專設(shè)安全設(shè)施

1、1專設(shè)安全設(shè)施專設(shè)安全設(shè)施2只取決于內(nèi)在只取決于內(nèi)在負反應(yīng)性系數(shù)負反應(yīng)性系數(shù)、多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)、控制控制棒借助重力落入堆芯棒借助重力落入堆芯等自然科學法則的安全性。等自然科學法則的安全性。自然的安全性自然的安全性非能動的安全性非能動的安全性能動的安全性能動的安全性后備的安全性后備的安全性慣性原理（慣性原理（如泵惰轉(zhuǎn)）、如泵惰轉(zhuǎn)）、重力法則（重力法則（如位差）、如位差）、熱傳遞法則熱傳遞法則必須依靠必須依靠能動設(shè)備能動設(shè)備（有源設(shè)備）（有源設(shè)備）由由冗余系統(tǒng)冗余系統(tǒng)的可靠度或阻止放射性物質(zhì)逸的可靠度或阻止放射性物質(zhì)逸出的出的多道屏障多道屏障提供的安全性保護提供的安全性保護3固有安全性固有安全

2、性自然的安全性自然的安全性非能動的安全性非能動的安全性能動的安全性能動的安全性后備的安全性后備的安全性固有安全堆固有安全堆池式快堆池式快堆模塊式模塊式高溫氣冷堆高溫氣冷堆過程固有最終過程固有最終安全反應(yīng)堆安全反應(yīng)堆現(xiàn)行的反應(yīng)堆現(xiàn)行的反應(yīng)堆PWRBWRCANDU當反應(yīng)堆出現(xiàn)異常工況時，不依靠人為當反應(yīng)堆出現(xiàn)異常工況時，不依靠人為操作或外部設(shè)備的強制性干預(yù)，只是由操作或外部設(shè)備的強制性干預(yù)，只是由堆的堆的自然安全性和非能動的安全性自然安全性和非能動的安全性，控，控制反應(yīng)性或移出堆芯熱量，使反應(yīng)堆趨制反應(yīng)性或移出堆芯熱量，使反應(yīng)堆趨于正常運行和安全停閉。于正常運行和安全停閉。45根據(jù)核安全三要素的要

3、求，在核電站的設(shè)計根據(jù)核安全三要素的要求，在核電站的設(shè)計中確定了一系列的安全功能，實現(xiàn)了這些安全中確定了一系列的安全功能，實現(xiàn)了這些安全功能就能滿足安全要求。專設(shè)安全設(shè)施的設(shè)計功能就能滿足安全要求。專設(shè)安全設(shè)施的設(shè)計就是實現(xiàn)這些安全功能的重要手段。這些設(shè)施就是實現(xiàn)這些安全功能的重要手段。這些設(shè)施在配置上應(yīng)用了縱深防御的概念（三道屏障），在配置上應(yīng)用了縱深防御的概念（三道屏障），并相應(yīng)規(guī)定了安全限值。并相應(yīng)規(guī)定了安全限值。專設(shè)安全設(shè)施專設(shè)安全設(shè)施是指這樣一些系統(tǒng)，在事故發(fā)是指這樣一些系統(tǒng)，在事故發(fā)生以后，確保反應(yīng)堆緊急停閉、堆芯余熱的排生以后，確保反應(yīng)堆緊急停閉、堆芯余熱的排出和安全殼的完整性，

4、以便限制事故的發(fā)展和出和安全殼的完整性，以便限制事故的發(fā)展和減輕事故的后果。減輕事故的后果。 專設(shè)安全設(shè)施專設(shè)安全設(shè)施6專設(shè)安全設(shè)施設(shè)計準則（專設(shè)安全設(shè)施設(shè)計準則（1）7專設(shè)安全設(shè)施設(shè)計準則（專設(shè)安全設(shè)施設(shè)計準則（2）8 專設(shè)安全設(shè)施主要包括專設(shè)安全設(shè)施主要包括：安全注射系安全注射系統(tǒng)、安全殼、安全殼噴淋系統(tǒng)、安全殼統(tǒng)、安全殼、安全殼噴淋系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)等。隔離系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)等。9（一）安全注入系統(tǒng)（一）安全注入系統(tǒng)（RISRIS） 安全注射系統(tǒng)又稱作安全注射系統(tǒng)又稱作緊急堆芯冷卻系統(tǒng)緊急堆芯冷卻系統(tǒng)。問題：問題：1 1、安全注射系統(tǒng)包括哪幾個子系統(tǒng)？

5、、安全注射系統(tǒng)包括哪幾個子系統(tǒng)？2 2、各子系統(tǒng)分別在何種情況下啟動？、各子系統(tǒng)分別在何種情況下啟動？3 3、安全注入箱中充、安全注入箱中充 N N2 2的目的？的目的？10系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成11主要功能主要功能12壓水堆核電廠安全注入系統(tǒng)反反應(yīng)應(yīng)堆堆蒸蒸汽汽發(fā)發(fā)生生器器熱管段熱管段冷管段冷管段冷冷卻卻劑劑泵泵氮氣氮氣換料換料水箱水箱高壓安全注高壓安全注入泵入泵低壓安全注低壓安全注入泵入泵硼注入箱硼注入箱13當主系統(tǒng)因發(fā)生破損事故，壓力降至一定值（如當主系統(tǒng)因發(fā)生破損事故，壓力降至一定值（如11.9MPa），或），或蒸汽管道大破裂事故蒸汽管道大破裂事故時，時，高壓安高壓安全注射泵全注射泵自動啟動

