雜質(zhì)，控制腐蝕，維持水質(zhì)，將腐蝕控制在最低限度清除雜質(zhì)，控制腐蝕，維持水質(zhì)，將腐蝕控制在最低限度 將一回路水的化學(xué)和放射性指標(biāo)持在規(guī)定的范圍內(nèi)將一回路水的化學(xué)和放射性指標(biāo)持在規(guī)定的范圍內(nèi)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)化學(xué)控制的原理化學(xué)控制的原理 控制控制pHpH值（注入值（注入7 7LiOHLiOH，中和硼酸）中和硼酸） 控制氧含量（機(jī)組啟動(dòng)時(shí)控制氧含量（機(jī)組啟動(dòng)時(shí)注入注入N N2 2H H4 4，正常運(yùn)行時(shí)向容控箱充入氫氣），正常運(yùn)行時(shí)向容控箱

10、充入氫氣） 凈化一回路水（凈化凈化一回路水（凈化+ +過(guò)濾過(guò)濾+ +除鹽）除鹽）化容系統(tǒng)凈化段的流程化容系統(tǒng)凈化段的流程017VP030VP026VP001FI002FITEP系統(tǒng)系統(tǒng)REA系統(tǒng)系統(tǒng)002BA001DE002DE003DE上充泵上充泵自下泄回路自下泄回路上充上充第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n現(xiàn)代壓水堆采用可溶性化學(xué)毒物硼酸控制反應(yīng)性。硼酸溶硼酸溶于水中于水中, ,不需要任何額外空間就能起到吸收中子的作用不需要任何額外空間就能起到吸收中子的作用,從而可以省去大量控制棒,簡(jiǎn)化了堆芯布置和反應(yīng)堆壓力容器頂部結(jié)構(gòu)。 n缺點(diǎn)

11、：缺點(diǎn)：由于改變冷卻劑硼濃度是通過(guò)向一回路注入濃硼酸或純水同時(shí)排出等量的一回路水來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一過(guò)程一般需要幾分鐘到幾十分鐘才能完成。n這種辦法對(duì)反應(yīng)性調(diào)節(jié)速度較慢,因而僅適于控制較慢的反應(yīng)性變化。 3 3、反應(yīng)性控制、反應(yīng)性控制第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)反應(yīng)性變化的原因反應(yīng)性控制的目的第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)慢化劑的溫度效應(yīng)慢化劑的溫度效應(yīng)n慢化劑溫度變化引起反應(yīng)性變化的現(xiàn)象，稱(chēng)慢化劑溫度效應(yīng)。慢化劑溫度變化1所引起的反應(yīng)性變化的大小稱(chēng)為慢化劑溫度系數(shù)，用T表示

12、。 n純水：溫度系數(shù)是負(fù)值。q當(dāng)溫度改變時(shí)水的密度有顯著的改變當(dāng)溫度改變時(shí)水的密度有顯著的改變q溫度增加溫度增加，單位體積內(nèi)水分子降低，單位體積內(nèi)水分子降低q慢化能力變差慢化能力變差q逃脫共振吸收的機(jī)率減小，逃脫共振吸收的機(jī)率減小，中子泄漏的幾率增大中子泄漏的幾率增大q從而使反應(yīng)性減小從而使反應(yīng)性減小第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)燃料的多普勒效應(yīng)燃料的多普勒效應(yīng)=燃料溫度效應(yīng)燃料溫度效應(yīng) n燃料溫度效應(yīng)是由于燃料溫度變化引起238U共振截面變化引起的反應(yīng)性變化，也稱(chēng)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)。n如當(dāng)燃料溫度上升時(shí)如當(dāng)燃料溫度上升時(shí)，238

13、U的俘獲截面的峰值降低，但其覆蓋的能譜則加寬，這就導(dǎo)致有較多的中子損失在燃料共振區(qū)，從而使反應(yīng)性下降從而使反應(yīng)性下降。n燃料溫度變化1所引起的反應(yīng)性變化，稱(chēng)為燃料溫度系數(shù)（多普勒系數(shù)）。n用表示， 總是負(fù)值總是負(fù)值。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n多普勒效應(yīng)是反應(yīng)堆的一個(gè)重要和固有的穩(wěn)定因素和控制手段。q反應(yīng)堆的熱量主要是在燃料中產(chǎn)生。當(dāng)有意或無(wú)意地引入一個(gè)反應(yīng)性使功率升高時(shí)使功率升高時(shí)，燃料溫度立即升高燃料溫度立即升高，燃料的溫度效應(yīng)就立即表現(xiàn)出來(lái)，使反應(yīng)性下降使反應(yīng)性下降，從而使反應(yīng)堆返回臨界而穩(wěn)定在一個(gè)新的功率狀態(tài)。q燃料溫度

14、系數(shù)燃料溫度系數(shù)是瞬發(fā)的，對(duì)功率的變化響應(yīng)很快，它對(duì)反應(yīng)堆的控制和安全起著十分重要的作用。 燃料溫度效應(yīng)燃料溫度效應(yīng) 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n反應(yīng)性控制的手段q控制棒快速控制q硼酸（加硼、稀釋、除硼）慢變化控制調(diào)節(jié)硼酸濃度調(diào)節(jié)硼酸濃度加硼：在上充泵吸入口注入硼加硼：在上充泵吸入口注入硼稀釋?zhuān)河玫攘考兯胬鋮s劑稀釋?zhuān)河玫攘考兯胬鋮s劑除硼：用離子交換樹(shù)脂吸附一回路水中的硼除硼：用離子交換樹(shù)脂吸附一回路水中的硼第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)030VP002BA上充

