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第一節(jié)非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)主要內(nèi)容1.1系統(tǒng)功能1.2系統(tǒng)描述1.3主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理1.4主要技術(shù)參數(shù)要求1)了解系統(tǒng)主要功能和工藝流程;2)熟悉主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、作用和運(yùn)行方式;3)了解本系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的相互關(guān)系;4)熟悉系統(tǒng)和設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。1非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要功能
RCS應(yīng)急補(bǔ)水和硼化安注應(yīng)急堆芯余熱導(dǎo)出事故后安全殼內(nèi)pH值控制過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)RCS冷卻2非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)描述系統(tǒng)描述
非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)(PXS)包括一個(gè)非能動(dòng)余熱導(dǎo)出熱交換器(PRHR
HX)、兩個(gè)堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、兩個(gè)安注箱(ACC)和一個(gè)安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)。其它PXS設(shè)備包括IRWST濾網(wǎng)、安全殼再循環(huán)管線和用于盛裝事故后pH調(diào)整化學(xué)藥品的籃筐。系統(tǒng)還包括用于支持系統(tǒng)運(yùn)行的管道、閥門和儀表。非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)原理圖包括應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)、安全注射(三個(gè)非能動(dòng)水源:堆芯補(bǔ)給水箱、安注箱、安全殼內(nèi)換料水貯存箱,可直接注入壓力容器)、非能動(dòng)余熱排出(一套100%容量非能動(dòng)余熱排出熱交換器)。應(yīng)急堆芯余熱導(dǎo)出子系統(tǒng)(1)
非能動(dòng)余熱導(dǎo)出子系統(tǒng)是非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)(PXS)的組成部份之一。系統(tǒng)的主要設(shè)備是非能動(dòng)余熱導(dǎo)出熱交換器。該熱交換器布置在IRWST內(nèi),換料水箱內(nèi)的水作為PRHR熱交換器的冷卻介質(zhì)。應(yīng)急堆芯余熱導(dǎo)出子系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖
應(yīng)急堆芯余熱導(dǎo)出子系統(tǒng)(2)
對(duì)于非冷卻劑喪失事件,可以通過(guò)PRHRHX來(lái)導(dǎo)出堆芯衰變熱。熱交換器由一組與上部及下部封頭連接的C型管束組成。熱交換器位于IRWST內(nèi),IRWST作為熱交換器的熱阱。反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí),一旦收到安全驅(qū)動(dòng)信號(hào),出口管路上的兩個(gè)氣動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)。由于PRHR熱交換器和反應(yīng)堆之間存在著位差和溫差,因此氣動(dòng)閥打開(kāi)后即產(chǎn)生反應(yīng)堆冷卻劑的自然循環(huán)流,其方向與主泵產(chǎn)生的強(qiáng)制流方向相同。安全驅(qū)動(dòng)信號(hào)及其動(dòng)作序號(hào)產(chǎn)生安全驅(qū)動(dòng)信號(hào)安全驅(qū)動(dòng)信號(hào)引起的動(dòng)作1穩(wěn)壓器壓力低安全殼隔離2超前—滯后主蒸汽管線壓力低堆芯補(bǔ)水箱投入3反應(yīng)堆入口溫度低主泵停止4安全殼壓力高—2主給水隔離5手動(dòng)觸發(fā)安全殼空氣過(guò)濾系統(tǒng)隔離6正常余熱排出系統(tǒng)隔離應(yīng)急堆芯余熱導(dǎo)出子系統(tǒng)(3)
PRHR熱交換器投入一段時(shí)間后,換料水箱內(nèi)的水達(dá)到飽和溫度,箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入鋼制安全殼內(nèi),并由安全殼的壁面冷卻。冷凝水沿鋼殼內(nèi)壁向下流,在安全殼運(yùn)行平臺(tái)處,由安全級(jí)的集水槽收集后被引回?fù)Q料水箱內(nèi),冷凝水繼續(xù)作為熱交換器的冷卻介質(zhì)。安注子系統(tǒng)