6、，將自動啟動，將換料水箱換料水箱內(nèi)內(nèi)2400mg/kg左右左右的含硼水注入堆芯，防止反應(yīng)堆重新臨界和注入的含硼水注入堆芯，防止反應(yīng)堆重新臨界和注入冷水以冷卻和淹沒堆芯。冷水以冷卻和淹沒堆芯。用于壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的用于壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的小泄漏事故小泄漏事故。主要目的：主要目的：維持冷卻劑系統(tǒng)壓力稍低于正常的值維持冷卻劑系統(tǒng)壓力稍低于正常的值， 使反應(yīng)堆正常停閉使反應(yīng)堆正常停閉。（1 1）高壓安注系統(tǒng)）高壓安注系統(tǒng)1415直接循環(huán)與再循環(huán)直接循環(huán)與再循環(huán)161718（2 2）蓄壓箱注入系統(tǒng)）蓄壓箱注入系統(tǒng)（中壓安注系統(tǒng)） 一回路管道發(fā)生破裂，一回路管道發(fā)生破裂，壓力急劇下降壓力急劇下降的情況下，的

7、情況下，蓄壓注射管系蓄壓注射管系在最短的時間內(nèi)淹沒堆芯以避免燃在最短的時間內(nèi)淹沒堆芯以避免燃料元件的熔化料元件的熔化。 每一個管路有一個每一個管路有一個安全注入箱安全注入箱（又稱蓄壓箱），（又稱蓄壓箱），一只一只電動隔離閥電動隔離閥和兩只串聯(lián)的和兩只串聯(lián)的逆止閥逆止閥。 蓄壓注入動作是蓄壓注入動作是完全自動完全自動的：的：當堆芯冷卻劑壓力當堆芯冷卻劑壓力迅速降低到低于安全注入箱內(nèi)氮氣壓力（迅速降低到低于安全注入箱內(nèi)氮氣壓力（4.2 MPa）時，硼水就頂開逆止閥從一回路冷管段注入堆內(nèi)。時，硼水就頂開逆止閥從一回路冷管段注入堆內(nèi)。1920蓄壓箱蓄壓箱21試驗管線試驗管線l為了對安注箱止回閥進行泄漏

8、試驗，提供了試驗管線。每為了對安注箱止回閥進行泄漏試驗，提供了試驗管線。每個安注箱裝有一只安全閥。使用個安注箱裝有一只安全閥。使用水壓試驗泵水壓試驗泵可以從可以從換料水換料水箱向安注箱充水并調(diào)節(jié)其水位箱向安注箱充水并調(diào)節(jié)其水位。l試驗泵最大流量為試驗泵最大流量為6m3/h，最大流量下總壓頭為，最大流量下總壓頭為240bar。l試驗泵是兩機組共用，除用于一回路水壓試驗外，也用來試驗泵是兩機組共用，除用于一回路水壓試驗外，也用來從換料水箱向安注箱充水。從換料水箱向安注箱充水。l此外，在上充泵停運的情況下，試驗泵還能此外，在上充泵停運的情況下，試驗泵還能提供主泵的軸提供主泵的軸封水封水。22123蓄

9、壓箱電動隔離閥N2N2換料水箱安全殼水壓試驗泵一回路冷管段2324在在冷卻劑管道大破裂冷卻劑管道大破裂，冷卻劑壓力急劇降低時，冷卻劑壓力急劇降低時使用，使用，以淹沒堆芯和保證堆內(nèi)水的流動，以便導以淹沒堆芯和保證堆內(nèi)水的流動，以便導出余熱出余熱。 低壓注射管系在冷卻劑壓力降到低壓注射管系在冷卻劑壓力降到0.7 MPa時由時由安全注射信號安全注射信號啟動，將啟動，將換料水箱換料水箱中的含硼水注入中的含硼水注入每個環(huán)路的冷管段。當換料水箱含硼水被汲完每個環(huán)路的冷管段。當換料水箱含硼水被汲完（水位低到一定程度）后，低壓安全注射泵可改（水位低到一定程度）后，低壓安全注射泵可改為抽取安全殼底部的為抽取安全