15、上充TEP下泄下泄注入純水V升REA排出含硼水V升注入硼酸V升030VP002BA上充上充TEP下泄下泄REA排出含硼水V升稀釋稀釋硼化硼化除硼除硼030VP002BA上充上充TEP除硼除硼段段下泄下泄REA反應(yīng)性慢變化的控制措施反應(yīng)性慢變化的控制措施第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)1.2 系統(tǒng)流程系統(tǒng)流程流程圖可分為：流程圖可分為：n下泄管線（以及過(guò)剩下泄管線）下泄管線（以及過(guò)剩下泄管線）n凈化段凈化段n上充管線上充管線n軸封水回路軸封水回路n容積控制箱容積控制箱第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔

16、助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n核電廠正常運(yùn)行時(shí)，從一回路的冷管段引出一股冷卻劑，稱(chēng)為下泄流下泄流，其正常流量約為13.6m3/h，最大流量為27.2m3/h；n最終的溫度壓力控制在：46 ，0.2-0.5Mpa第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n下泄流下泄流下泄隔離閥下泄隔離閥再生熱交換器的殼側(cè)再生熱交換器的殼側(cè)節(jié)流孔板節(jié)流孔板 下泄熱交換器的管側(cè)下泄熱交換器的管側(cè)下泄壓力控制閥再次降壓下泄壓力控制閥再次降壓過(guò)濾器，濾去水中懸浮顆粒過(guò)濾器，濾去水中懸浮顆粒經(jīng)溫控三通閥，進(jìn)入凈化經(jīng)溫控三通閥，進(jìn)入凈化段。段。n兩次降溫降壓過(guò)程：第一次是在安全殼

17、內(nèi)的再生熱交換器和其下游的節(jié)流孔板，使兩次降溫降壓過(guò)程：第一次是在安全殼內(nèi)的再生熱交換器和其下游的節(jié)流孔板，使反應(yīng)堆冷卻劑從反應(yīng)堆冷卻劑從15.5MPa 、291.4降至降至2.4MPa、140左右左右 ；n第二次是在安全殼外的下泄熱交換器及其下游的下泄壓力控制閥。第二次是在安全殼外的下泄熱交換器及其下游的下泄壓力控制閥。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n過(guò)剩下泄通道：在正常下泄不可用時(shí)或臨時(shí)需加大下泄時(shí)投入使用。n過(guò)剩下泄流從一回路的蒸汽發(fā)生器下游引出，經(jīng)過(guò)剩下泄熱交換器冷卻后可與軸封水回流匯合，一同返回上充泵汲入口，也可導(dǎo)向排氣疏

18、水系統(tǒng)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n凈化段的離子交換樹(shù)脂的正常工作溫度范圍為4662.54662.5；n下泄流下泄流溫控三通閥溫控三通閥兩臺(tái)并兩臺(tái)并聯(lián)的混合除離子床中的一臺(tái)聯(lián)的混合除離子床中的一臺(tái)（除去大多數(shù)離子狀態(tài)的裂變除去大多數(shù)離子狀態(tài)的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物 ）間歇運(yùn)行間歇運(yùn)行的除陽(yáng)離子床的除陽(yáng)離子床（除去銫、鉬和（除去銫、鉬和過(guò)量的鋰離子過(guò)量的鋰離子 ）離子床下游離子床下游三通閥三通閥可將下泄流導(dǎo)向硼回可將下泄流導(dǎo)向硼回收系統(tǒng)進(jìn)行除硼操作收系統(tǒng)進(jìn)行除硼操作泄流最泄流最后進(jìn)入容積控制箱。后進(jìn)入容積控制箱。n經(jīng)容積

19、控制箱頂部的噴頭噴出，經(jīng)容積控制箱頂部的噴頭噴出，霧化，釋放出冷卻劑中的部分霧化，釋放出冷卻劑中的部分氣態(tài)裂變產(chǎn)物，同時(shí)吸收部分氣態(tài)裂變產(chǎn)物，同時(shí)吸收部分氫氣氫氣。n溫度高于溫度高于57時(shí)，旁路時(shí)，旁路凈化段（除鹽回路）凈化段（除鹽回路）第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)上充管線上充管線 n容積控制箱容積控制箱上充泵（升壓泵）上充泵（升壓泵）流量調(diào)節(jié)閥流量調(diào)節(jié)閥再生熱再生熱交換器管內(nèi)（吸熱，接近交換器管內(nèi)（吸熱，接近260） 一回路一回路 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)對(duì)上充

20、泵要求對(duì)上充泵要求n上充泵采用臥式多級(jí)離心泵，它從容積控制箱汲水。在布置上，容積控制箱高出上充泵5m以上，為上充泵提供凈正汲入壓頭。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)主泵軸封水回路主泵軸封水回路 n上充泵流量的一部分，進(jìn)入主泵的軸封水回路。密封水流經(jīng)流量控制上充泵流量的一部分，進(jìn)入主泵的軸封水回路。密封水流經(jīng)流量控制閥和過(guò)濾器后進(jìn)入主泵軸封水系統(tǒng)。閥和過(guò)濾器后進(jìn)入主泵軸封水系統(tǒng)。n密封水自主泵的密封組件和泵下部軸承之間引入后分成兩股，一股水密封水自主泵的密封組件和泵下部軸承之間引入后分成兩股，一股水流向上，經(jīng)過(guò)密封組件，另一股水流向下，

21、冷卻、潤(rùn)滑泵的下部徑向流向上，經(jīng)過(guò)密封組件，另一股水流向下，冷卻、潤(rùn)滑泵的下部徑向軸承后進(jìn)入泵腔匯入一回路冷卻劑主流。軸承后進(jìn)入泵腔匯入一回路冷卻劑主流。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)RCV系統(tǒng)的主要設(shè)備n再生式熱交換器n下泄熱交換器n除鹽器前過(guò)濾器n除鹽器后過(guò)濾器n混床除鹽器n陽(yáng)床除鹽器n過(guò)剩下泄熱交換器n軸封回流熱交換器n下泄降壓孔板n下泄控制閥n除鹽器前三通閥n三通閥n上充流量調(diào)節(jié)閥n容積控制箱n上充泵第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島