安注子系統(tǒng)包括兩個(gè)堆芯補(bǔ)水箱,兩個(gè)安注箱,一個(gè)安全殼內(nèi)換料水箱和相應(yīng)的管道、閥門、儀表組成。非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)有4種非能動(dòng)注射水源:
—兩臺(tái)CMT提供較長(zhǎng)時(shí)間較大的注射流;
—兩臺(tái)安注箱在數(shù)分鐘內(nèi)提供非常大的注射流;—一個(gè)IRWST提供很長(zhǎng)時(shí)間較小的注射流;
—受淹的安全殼成為長(zhǎng)期的水源。安注子系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖
安全殼內(nèi)pH控制子系統(tǒng)
包括pH控制籃筐,其布置高度低于事故后最低的淹沒(méi)水位,當(dāng)淹沒(méi)水位達(dá)到籃子高度時(shí),即形成非能動(dòng)的化學(xué)物添加。將安全殼再循環(huán)水的pH值控制在7.0-9.5范圍內(nèi)。pH控制籃框中裝有顆粒狀的磷酸三鈉?;@筐高于地面約30厘米??刂苝H值的目的是為了減少由于水的輻照分解而導(dǎo)致有機(jī)碘的產(chǎn)生。pH控制籃筐架
3非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)主要設(shè)備及工作原理非能動(dòng)余熱導(dǎo)出熱交換器
非能動(dòng)余熱導(dǎo)出熱交換器包括入口通道封頭、出口通道封頭兩個(gè)封頭,中間連有689根內(nèi)徑為19mm的C形管,傳熱管材料為因科鎳690。傳熱管的直立部分有5.5米高,被連接在IRWST上的框架所支撐。傳熱管的頂部低于IRWST正常水位。不管主泵運(yùn)行還是停運(yùn),非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)有能力在36小時(shí)內(nèi)將RCS的溫度降至215℃,以進(jìn)入安全停堆狀態(tài)。
非能動(dòng)余熱熱交換器
堆芯補(bǔ)水箱非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)中有兩臺(tái)堆芯補(bǔ)水箱,每臺(tái)容積為70.8m3,內(nèi)裝濃度約為3500ppm的含硼水。在正常運(yùn)行時(shí),堆芯補(bǔ)水箱裝滿含硼水。堆芯補(bǔ)水箱通過(guò)直接注入管線以及冷段壓力平衡管與冷卻劑系統(tǒng)相連接。堆芯補(bǔ)水箱底部的排放管線上有一只流量調(diào)節(jié)孔板,通過(guò)調(diào)節(jié)管道阻力調(diào)節(jié)注入流量。安注箱非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)中有兩臺(tái)安注箱,其總?cè)莘e為56.6m3,內(nèi)裝濃度約為2700ppm的含硼水,并由氮?dú)飧采w和加壓。每臺(tái)安注箱與反應(yīng)堆壓力容器的一根直接注入管相連接。當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力下降到低于安注箱的壓力時(shí),兩只串連的止回閥開(kāi)啟,硼水靠氮?dú)鈮毫ψ⑷敕磻?yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。安注箱的安注管線上有一只流量調(diào)節(jié)孔板,通過(guò)調(diào)節(jié)安注管道的阻力來(lái)調(diào)節(jié)安注流量。安全殼內(nèi)換料水箱
換料水箱是位于安全殼操作平臺(tái)下面的一個(gè)內(nèi)襯不銹鋼的大水箱,它是安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一部份。換料水箱靠近安全殼壁一側(cè)為鋼材料外壁,另外一側(cè)是鋼筋混凝土墻。IRWST的底部高于RCS回路的高度,這樣在RCS充分降壓后,含硼換料水能靠重力排入RCS。IRWST通過(guò)兩條DVI管線與RCS相通。IRWST內(nèi)裝有的含硼水處于與安全殼內(nèi)環(huán)境相同的溫度與壓力下。換料水箱及內(nèi)部部件結(jié)構(gòu)圖4非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)主要參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)(1)堆芯補(bǔ)水箱數(shù)量2容積(m3)70.8硼濃度(ppm)3500設(shè)計(jì)壓力(MPa.g)17.1設(shè)計(jì)溫度(°C)343主要技術(shù)參數(shù)(2)安注箱數(shù)量2容積(m3)56.6水容積(m3)48.1氮?dú)馊莘e(m3)8.5氮?dú)鈮毫Γ∕Pa.g)4.8硼濃度(ppm)2700設(shè)計(jì)壓力(MPa.g)5.5設(shè)計(jì)溫度(°C)148主要技術(shù)參數(shù)(3)安全殼內(nèi)換料水箱數(shù)量1容積(m3)2132硼濃度(ppm)2700設(shè)計(jì)壓力(MPa.g)0.03設(shè)計(jì)溫度(°C)65.6主要技術(shù)參數(shù)(4)非能動(dòng)余熱導(dǎo)出熱交換器數(shù)量1
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