10、殼底部的地坑水地坑水。（3）低壓安注系統(tǒng)）低壓安注系統(tǒng)有些壓水堆核電廠設(shè)計中，以有些壓水堆核電廠設(shè)計中，以余熱排出泵余熱排出泵兼做兼做低壓安全注射泵低壓安全注射泵。25低壓安注系統(tǒng)流程低壓安注系統(tǒng)流程2627一回路破口后的壓力變化一回路破口后的壓力變化10050150102030 時間（時間（s）一回路壓力一回路壓力（bar）028安注系統(tǒng)的運行安注系統(tǒng)的運行 當核電廠功率運行時，除了濃縮硼酸溶液的再當核電廠功率運行時，除了濃縮硼酸溶液的再循環(huán)回路在連續(xù)運轉(zhuǎn)外，循環(huán)回路在連續(xù)運轉(zhuǎn)外，RIS系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。 為了保證盡快地實現(xiàn)安全功能，除為了保證盡快地實現(xiàn)安全功能，除蓄壓箱注

11、入蓄壓箱注入系統(tǒng)布置在安全殼內(nèi)離堆非常近的地方外系統(tǒng)布置在安全殼內(nèi)離堆非常近的地方外，RIS系系統(tǒng)的統(tǒng)的其余設(shè)備均布置在核輔助廠房其余設(shè)備均布置在核輔助廠房內(nèi)，以減少由于內(nèi)，以減少由于冷卻劑管道破裂產(chǎn)生的飛射物引起的風險。冷卻劑管道破裂產(chǎn)生的飛射物引起的風險。29安注過程安注過程l1.1.冷段直接注入階段冷段直接注入階段l 這一階段是利用一回路冷卻劑正常運行時的流向，使硼酸溶液盡快地注人這一階段是利用一回路冷卻劑正常運行時的流向，使硼酸溶液盡快地注人堆芯。一旦接到堆芯。一旦接到“安注安注”信號，立即自動執(zhí)行以下動作：信號，立即自動執(zhí)行以下動作：l 啟動第二臺高壓安注泵；啟動第二臺高壓安注泵；l

12、 打開高壓安注泵與換料水箱之間的隔離閥，然后關(guān)閉與容控箱之間的打開高壓安注泵與換料水箱之間的隔離閥，然后關(guān)閉與容控箱之間的隔離閥；隔離閥；l當一回路壓力低于安注箱絕對壓力當一回路壓力低于安注箱絕對壓力(約約4.2MPa)時時,中壓安注系統(tǒng)開始注入中壓安注系統(tǒng)開始注入。l當一回路絕對壓力降到當一回路絕對壓力降到1. 0MPa以下時以下時,低壓安注流量開始進入一回路冷段。低壓安注流量開始進入一回路冷段。l在直接注人階段換料水箱中的水位不斷下降，其水位與貯水量的對應(yīng)關(guān)系在直接注人階段換料水箱中的水位不斷下降，其水位與貯水量的對應(yīng)關(guān)系：l當出現(xiàn)低水位信號當出現(xiàn)低水位信號(MIN2)時，進入再循環(huán)過渡階

13、段，這時如果低壓安注泵流時，進入再循環(huán)過渡階段，這時如果低壓安注泵流量小于量小于300 m3/h，自動打開低壓安注泵通往地坑的最小流量管線，隔離通往，自動打開低壓安注泵通往地坑的最小流量管線，隔離通往換料水箱的最小流量管線，以防止在再循環(huán)階段地坑的高放射性液體污染換換料水箱的最小流量管線，以防止在再循環(huán)階段地坑的高放射性液體污染換料水箱。料水箱。MINI(正常水位正常水位)MIN2(低水位）低水位）MIN3(低一低水位）低一低水位）水位（距箱底）水位（距箱底）15.3m5.9m2.1m貯水量貯水量1600m3580m3200m330l2. 2. 再循環(huán)階段再循環(huán)階段l當換料水箱出現(xiàn)低一低水位信

14、號當換料水箱出現(xiàn)低一低水位信號(MIN3)而且安注信號繼續(xù)存而且安注信號繼續(xù)存在時，安注自動轉(zhuǎn)入再循環(huán)階段。在時，安注自動轉(zhuǎn)入再循環(huán)階段。切換動作是：低壓安注泵切換動作是：低壓安注泵吸入端接地坑的閥門開啟，在證實接地坑的兩個閥門開啟后吸入端接地坑的閥門開啟，在證實接地坑的兩個閥門開啟后隔離換料水箱，開始從地坑取水進行再循環(huán)。隔離換料水箱，開始從地坑取水進行再循環(huán)。l3. 3. 冷、熱段同時注入冷、熱段同時注入l把安注從冷段注入切換到冷段和熱段同時注入的時間是在把安注從冷段注入切換到冷段和熱段同時注入的時間是在事事故后故后12.5小時小時，由操縱員在主控室進行。冷、熱段同時注入時，由操縱員在主控

15、室進行。冷、熱段同時注入時，以熱段注入流量為主以熱段注入流量為主，而冷段注入只通過旁路閥門進行而冷段注入只通過旁路閥門進行，主，主閥門關(guān)閉。閥門關(guān)閉。l4. 4. 在發(fā)生在發(fā)生LOCALOCA后后2424小時小時，進入長期再循環(huán)階段，進入長期再循環(huán)階段。31在安注信號發(fā)出的同時，還引起下列自動操作：在安注信號發(fā)出的同時，還引起下列自動操作：1）反應(yīng)堆緊急停閉；）反應(yīng)堆緊急停閉；2）安全殼隔離和停止通風；）安全殼隔離和停止通風；3）汽機脫扣；）汽機脫扣；4）二回路蒸汽發(fā)生器正常給水隔離；）二回路蒸汽發(fā)生器正常給水隔離；5）輔助給水投入；）輔助給水投入；6）應(yīng)急柴油發(fā)電機組啟動。）應(yīng)急柴油發(fā)電機組