22、主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)容積控制箱容積控制箱n兼有容積控制和化學(xué)控制的作用；n吸收穩(wěn)壓器不能吸收的一回路水容積變化，水位可依靠硼回收系統(tǒng)、硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)調(diào)節(jié)；n作為除氣塔，使得一回路放射性氣體釋放出去；n作為上充泵的高位水箱，為上充泵提供水源；n運(yùn)行時(shí)，充有氫氣，限制一回路水因輻照產(chǎn)生的輻照分解氧。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)容積控制箱容積控制箱第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)上充泵上充泵n三臺(tái)并聯(lián)的上充泵是多級(jí)臥式離心泵，它把容積控制箱

23、的來(lái)水升壓到17.7Mpa，送入一回路。n每臺(tái)上充泵裝有一臺(tái)齒輪增速器驅(qū)動(dòng)油泵和一臺(tái)電動(dòng)輔助油泵。正常正常運(yùn)行時(shí)，用齒輪油泵潤(rùn)滑，啟動(dòng)時(shí)用電動(dòng)油泵提供頂軸油壓運(yùn)行時(shí)，用齒輪油泵潤(rùn)滑，啟動(dòng)時(shí)用電動(dòng)油泵提供頂軸油壓，額定流量34m3/h。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)再生式熱交換器再生式熱交換器第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)下泄熱交換器下泄熱交換器第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)除鹽前過(guò)濾器、除鹽后過(guò)濾器除鹽前過(guò)濾器

24、、除鹽后過(guò)濾器n除鹽前過(guò)濾器：用來(lái)吸附尺寸大于5微米的固體顆粒，以保護(hù)離子交換樹(shù)脂不受污染和堵塞。n除鹽后過(guò)濾器：安裝在除鹽器之后，用來(lái)除去樹(shù)脂碎顆粒。除鹽后過(guò)濾器除鹽后過(guò)濾器第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)混床除鹽器、陽(yáng)床除鹽器混床除鹽器、陽(yáng)床除鹽器n混床除鹽器：按比例裝入陽(yáng)離子、陰離子兩種交換樹(shù)脂，使在硼飽和后達(dá)到鋰飽和，同時(shí)吸附一回路冷卻劑中放射性離子。n陽(yáng)床除鹽器：安裝在混床除鹽器之后，主要用來(lái)除去放射性銫，凈化一回路水質(zhì)，調(diào)節(jié)PH值。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)

25、1.3 系統(tǒng)設(shè)備布置系統(tǒng)設(shè)備布置n安全殼內(nèi)：安全殼內(nèi)：（本系統(tǒng)下泄流的高溫高壓部分本系統(tǒng)下泄流的高溫高壓部分）一回路系統(tǒng)冷段下泄支管、下泄隔離閥、再生熱交換器、節(jié)流孔板出口的設(shè)備及管線、以及過(guò)剩下泄熱交換器及其管道閥門(mén)。n其它部分的設(shè)備及管線布置在核輔助廠房和連接廠房。n目的：目的：由于高壓設(shè)備及管線泄漏和破損的幾率較大，萬(wàn)一發(fā)生泄由于高壓設(shè)備及管線泄漏和破損的幾率較大，萬(wàn)一發(fā)生泄漏，放射性物質(zhì)仍在安全殼內(nèi)漏，放射性物質(zhì)仍在安全殼內(nèi)，在布置上還考慮到下泄流在安全殼內(nèi)經(jīng)過(guò)一段流程，以保證在最大下泄流時(shí)，下泄的反應(yīng)堆冷卻下泄的反應(yīng)堆冷卻劑在安全殼內(nèi)滯留一段時(shí)間再穿過(guò)安全殼，使半衰期短的放射性劑在安

26、全殼內(nèi)滯留一段時(shí)間再穿過(guò)安全殼，使半衰期短的放射性物質(zhì)衰變掉，而不會(huì)帶到核輔助廠房物質(zhì)衰變掉，而不會(huì)帶到核輔助廠房，從而降低核輔助廠房的放射性水平。n核輔助廠房：核輔助廠房：劑量水平較高的設(shè)備，如過(guò)濾器、除離子床集中布置在兩臺(tái)機(jī)組共用的除離子床及過(guò)濾器隔間，有很厚的水泥墻防護(hù)，相應(yīng)的閥門(mén)也采用穿墻穿地板的機(jī)構(gòu)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)1.4 系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行啟動(dòng)正常功率運(yùn)行冷停堆化容系統(tǒng)的運(yùn)行第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n啟動(dòng)時(shí)，由硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)供水，經(jīng)上充泵將水

27、注入一回路。n經(jīng)過(guò)一回路重力排氣和動(dòng)力排氣后，用下泄壓力控制閥控制一回路壓力。n達(dá)到主泵啟動(dòng)的最小工作壓力時(shí)，啟動(dòng)主泵，投入穩(wěn)壓器加熱器升溫。n一回路升溫速率控制在小于28/h。啟動(dòng)n當(dāng)穩(wěn)壓器內(nèi)的溫度達(dá)到相應(yīng)壓力下飽和溫度時(shí)，穩(wěn)壓器內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生汽泡，此時(shí)下泄壓力控制閥投自動(dòng)，手動(dòng)減小上充流量。n當(dāng)穩(wěn)壓器達(dá)到零功率水位時(shí)，穩(wěn)壓器壓力控制投入“自動(dòng)”控制。 n一回路水溫在90120時(shí)，加聯(lián)氨除氧，并根據(jù)要求加入pH控制劑。n水中氧濃度合格后，容積控制箱建立氫氣空間。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n穩(wěn)態(tài)功率運(yùn)行時(shí)穩(wěn)態(tài)功率運(yùn)行時(shí)正常功率運(yùn)行下

28、泄流量由一回路凈化流量決定，這個(gè)流量基本保持恒定（13.6m3/h）上流流量由穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，使穩(wěn)壓器的水位滿足規(guī)定值。硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)設(shè)定在“自動(dòng)”位置，按照容積控制箱的水位進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)給。n負(fù)荷變化時(shí)負(fù)荷變化時(shí)一回路水體積改變大部分由穩(wěn)壓器補(bǔ)償，容積控制箱提供小部分補(bǔ)償。當(dāng)容積控制箱水位下降到低水位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)恢復(fù)正常水位當(dāng)容積控制箱水位達(dá)高水位時(shí)，受容積控制箱水位控制的三通閥將下泄流部分或全部導(dǎo)向硼回收系統(tǒng)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n下泄管線破裂下泄管線破裂q如果降壓孔板上游的管道破裂，則泄漏量會(huì)很大，

29、穩(wěn)壓器的水位會(huì)迅速下降而導(dǎo)致下泄管線自動(dòng)隔離。q如果降壓孔板下游的管道破裂，由于有降壓孔板的節(jié)流，泄露流量不會(huì)太大，穩(wěn)壓器水溫下降緩慢，不會(huì)導(dǎo)致下泄管線的自動(dòng)隔離，這時(shí)需要手動(dòng)隔離下泄管線。n上充管線破裂上充管線破裂q如果上充管破裂，應(yīng)隔離管線破壞部分，投入過(guò)剩下泄，維持軸封水供應(yīng)，根據(jù)情況決定機(jī)組進(jìn)入熱停堆或冷停堆。q上充泵破裂的判據(jù)：n上充泵出口壓力低，下泄管線自動(dòng)隔離；n上充流量不足；n容控箱水位低，引起連續(xù)補(bǔ)水。事故工況第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)熱停堆n核電站的熱停閉是短期的暫時(shí)性的停堆，這時(shí)，冷卻劑系統(tǒng)保持熱態(tài)零負(fù)荷時(shí)

30、的運(yùn)行溫度和壓力，二回路系統(tǒng)處于熱備用工況隨時(shí)準(zhǔn)備帶負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)行。n調(diào)節(jié)棒組完全插入，安全棒組可以插入，可以抽出，處于次臨界狀態(tài)。n一回路和二回路的溫度由控制蒸汽壓力來(lái)維持，其能量來(lái)自堆芯的余熱和冷卻劑泵的轉(zhuǎn)動(dòng)，蒸汽排放到大氣或冷凝器。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)冷停堆n反應(yīng)堆處于熱停閉狀態(tài)以后，才能進(jìn)行冷停閉操作。冷停閉時(shí)，調(diào)節(jié)棒組和安全棒組全插入，尚需向冷卻劑加硼，以抵消從熱態(tài)降到冷態(tài)過(guò)程中，因負(fù)溫度效應(yīng)引起的正反應(yīng)性，維持堆的足夠的次臨界度。此外，還需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。n堆芯的剩余發(fā)熱和冷卻劑的顯熱通過(guò)蒸汽發(fā)生器，由二回路控制

31、系統(tǒng)把產(chǎn)生的蒸汽旁路到冷凝器。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)事故停堆n當(dāng)核電站發(fā)生直接危及反應(yīng)堆安全的事故時(shí)，安全保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，緊急停堆，快速插入全部控制棒組件。n如果事故嚴(yán)重（如主蒸汽管道破裂，失水事故），則需向堆芯緊急注入含硼水，使裂變反應(yīng)瞬時(shí)停止。事故停堆后，必須保證對(duì)反應(yīng)堆的繼續(xù)冷卻。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)2 反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)（Reactor Boron and Water Makeup REA）核島主要輔助系統(tǒng)之二核島主要輔助系統(tǒng)

32、之二 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)核電站工作原理總圖核電站工作原理總圖RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物廢物處理處理廠用電廠用電第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能作為作為RCVRCV的支持系統(tǒng)的支持系統(tǒng)反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)REA為一回路系統(tǒng)提供除氣除鹽含硼水，保證化容系統(tǒng)的容積控制功能容積控制功能 一、核島主要系統(tǒng)REAREA系統(tǒng)為系

33、統(tǒng)為RCVRCV貯存并提供其三大控制功能所需的各種流體貯存并提供其三大控制功能所需的各種流體為進(jìn)行水質(zhì)的化學(xué)控制提供化學(xué)藥品添加設(shè)備（化學(xué)控制）（化學(xué)控制） 向化容系統(tǒng)提供硼酸和除氣除鹽水（反應(yīng)性控制）（反應(yīng)性控制）為其他系統(tǒng)提供硼酸水和補(bǔ)水第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)水補(bǔ)給子系統(tǒng)水補(bǔ)給子系統(tǒng)硼酸補(bǔ)給子系統(tǒng)硼酸補(bǔ)給子系統(tǒng)化學(xué)添加子系統(tǒng)化學(xué)添加子系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n水補(bǔ)給子系統(tǒng)水補(bǔ)給子系統(tǒng)q兩個(gè)補(bǔ)給水貯存箱，為兩臺(tái)機(jī)組共用。兩個(gè)補(bǔ)給水貯存箱，為兩臺(tái)機(jī)組共用

34、。q運(yùn)行時(shí)，由硼回收系統(tǒng)供水，初次充水或硼回收系統(tǒng)供水不足時(shí)，運(yùn)行時(shí)，由硼回收系統(tǒng)供水，初次充水或硼回收系統(tǒng)供水不足時(shí)，由核島除鹽水經(jīng)過(guò)輔助給水系統(tǒng)的除氣器處理后供給。由核島除鹽水經(jīng)過(guò)輔助給水系統(tǒng)的除氣器處理后供給。q每臺(tái)機(jī)組有兩臺(tái)離心泵向化容系統(tǒng)或其它用戶補(bǔ)給除鹽除氣水。每臺(tái)機(jī)組有兩臺(tái)離心泵向化容系統(tǒng)或其它用戶補(bǔ)給除鹽除氣水。n硼酸補(bǔ)給子系統(tǒng)硼酸補(bǔ)給子系統(tǒng)q硼酸來(lái)自硼回收系統(tǒng)硼酸來(lái)自硼回收系統(tǒng)，系統(tǒng)還設(shè)有硼酸制備設(shè)備，可配置，系統(tǒng)還設(shè)有硼酸制備設(shè)備，可配置7000g/g和和2100g/g硼濃度的硼酸溶液。硼濃度的硼酸溶液。2100g/g硼濃度的硼硼濃度的硼酸供安注系統(tǒng)的硼注入罐，以及換料水箱