16、啟動。32（二）安全殼（二）安全殼 壓水堆核電廠的安全殼內(nèi)設(shè)置了核壓水堆核電廠的安全殼內(nèi)設(shè)置了核 蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的大部分系統(tǒng)和設(shè)備，蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的大部分系統(tǒng)和設(shè)備， 即反應(yīng)堆、一回路主系統(tǒng)和設(shè)備、即反應(yīng)堆、一回路主系統(tǒng)和設(shè)備、 余熱排出系統(tǒng)等。余熱排出系統(tǒng)等。33 (1)(1)在發(fā)生失水事故或地震時，承受事故產(chǎn)生在發(fā)生失水事故或地震時，承受事故產(chǎn)生的內(nèi)壓力，防止堆廠房內(nèi)放射性物質(zhì)外逸，以免的內(nèi)壓力，防止堆廠房內(nèi)放射性物質(zhì)外逸，以免污染環(huán)境；（污染環(huán)境；（設(shè)計準則通常按歷史最大地震或失設(shè)計準則通常按歷史最大地震或失水事故考慮水事故考慮） (2) (2)保護重要設(shè)備，防止受到外來襲擊（如保護重要設(shè)備

17、，防止受到外來襲擊（如飛機墜毀）的破壞；飛機墜毀）的破壞； (3) (3)是放射性物質(zhì)和外界之間的最后一道生物是放射性物質(zhì)和外界之間的最后一道生物屏障。屏障。主要功能主要功能34安全殼型式安全殼型式 綜合考慮材料、性能、形式、廠址、輸出功綜合考慮材料、性能、形式、廠址、輸出功率、經(jīng)濟性和安全性等因素，壓水堆核電廠具率、經(jīng)濟性和安全性等因素，壓水堆核電廠具有代表性的安全殼型式有：有代表性的安全殼型式有：a、雙層球形鋼安全殼、雙層球形鋼安全殼（前聯(lián)邦德國核電站采用）b、鋼筋混凝土安全殼、鋼筋混凝土安全殼（美國早期核電站采用）c、預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼、預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼（秦山、大亞灣）d、雙層預(yù)應(yīng)力混

18、凝土安全殼、雙層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼e、冰冷式安全殼冰冷式安全殼35l1 1、雙層球形鋼安全殼、雙層球形鋼安全殼l雙層球形鋼安全殼的內(nèi)層為密閉、承雙層球形鋼安全殼的內(nèi)層為密閉、承壓的鋼安全殼壓的鋼安全殼，外層為鋼筋混凝土二外層為鋼筋混凝土二次包容殼次包容殼,起生物屏蔽和外部事件屏障起生物屏蔽和外部事件屏障作用作用。兩層殼之間的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)有兩層殼之間的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)有負壓系統(tǒng)負壓系統(tǒng)，在事故時可保持負壓，在事故時可保持負壓(負負400Pa)，這樣，從鋼殼泄漏至環(huán)室的，這樣，從鋼殼泄漏至環(huán)室的放射性氣體只能經(jīng)過過濾凈化后，方放射性氣體只能經(jīng)過過濾凈化后，方能從排氣煙囪排放，大大降低了放射能從排氣煙囪

19、排放，大大降低了放射性物質(zhì)對環(huán)境的污染。性物質(zhì)對環(huán)境的污染。l它的優(yōu)點是：它的優(yōu)點是：(1)具有最經(jīng)濟的幾何形具有最經(jīng)濟的幾何形狀狀,安全殼內(nèi)有用體積最大；安全殼內(nèi)有用體積最大；(2)球形殼球形殼能承受全部內(nèi)壓薄膜載荷，不會將其能承受全部內(nèi)壓薄膜載荷，不會將其傳遞給相鄰結(jié)構(gòu)；傳遞給相鄰結(jié)構(gòu)；(3)環(huán)形空間內(nèi)可以環(huán)形空間內(nèi)可以安置安全系統(tǒng)的設(shè)備、管道、電纜托安置安全系統(tǒng)的設(shè)備、管道、電纜托架系統(tǒng)，這種全壓式雙層安全殼在德架系統(tǒng)，這種全壓式雙層安全殼在德國電站聯(lián)盟壓水堆核電廠采用。國電站聯(lián)盟壓水堆核電廠采用。362 2、鋼筋混凝土安全殼、鋼筋混凝土安全殼l鋼筋混凝土安全殼通常采用雙層結(jié)鋼筋混凝土安