35、含硼水。酸供安注系統(tǒng)的硼注入罐，以及換料水箱含硼水。q每臺(tái)機(jī)組有兩臺(tái)硼酸泵，向化容系統(tǒng)提供硼酸溶液，通過(guò)調(diào)整進(jìn)每臺(tái)機(jī)組有兩臺(tái)硼酸泵，向化容系統(tǒng)提供硼酸溶液，通過(guò)調(diào)整進(jìn)入混合器的硼酸和水的比例滿足不同硼濃度的補(bǔ)給要求。入混合器的硼酸和水的比例滿足不同硼濃度的補(bǔ)給要求。n化學(xué)添加子系統(tǒng)化學(xué)添加子系統(tǒng)q系統(tǒng)中備有一個(gè)系統(tǒng)中備有一個(gè)20L的化學(xué)添加罐，由補(bǔ)給水將罐中化學(xué)藥品沖的化學(xué)添加罐，由補(bǔ)給水將罐中化學(xué)藥品沖到上充泵入口。到上充泵入口。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)水補(bǔ)給系統(tǒng)水補(bǔ)給系統(tǒng)（1）硼回收再生水系統(tǒng)n由硼回收系統(tǒng)提供的再生水，水

36、中無(wú)氧，但略含氚。此水適用于要求無(wú)氧和允許帶低放射性的系統(tǒng)和設(shè)備。q如：化學(xué)和容積控制系統(tǒng)向一回路系統(tǒng)的補(bǔ)給水、化學(xué)添加箱作溶劑、硼回收系統(tǒng)硼回收系統(tǒng)等。（2）除鹽水系統(tǒng)n由二回路造水車(chē)間提供的除鹽水，無(wú)放射性，但含有氧。它適用于要求無(wú)放射性但允許含氧的敞開(kāi)系統(tǒng)和設(shè)備的充水和補(bǔ)給水。q如設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的充水，廢燃料池和換料水箱的補(bǔ)給水等。（3）除氧水系統(tǒng)n是由二回路汽輪機(jī)車(chē)間的除氧器引來(lái)的水，經(jīng)過(guò)冷卻和過(guò)濾后再提供給要求無(wú)氧和無(wú)放射性的系統(tǒng)和設(shè)備en 使用。q用途如：樹(shù)脂添加箱的浸泡和沖洗；硼酸制備箱的溶劑；硼回收系統(tǒng)除硼床的沖洗；一回路主、輔系統(tǒng)的一次儀表脈沖管和差壓計(jì)的沖洗；以及作為硼回收

37、再生水的備用水等。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)硼回收系統(tǒng)硼回收系統(tǒng)n核電站一回路系統(tǒng)的冷卻水都含有硼酸，在電站運(yùn)行和檢修過(guò)程中，大量的冷卻水排放會(huì)造成放射性廢水對(duì)環(huán)境的污染，并使硼酸用量增多。n需要硼回收第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n由容積控制箱來(lái)的含硼放射性廢水，先引至硼回收系統(tǒng)暫存箱內(nèi)。n當(dāng)料液積累到一定數(shù)量時(shí)，由料液泵吸出，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、離子交換和加熱脫氣等方法。n除去料液中不溶性顆粒狀、可溶性離子狀和氣體狀的裂變產(chǎn)物及腐蝕產(chǎn)物。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主

38、要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n進(jìn)入脫氣塔n從脫氣塔頂部排出的氣體，經(jīng)排氣冷凝器凝結(jié)，并除掉所含的水汽后，便排往廢氣系統(tǒng)處理。n經(jīng)脫氣后的料液進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，二次蒸汽冷凝水即成為再生補(bǔ)給水，檢測(cè)后進(jìn)入檢測(cè)后進(jìn)入硼回收再生水箱供補(bǔ)硼回收再生水箱供補(bǔ)給水系統(tǒng)使用給水系統(tǒng)使用。濃縮至一定濃度后排入卸放箱，經(jīng)過(guò)濾后被送至化學(xué)和容積控制系統(tǒng)重新使用。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)REA管線管線n正常補(bǔ)給管線：正常補(bǔ)給管線：稀釋、硼化、自動(dòng)補(bǔ)給和手動(dòng)補(bǔ)給等正常補(bǔ)給操作。n補(bǔ)水旁路管線：補(bǔ)水旁路管線：正常補(bǔ)水管線不可用時(shí)

39、，可以利用補(bǔ)水旁路管線將除鹽除氧水送到上充泵入口，即就地打開(kāi)手動(dòng)隔離閥。n直接硼化管線：直接硼化管線：發(fā)生下列情況下，可以使用由電動(dòng)隔離閥控制的直接硼化管線，將硼酸溶液直接送到上充泵入口。q發(fā)生緊急停堆信號(hào)，但控制棒沒(méi)有落下；q反應(yīng)性失控的增加；q緊急停堆后，發(fā)生失控的冷卻，使停堆安全裕量減?。籷正常硼化管線失效；q在安全注入時(shí)，硼量不夠；q給水喪失后停堆。n應(yīng)急硼化管線：應(yīng)急硼化管線：在正常硼化管線和直接硼化管線都不可用時(shí)，利用應(yīng)急硼化管線將硼酸液送到上充泵入口。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)REA系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行n正常補(bǔ)給的操作

40、方式：正常補(bǔ)給的操作方式：正常補(bǔ)給的操作方式是指：慢稀釋、慢稀釋、快稀釋?zhuān)ㄏ♂專(zhuān)?、自?dòng)補(bǔ)給、硼化和手動(dòng)補(bǔ)給快稀釋?zhuān)ㄏ♂專(zhuān)?、自?dòng)補(bǔ)給、硼化和手動(dòng)補(bǔ)給。n稀釋?zhuān)合♂專(zhuān)簽榻档鸵换芈放饾舛?，使反?yīng)性增加，用等量除鹽除氧水代替一回路的水。n硼化：硼化：為增加一回路硼濃度，使反應(yīng)性降低，將一定硼濃度的硼酸溶液注入到上充泵入口。n自動(dòng)補(bǔ)給：自動(dòng)補(bǔ)給：若容控箱水位低，要求補(bǔ)給與一回路當(dāng)前硼濃度相同的硼水，而且補(bǔ)給的啟動(dòng)和停止都受容控箱液位控制。n手動(dòng)補(bǔ)給手動(dòng)補(bǔ)給：為了給換料水箱充水及補(bǔ)水，或是為了提高容控箱水位，以便排放箱內(nèi)氣體，由操作員發(fā)出啟動(dòng)指令，當(dāng)補(bǔ)給達(dá)到預(yù)期的容積時(shí)自動(dòng)停止，或由操作員停止。第四章第四

41、章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)3 余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)（Residual Heat Removal RRA）核島主要輔助系統(tǒng)之三核島主要輔助系統(tǒng)之三 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)核電站工作原理總圖核電站工作原理總圖RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物廢物處理處理廠用電廠用電第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)系統(tǒng)描述系統(tǒng)描

42、述n余熱排出系統(tǒng)又叫做停堆冷卻系統(tǒng)。反應(yīng)堆停閉后，由裂變碎片和中子俘獲產(chǎn)物的衰變所產(chǎn)生的衰變功率將緩慢下降，并長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)下去。n核電廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定明確要求，核電廠必須設(shè)置一個(gè)用來(lái)排出堆芯余熱的系統(tǒng)。 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)在一回路中位置余熱排出系統(tǒng)在一回路中位置n余熱排余熱排出泵出泵 +n管殼式管殼式換熱器換熱器余熱排出泵余熱排出泵管殼換熱器管殼換熱器第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔

43、助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)介紹余熱排出系統(tǒng)介紹第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能1.1.主要功能：停堆運(yùn)行的第二階段，當(dāng)一回路的溫度降到主要功能：停堆運(yùn)行的第二階段，當(dāng)一回路的溫度降到 180 180 0 0C C 及以及以下，壓力降到下，壓力降到 3.0 Mpa 3.0 Mpa 以下時(shí)，以下時(shí)，RRARRA系統(tǒng)排出以下三部分熱量：系統(tǒng)排出以下三部分熱量：堆功率7 %時(shí)間（h）1%剩余功率剩余功率停堆1230Pn%100%93 93 %54反應(yīng)堆停堆后的剩余功率反應(yīng)堆停堆后的剩余功率堆芯余熱堆芯余熱一回路水和

44、設(shè)備的顯熱一回路水和設(shè)備的顯熱主泵產(chǎn)生的熱主泵產(chǎn)生的熱量量第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)對(duì)于法國(guó)法國(guó)設(shè)計(jì)的大亞灣核電廠，余熱排出系統(tǒng)的功能如下：n在停堆后第二階段，排出堆芯和一回路熱量；n反應(yīng)堆在冷停期間，進(jìn)行換料或維修操作時(shí)，排出堆內(nèi)余熱，維持一回路溫度低于60；n在電廠加熱升溫初期，控制一回路平均溫度第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)是一個(gè)與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)并聯(lián)的低壓回路，其入口接一回路熱管段，冷卻劑經(jīng)余熱排出泵進(jìn)入熱交換器，被殼側(cè)的設(shè)備冷卻水設(shè)

45、備冷卻水泠卻后，經(jīng)蓄壓箱注入管線進(jìn)入1、3環(huán)路冷管段。（法國(guó)）（法國(guó)） 熱熱冷冷第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)RRA泵泵第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)RRA泵的電動(dòng)機(jī)泵的電動(dòng)機(jī)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)RRA管殼式換熱器管殼式換熱器第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n余熱排出系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)范圍：余熱排出系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)范圍：一回路壓力從大氣壓到2.8M

46、Pa；冷卻劑平均溫度范圍是10180；n該系統(tǒng)投入運(yùn)行的條件：該系統(tǒng)投入運(yùn)行的條件：一回路冷卻劑平均溫度在160180、壓力在2.4MPa2.8MPa之間；n余熱排出系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)主要包括兩項(xiàng)操作：余熱排出系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)主要包括兩項(xiàng)操作：一是要檢驗(yàn)硼濃度，另一項(xiàng)操作是緩慢地對(duì)余熱排出系統(tǒng)升壓和加熱，避免對(duì)余熱排出熱交換器和泵的壓力沖擊和熱沖擊。RRARRA系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行正常啟動(dòng)保證余熱排出系統(tǒng)與一回路系統(tǒng)中硼濃度保持一致，避免稀釋保證余熱排出系統(tǒng)與一回路系統(tǒng)中硼濃度保持一致，避免稀釋限制冷卻劑與泵殼間的溫差不超過(guò)限制冷卻劑與泵殼間的溫差不超過(guò)6060。一回路的降溫速率控制在一回路的降溫速率控制在28