20、全殼通常采用雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)，外層鋼筋混凝土殼為生物屏蔽外層鋼筋混凝土殼為生物屏蔽層層，內(nèi)層鋼殼起承壓密封作用內(nèi)層鋼殼起承壓密封作用，其其形式有圓柱形和球形兩種。形式有圓柱形和球形兩種。l圖為美國早期建造的電功率為圖為美國早期建造的電功率為800 MW壓水堆核電廠安全殼壓水堆核電廠安全殼，直徑約，直徑約40m，鋼板厚度，鋼板厚度38mm，半球頂、，半球頂、橢球底，二次包容殼為橢球頂蓋的橢球底，二次包容殼為橢球頂蓋的圓柱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，兩層殼之圓柱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，兩層殼之間留有間留有1.5 m寬的寬的環(huán)形空間，環(huán)腔環(huán)形空間，環(huán)腔內(nèi)呈負壓，內(nèi)呈負壓，從鋼殼泄漏至環(huán)腔的放從鋼殼泄漏至環(huán)腔的放射性氣體只

21、有經(jīng)過過濾凈化后方能射性氣體只有經(jīng)過過濾凈化后方能從排氣煙囪排放，以降低放射性物從排氣煙囪排放，以降低放射性物質(zhì)對環(huán)境的污染。質(zhì)對環(huán)境的污染。373.3.預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼l帶密封鋼襯里帶密封鋼襯里的單層預(yù)應(yīng)力混凝土安全的單層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼是一座支承在厚的鋼筋混凝土筷基上殼是一座支承在厚的鋼筋混凝土筷基上的的帶穹頂?shù)膱A柱形混凝土殼帶穹頂?shù)膱A柱形混凝土殼，圓筒壁和，圓筒壁和穹頂埋有后張預(yù)應(yīng)力鋼束，內(nèi)壁用穹頂埋有后張預(yù)應(yīng)力鋼束，內(nèi)壁用6.35至至12.70 mm厚的薄鋼板焊接成為氣密性厚的薄鋼板焊接成為氣密性鋼襯里，這種形式的安全殼廣泛用于美鋼襯里，這種形式的安全殼廣泛用于美

22、國、法國、日本的國、法國、日本的9001300MW壓水堆壓水堆核電廠中。核電廠中。l結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：筒壁為圓柱形，頂蓋呈橢球形，筒壁為圓柱形，頂蓋呈橢球形，其其內(nèi)徑約內(nèi)徑約40m，最高處標高約，最高處標高約60m，基礎(chǔ)，基礎(chǔ)最低處標高約最低處標高約負負15m，安全殼，安全殼總高總高75m，混凝土壁厚約混凝土壁厚約1m，其設(shè)計限值為：相對，其設(shè)計限值為：相對壓力壓力0.42MPa；最高平均溫度；最高平均溫度145，在，在失水事故峰值壓力時，安全殼內(nèi)氣體泄失水事故峰值壓力時，安全殼內(nèi)氣體泄漏率低于漏率低于0.3%/24h，正常運行時，正常運行時，安全安全殼內(nèi)壓力維持在殼內(nèi)壓力維持在0.0985 0.1

23、06MPa (絕對絕對壓力壓力)平均溫度在平均溫度在45以下以下。384.4.雙層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼雙層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼l單層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼的單層預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼的鋼襯一旦破裂，其密襯就遭鋼襯一旦破裂，其密襯就遭到破壞。因此，從提高安全到破壞。因此，從提高安全性方面考慮。有改用雙層安性方面考慮。有改用雙層安全殼的趨向，全殼的趨向，90年代初期建年代初期建造的造的1300MW壓水堆核電廠壓水堆核電廠均采用這種結(jié)構(gòu)均采用這種結(jié)構(gòu),其特點是：其特點是：取消內(nèi)層預(yù)應(yīng)力安全殼的鋼取消內(nèi)層預(yù)應(yīng)力安全殼的鋼襯里，增加外層二次包容殼，襯里，增加外層二次包容殼，從而降低了安全殼的熱應(yīng)力從而降低了安全殼的

24、熱應(yīng)力水平。水平。39 這種安全殼內(nèi)，四周有一個這種安全殼內(nèi)，四周有一個環(huán)形冷藏室環(huán)形冷藏室，其，其中裝有中裝有含硼的冰塊含硼的冰塊。正常運行時，制冷設(shè)備使冰。正常運行時，制冷設(shè)備使冰塊保持在凝固狀態(tài)。失水事故后，一回路釋放的塊保持在凝固狀態(tài)。失水事故后，一回路釋放的蒸汽首先經(jīng)過冰冷凝器，而后進入安全殼上部空蒸汽首先經(jīng)過冰冷凝器，而后進入安全殼上部空間，冰冷凝器起到吸熱降壓的作用，間，冰冷凝器起到吸熱降壓的作用，這種設(shè)計安這種設(shè)計安全殼壓力低、容積小，但設(shè)備費和運行費高，沒全殼壓力低、容積小，但設(shè)備費和運行費高，沒有得到普及有得到普及。4.4.冰冷式安全殼冰冷式安全殼40穹頂在吊裝中穹頂在吊裝

25、中 穹頂內(nèi)部穹頂內(nèi)部41吊裝環(huán)吊的大梁吊裝環(huán)吊的大梁 穹頂鋼束張緊穹頂鋼束張緊42安全殼在建造中安全殼在建造中 150150噸穹頂?shù)跹b噸穹頂?shù)跹b43安全殼變形測量安全殼變形測量 安全殼閥門局部泄漏試驗安全殼閥門局部泄漏試驗44安全殼貫穿件：安全殼貫穿件： 安全殼設(shè)有各種供穿過安全殼管道用的安全殼設(shè)有各種供穿過安全殼管道用的機械貫穿件機械貫穿件和穿過安全殼電纜用的電氣貫穿件和穿過安全殼電纜用的電氣貫穿件，貫穿件錨固在安全，貫穿件錨固在安全殼壁中。殼壁中。主要的貫穿件有：主要的貫穿件有： 1、設(shè)備閘門、設(shè)備閘門：重型設(shè)備的進出口，直徑：重型設(shè)備的進出口，直徑7.4m，滑動，滑動門封住。門封住。 2

26、、人員閘門、人員閘門：直徑為直徑為2.9m的雙封門鋼構(gòu)件，雙門有的雙封門鋼構(gòu)件，雙門有連鎖機構(gòu)，不能同時開啟。連鎖機構(gòu)，不能同時開啟。 3、燃料運輸管、燃料運輸管：一端為電動閘，另一端為密封塞。：一端為電動閘，另一端為密封塞。 4、管道、電纜貫穿件、管道、電纜貫穿件。 為了不使貫穿件處泄漏，均有特殊設(shè)計，各種電纜、為了不使貫穿件處泄漏，均有特殊設(shè)計，各種電纜、管道的貫穿件的結(jié)構(gòu)所示。管道的貫穿件的結(jié)構(gòu)所示。45安全殼貫穿件安全殼貫穿件46功能：功能：主要作用：當一回路失去冷卻劑，或蒸汽管道主要作用：當一回路失去冷卻劑，或蒸汽管道破裂事故情況下，破裂事故情況下，使使安全殼內(nèi)部溫度和壓力安全殼內(nèi)部

27、溫度和壓力保保持在可以承受的值持在可以承受的值，以確保安全殼這最后一道，以確保安全殼這最后一道屏障的完整性。屏障的完整性。（三）（三） 安全殼噴淋系統(tǒng)（安全殼噴淋系統(tǒng)（EASEAS） 還能還能帶走帶走失水事故時散布在安全殼內(nèi)的失水事故時散布在安全殼內(nèi)的裂變產(chǎn)裂變產(chǎn) 物物，如放射性，如放射性碘碘；和撲滅反應(yīng)堆冷停閉時安全；和撲滅反應(yīng)堆冷停閉時安全 殼內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)（當其它方法無效時）。殼內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)（當其它方法無效時）。47l安全殼噴淋系統(tǒng)所要排除的熱量來自于：安全殼噴淋系統(tǒng)所要排除的熱量來自于： （1）反應(yīng)堆剩余功率；）反應(yīng)堆剩余功率； （2）一回路構(gòu)件和流體的顯熱；）一回路構(gòu)件和流體的顯熱；

28、（3）二回路所帶的能量；）二回路所帶的能量； （4）鋯）鋯-水反應(yīng)的能量。水反應(yīng)的能量。48問題：問題：1 1、最初的噴淋水中加入一定量、最初的噴淋水中加入一定量NaOHNaOH的的目的？目的？2 2、安全殼噴淋系統(tǒng)如何使失水事故時、安全殼噴淋系統(tǒng)如何使失水事故時安全殼的壓力和溫度保持在所允許的數(shù)安全殼的壓力和溫度保持在所允許的數(shù)值之內(nèi)？值之內(nèi)？49安全殼噴淋系統(tǒng)安全殼噴淋系統(tǒng)換料水箱換料水箱NaOH儲罐儲罐噴淋噴淋泵泵噴淋熱交換器噴淋熱交換器化學添加劑噴射器化學添加劑噴射器噴頭噴頭50安全殼噴淋系統(tǒng)（EAS）安全殼噴淋管線設(shè)備冷卻水安全殼噴淋熱交換器噴淋泵NaOH貯藏箱換料水箱地坑51 本系

29、統(tǒng)由兩條冗余而又相互獨立的包含本系統(tǒng)由兩條冗余而又相互獨立的包含噴淋泵噴淋泵、 兩臺噴淋水熱交換器兩臺噴淋水熱交換器和和一個氫氧化鈉貯存箱一個氫氧化鈉貯存箱，以，以及管道、閥門的系列組成。及管道、閥門的系列組成。 每個系列能保證每個系列能保證100%的噴淋功能。兩組噴嘴的噴淋功能。兩組噴嘴 安裝在安全殼圓頂下不同高度的兩條安裝在安全殼圓頂下不同高度的兩條噴淋環(huán)管噴淋環(huán)管 上，噴淋泵與集水上，噴淋泵與集水地坑地坑之間有專設(shè)的管道相連。之間有專設(shè)的管道相連。系統(tǒng)描述系統(tǒng)描述52l噴淋管及噴頭噴淋管及噴頭l四條環(huán)形噴淋管四條環(huán)形噴淋管(每個每個系列兩條系列兩條)以反應(yīng)堆廠以反應(yīng)堆廠房中心線為中心固定