47、28h h的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)電廠加熱升溫過(guò)程中余熱排出系統(tǒng)的運(yùn)行n在反應(yīng)堆從冷停狀態(tài)開(kāi)始加熱升溫時(shí)，余熱排出系統(tǒng)主要用來(lái)控制一回路的升溫速率，使升溫速率控制在28h的范圍內(nèi)。n最高運(yùn)行溫度是180。n在此之前的加熱過(guò)程中，余熱排出熱交換器的殼側(cè)始終供給設(shè)備冷卻水，泵則處于停運(yùn)備用狀態(tài)。n啟動(dòng)余熱排出泵即可限制一回路冷卻劑溫度升高。n余熱排出系統(tǒng)停運(yùn)過(guò)程中的主要操作是降溫、降壓并與一回路余熱排出系統(tǒng)停運(yùn)過(guò)程中的主要操作是降溫、降壓并與一回路隔離。要對(duì)余熱排出系統(tǒng)入口的隔離閥進(jìn)行泄漏檢測(cè)，以確保隔離。要對(duì)

48、余熱排出系統(tǒng)入口的隔離閥進(jìn)行泄漏檢測(cè)，以確保其隔離功能。其隔離功能。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)余熱排出、安全注入兼容系統(tǒng)余熱排出、安全注入兼容系統(tǒng)美國(guó)西屋公司如下設(shè)計(jì)美國(guó)西屋公司如下設(shè)計(jì)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n一旦接到安注信號(hào)，余熱排出泵即啟動(dòng)，將換料水箱的冷卻水一旦接到安注信號(hào)，余熱排出泵即啟動(dòng)，將換料水箱的冷卻水直接注入一回路或注入到高壓安注泵的汲入口。直接注入一回

49、路或注入到高壓安注泵的汲入口。n在換料水箱低水位時(shí)，余熱排出泵改從安全殼地殼汲水，通過(guò)在換料水箱低水位時(shí)，余熱排出泵改從安全殼地殼汲水，通過(guò)余熱排出熱交換器冷卻，將水直接注入一回路或經(jīng)高壓安注泵余熱排出熱交換器冷卻，將水直接注入一回路或經(jīng)高壓安注泵注入堆芯。注入堆芯。使得余熱排出系統(tǒng)充分利用使得余熱排出系統(tǒng)充分利用電廠冷卻降溫時(shí)期電廠冷卻降溫時(shí)期，余熱排出系統(tǒng)執(zhí)行排出余熱功能。電廠正常運(yùn)行時(shí)電廠正常運(yùn)行時(shí)，余熱排出系統(tǒng)處于安注準(zhǔn)備狀態(tài)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)輔助冷卻水系統(tǒng)輔助冷卻水系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔

50、助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)4 設(shè)備冷卻水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（Component Cooling RRI）核島主要輔助系統(tǒng)之四核島主要輔助系統(tǒng)之四第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)n系統(tǒng)中還設(shè)有設(shè)備冷卻水緩沖箱設(shè)備冷卻水緩沖箱，用以。此外，還供或之用。冷卻功能：冷卻功能：為核島內(nèi)需要冷卻的帶為核島內(nèi)需要冷卻的帶放射性的介質(zhì)設(shè)備提供冷卻；放射性的介質(zhì)設(shè)備提供冷卻；隔離功能：隔離功能：通過(guò)重要廠用水系統(tǒng)將通過(guò)重要廠用水系統(tǒng)將熱量傳送給海水。在核島各冷卻對(duì)熱量傳送給海水。在核島各冷卻對(duì)象與海水之間，形成一道阻止放射象與

51、海水之間，形成一道阻止放射性物質(zhì)進(jìn)入海水的屏障；性物質(zhì)進(jìn)入海水的屏障；支持功能：支持功能：設(shè)備冷卻水系統(tǒng)不僅在設(shè)備冷卻水系統(tǒng)不僅在核電廠正常運(yùn)行的各種工況用來(lái)從核電廠正常運(yùn)行的各種工況用來(lái)從核島系統(tǒng)除熱，而且核島系統(tǒng)除熱，而且在事故工況下在事故工況下作為專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施的支持系統(tǒng)，將作為專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施的支持系統(tǒng)，將熱量經(jīng)重要廠用水系統(tǒng)排入環(huán)境熱量經(jīng)重要廠用水系統(tǒng)排入環(huán)境。1 1、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)功能第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)2、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主

52、要輔助系統(tǒng)3 3、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行n正常功率運(yùn)行正常功率運(yùn)行正常功率運(yùn)行時(shí)，需要該系統(tǒng)帶走的熱負(fù)荷不大，每一機(jī)組只需一臺(tái)泵和一臺(tái)熱交換器運(yùn)行，因而只需系列A或B的任一系列投運(yùn)即可。若運(yùn)行著的泵出口低壓或故障不可用，該系列上的第二臺(tái)泵自動(dòng)啟動(dòng)。 n 事故運(yùn)行事故運(yùn)行安注發(fā)生后系統(tǒng)的運(yùn)行安注發(fā)生后系統(tǒng)的運(yùn)行一旦接到安注信號(hào)，備用的系列上的一臺(tái)泵啟動(dòng)，正在運(yùn)行中的系列運(yùn)行狀態(tài)不改變。安全殼噴淋系統(tǒng)啟動(dòng)后設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行安全殼噴淋系統(tǒng)啟動(dòng)后設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行接到安全殼噴淋信號(hào)后，設(shè)備冷卻水系統(tǒng)向安全殼噴淋熱交換器的供水閥自動(dòng)開(kāi)啟。 正常運(yùn)行到事故運(yùn)行的轉(zhuǎn)化是自動(dòng)完成的正常運(yùn)

53、行到事故運(yùn)行的轉(zhuǎn)化是自動(dòng)完成的第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)正常運(yùn)行：主要考慮以下三種運(yùn)行情況：正常運(yùn)行：主要考慮以下三種運(yùn)行情況：n1.1.反應(yīng)堆功率運(yùn)行時(shí)：排放的熱量實(shí)際上是常量，設(shè)冷水系統(tǒng)反應(yīng)堆功率運(yùn)行時(shí)：排放的熱量實(shí)際上是常量，設(shè)冷水系統(tǒng)的主要用戶是冷卻劑泵、非再生熱交換器和控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。的主要用戶是冷卻劑泵、非再生熱交換器和控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。n2.2.反應(yīng)堆降溫時(shí)：需要導(dǎo)出的熱量是變化的，最主要用戶是余反應(yīng)堆降溫時(shí)：需要導(dǎo)出的熱量是變化的，最主要用戶是余熱排出系統(tǒng)的熱交換器。熱排出系統(tǒng)的熱交換器。n3.3.反應(yīng)堆換料時(shí)：一