30、在房中心線為中心固定在安全殼的拱頂上，共有安全殼的拱頂上，共有506只噴頭只噴頭，兩個系列，兩個系列的噴頭數(shù)分別為的噴頭數(shù)分別為252和和254只。噴出水滴平均只。噴出水滴平均直徑為直徑為0.27mm。系統(tǒng)。系統(tǒng)運行時每一系列能覆蓋運行時每一系列能覆蓋安全殼內(nèi)的全部面積。安全殼內(nèi)的全部面積。53 直接噴淋：直接噴淋：發(fā)生發(fā)生失水事故失水事故，安全殼，安全殼壓力過高壓力過高（0.24MPa）時，時，EAS 的的噴淋隔離閥噴淋隔離閥自動打開，自動打開，噴淋泵噴淋泵自動啟動，把換料水箱中的冷硼水噴入整自動啟動，把換料水箱中的冷硼水噴入整個安全殼內(nèi)，使蒸汽凝結(jié)，降溫降壓；個安全殼內(nèi)，使蒸汽凝結(jié)，降溫降

31、壓； 再循環(huán)噴淋再循環(huán)噴淋：稍后階段，在：稍后階段，在換料水箱低水位信換料水箱低水位信號（號（MIN3MIN3）的作用下，切換為從的作用下，切換為從地坑地坑取水，做再取水，做再循環(huán)噴淋。由此，使事故時安全殼的壓力和溫度循環(huán)噴淋。由此，使事故時安全殼的壓力和溫度保持在所允許范圍內(nèi)。保持在所允許范圍內(nèi)。 在在最初的噴淋水中加有一定量的氫氧化鈉最初的噴淋水中加有一定量的氫氧化鈉，以，以提高噴淋水的提高噴淋水的PH值，來除去空氣中對人體危害最值，來除去空氣中對人體危害最大的放射性大的放射性碘碘。54 安全殼噴淋系統(tǒng)的運行安全殼噴淋系統(tǒng)的運行1.1.待命狀態(tài)待命狀態(tài)l正常運行時，正常運行時，EAS待命。

32、待命。2.2.安全殼噴淋信號安全殼噴淋信號l出現(xiàn)安全殼壓力偏高信號（閾值約為出現(xiàn)安全殼壓力偏高信號（閾值約為0.26MPa）安全殼壓力由）安全殼壓力由安全殼大氣監(jiān)安全殼大氣監(jiān)測系統(tǒng)測系統(tǒng) （ ETY ）的的4個壓力探測器測個壓力探測器測量（量（2/4邏輯）；邏輯）；從控制室手動操作從控制室手動操作3.3.直接噴淋階段直接噴淋階段l噴淋信號啟動后，各項動作下，來自噴淋信號啟動后，各項動作下，來自PTR001BA（換料水箱）的含硼水以（換料水箱）的含硼水以814m/h噴入，每個系列以噴入，每個系列以14t/h 的流量的流量將將 NaOH溶液注入噴淋水內(nèi)。溶液注入噴淋水內(nèi)。l 2NaOH+I2=Na

33、I+NaIO+H2O4.4.再循環(huán)噴淋再循環(huán)噴淋l 20分鐘后分鐘后, PTR001BA的水位到達的水位到達MIN3時時,報警，轉(zhuǎn)向再循環(huán)噴淋。報警，轉(zhuǎn)向再循環(huán)噴淋。安全殼內(nèi)壓力安全殼內(nèi)壓力（絕對）（絕對）觸發(fā)的動作觸發(fā)的動作0.11MPa(MAX 1) ETY隔離隔離0.13MPa(MAX 2) 反應(yīng)堆緊急停堆反應(yīng)堆緊急停堆汽輪機脫扣汽輪機脫扣 備用柴油機啟動備用柴油機啟動 安全注入安全注入 安全殼隔離階段安全殼隔離階段A 主給水泵跳閘主給水泵跳閘 主給水隔離主給水隔離 輔助給水系統(tǒng)啟動輔助給水系統(tǒng)啟動0.19MPa(MAX 3) 主蒸汽管隔離主蒸汽管隔離0.24MPa(MAX 4) 反應(yīng)堆

34、緊急停堆反應(yīng)堆緊急停堆安全殼隔離階段安全殼隔離階段BEAS系統(tǒng)啟動系統(tǒng)啟動柴油機啟動柴油機啟動55 蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)是核電廠的蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)是核電廠的專設(shè)安全系統(tǒng)之一，用于專設(shè)安全系統(tǒng)之一，用于保證蒸汽發(fā)生保證蒸汽發(fā)生器的給水器的給水，以便維持一個冷源，確保反，以便維持一個冷源，確保反應(yīng)堆熱量的導出。應(yīng)堆熱量的導出。（四）（四） 蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)(ASG)(ASG)56在在主給水系統(tǒng)失效或故障主給水系統(tǒng)失效或故障的情況下，輔助給水系的情況下，輔助給水系 統(tǒng)向蒸汽發(fā)生器提供給水；統(tǒng)向蒸汽發(fā)生器提供給水； 在在反應(yīng)堆啟動反應(yīng)堆啟動時，由該系統(tǒng)為蒸汽發(fā)生器充