54、回路水溫維持在不高于反應(yīng)堆換料時(shí)：一回路水溫維持在不高于6060，要導(dǎo)出的熱，要導(dǎo)出的熱量比反應(yīng)堆降溫時(shí)小。量比反應(yīng)堆降溫時(shí)小。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)5 重要廠用水系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng)（Essential Service Water SEC）核島主要輔助系統(tǒng)之五核島主要輔助系統(tǒng)之五第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)余熱排出系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核

55、島主要輔助系統(tǒng)1 1、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)功能n主要作用是冷卻設(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，此系統(tǒng)又稱(chēng)為重要生水系統(tǒng)，是核島的最重要生水系統(tǒng)，是核島的最終熱阱。終熱阱。n重要廠用水系統(tǒng)與設(shè)備冷卻水系統(tǒng)一樣，是專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)的支持系統(tǒng)，無(wú)論在電廠正常運(yùn)行還是事故工況，該系統(tǒng)都必須將設(shè)備冷卻水系統(tǒng)傳輸?shù)臒崃颗湃牒Ｋ?第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)2 2、系統(tǒng)描述、系統(tǒng)描述n系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的、且實(shí)體隔離的系列組成。 每個(gè)系列并聯(lián)兩

56、臺(tái)容量各為100的重要廠用水泵，兩臺(tái)容量各為50的板式熱交換器。n重要廠用水泵從循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)汲入海水，使其通過(guò)熱交換器吸收熱量后經(jīng)循環(huán)水排水渠流入大海。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)主要設(shè)備主要設(shè)備n1.泵：每個(gè)機(jī)組有泵：每個(gè)機(jī)組有4臺(tái)立式離心泵，每個(gè)系列兩臺(tái)。臺(tái)立式離心泵，每個(gè)系列兩臺(tái)。第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)重要廠用水系統(tǒng)演示重要廠用水系統(tǒng)演示第四章第四章 核島主要輔助

57、系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)3 3、系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)運(yùn)行n正常功率運(yùn)行：正常功率運(yùn)行：一個(gè)系列的一臺(tái)泵運(yùn)行即可，另一系列處于停運(yùn)狀態(tài)。n機(jī)組啟動(dòng)階段（加熱升溫階段）：機(jī)組啟動(dòng)階段（加熱升溫階段）：最多只要求一個(gè)系列的兩臺(tái)泵運(yùn)行，另一個(gè)系列處于備用狀態(tài)。n停堆后的冷卻降溫階段：停堆后的冷卻降溫階段：一個(gè)系列的兩臺(tái)泵和另一系列的一臺(tái)泵同時(shí)投入運(yùn)行。n停堆后停堆后48h48h保持冷停堆狀態(tài)下：保持冷停堆狀態(tài)下：只需一個(gè)系列的兩臺(tái)泵工作。 n為了保證對(duì)設(shè)備冷卻水的冷卻，重要廠用水系統(tǒng)在運(yùn)行的系列和運(yùn)行泵的數(shù)目方面，須與設(shè)備冷卻水系統(tǒng)相匹配。第四章第四章 核島主要輔助

58、系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)6 反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)反應(yīng)堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng) （Reactor Cavity and Spent Fuel Pit Cooling and Treatment PTR）核島主要輔助系統(tǒng)之六核島主要輔助系統(tǒng)之六 第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)核電站工作原理總圖核電站工作原理總圖RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物廢物處理處理廠用電廠用電第四章第四章

59、 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)乏燃料及其特點(diǎn)乏燃料及其特點(diǎn)n定義：從反應(yīng)堆內(nèi)卸出的輻照過(guò)的燃料組件定義：從反應(yīng)堆內(nèi)卸出的輻照過(guò)的燃料組件n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 放射性強(qiáng)：放射性強(qiáng)： 比放射性：剛停堆：比放射性：剛停堆：10000TBq/kgU 1天后天后 ： 1000TBq/kgU 半年后：半年后： 100TBq/kgU 衰變熱大：衰變熱大： 從壓水堆卸出的乏燃料組件經(jīng)過(guò)半年后，仍有從壓水堆卸出的乏燃料組件經(jīng)過(guò)半年后，仍有10kW的熱功率的熱功率福島核事故發(fā)生時(shí)最大核泄漏持續(xù)數(shù)小時(shí)達(dá)福島核事故發(fā)生時(shí)最大核泄漏持續(xù)數(shù)小時(shí)達(dá)1萬(wàn)萬(wàn)億貝克每小時(shí)萬(wàn)萬(wàn)億貝克每小

60、時(shí)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核島主要輔助系統(tǒng)壓水堆乏燃料特點(diǎn)壓水堆乏燃料特點(diǎn)n燃料：低濃縮鈾（燃料：低濃縮鈾（3%）UO2,棒束型組件，鋯合金包殼棒束型組件，鋯合金包殼n冷卻冷卻150天后，天后，比放射性：比放射性：170 TBq/kgUn剩余功率：剩余功率：20W/kgn1000MW反應(yīng)堆年卸料：反應(yīng)堆年卸料：27tn錒系元素含量：錒系元素含量：965kg/tUq鈾鈾 955kg/tq钚钚 9.1kg/t q其它（镎、镅、鋦）其它（镎、镅、鋦） 0.945 kg/tn裂變產(chǎn)物：裂變產(chǎn)物：35kg/t35kg/t第四章第四章 核島主要輔助系統(tǒng)核