35、水；時，由該系統(tǒng)為蒸汽發(fā)生器充水； 在反應(yīng)堆在反應(yīng)堆熱備用或熱停閉狀態(tài)熱備用或熱停閉狀態(tài)時，或反應(yīng)堆時，或反應(yīng)堆冷停冷停 閉而余熱排出系統(tǒng)尚未投入運行閉而余熱排出系統(tǒng)尚未投入運行之前，向蒸汽發(fā)生之前，向蒸汽發(fā)生 器提供給水；器提供給水； 當核電廠發(fā)生當核電廠發(fā)生失水事故、蒸汽管道破裂事故或給失水事故、蒸汽管道破裂事故或給 水管道破裂事故，主給水系統(tǒng)被切除水管道破裂事故，主給水系統(tǒng)被切除時，輔助給水時，輔助給水 系統(tǒng)自動投入。系統(tǒng)自動投入。功能功能57蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器正常給水主蒸汽管線大氣200m3/h抗震水箱790m3除鹽水生水生水100m3/h100m3/h去蒸汽發(fā)生器2去蒸汽發(fā)生器2去

36、蒸汽發(fā)生器3去蒸汽發(fā)生器3蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)58由于蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)是核電廠的專設(shè)安全設(shè)施，由于蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)是核電廠的專設(shè)安全設(shè)施，這就要求系統(tǒng)必須具有兩個主要特性：這就要求系統(tǒng)必須具有兩個主要特性：設(shè)備的冗余或多重設(shè)備的冗余或多重性性；以及在反應(yīng)堆正常運行期間系統(tǒng)中以及在反應(yīng)堆正常運行期間系統(tǒng)中所有設(shè)備均可隨時所有設(shè)備均可隨時投入運行投入運行。1.水源水源 輔助給水貯存箱有足夠大的容積輔助給水貯存箱有足夠大的容積。900MW核電廠核電廠輔助給水貯存箱有效容積為輔助給水貯存箱有效容積為790m3,它是根據(jù)停堆后它是根據(jù)停堆后6h內(nèi)帶內(nèi)帶走反應(yīng)堆余熱和運行主泵的熱量，把一回路

37、冷卻至走反應(yīng)堆余熱和運行主泵的熱量，把一回路冷卻至177oC的要求設(shè)計。的要求設(shè)計。水箱上部充有水箱上部充有略高于大氣壓的氮氣略高于大氣壓的氮氣，以免空氣進入使水再，以免空氣進入使水再次氧化。次氧化。59輔助給水貯存箱由二回路凝結(jié)水抽取系統(tǒng)提水。輔助給水貯存箱由二回路凝結(jié)水抽取系統(tǒng)提水。2.輔助給水泵輔助給水泵 一個系列一個系列由由兩臺兩臺50%容量、水冷卻的容量、水冷卻的電動輔電動輔助給水泵助給水泵組成組成；另一個系列由；另一個系列由一臺一臺100%額定流量的額定流量的汽動汽動輔助給水泵輔助給水泵，由反應(yīng)堆廠房，由反應(yīng)堆廠房主蒸汽管道隔離閥上游處抽出主蒸汽管道隔離閥上游處抽出的蒸汽來驅(qū)動的蒸

38、汽來驅(qū)動，蒸汽供應(yīng)可得到保證。，蒸汽供應(yīng)可得到保證。系統(tǒng)的布置應(yīng)使系統(tǒng)中兩個系列之間相互隔離，兩臺電動系統(tǒng)的布置應(yīng)使系統(tǒng)中兩個系列之間相互隔離，兩臺電動給水泵安置在同一房間，電動輔助給水泵的軸線與汽動輔給水泵安置在同一房間，電動輔助給水泵的軸線與汽動輔助給水泵的軸線垂直，以免相互受到來自對方飛射物的影助給水泵的軸線垂直，以免相互受到來自對方飛射物的影響。響。60儲水罐儲水罐電動泵電動泵氣動泵氣動泵除氣器除氣器流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥閥限流孔板限流孔板主給水主給水硼和水補給系統(tǒng)硼和水補給系統(tǒng)核島、常規(guī)島除核島、常規(guī)島除鹽水分配系統(tǒng)鹽水分配系統(tǒng)脫氣裝置的工作原理如下：脫氣裝置的工作原理如下： 除鹽水在除鹽水在540的溫度下進入再生熱交換器，離開熱交換器時溫度為的溫度下進入再生熱交換器，離開熱交換器時溫度為88.596之間。之間。 水從脫氣器頂部噴出霧化。不凝結(jié)性氣體從脫氣器頂部排出，排氣量為水從脫氣器頂部噴出霧化。不凝結(jié)性氣體從