核电厂系统与设备 ：第四章 一回路辅助系统

1、第四章 一回路辅助系统,2,压水堆核电站系统,3,一 回 路 主 系 统,REACTOR,1)化学和容积控制系统(RCV) 2)余热排出系统（RRA） 3)安全注入系统（RIS,4.1 化学和容积控制系统,RCV Chemical and Volume Control System,6,7,8,RCP-RCV连接图（1号机组,9,4.1.1 系统的功能,1、系统的主要功能 容积控制：通过上充下泄来调节稳压器水位。 化学控制：净化冷却剂，减少冷却剂中的腐蚀和裂变产物。 反应性控制：调节一回路的硼浓度,10,容积控制,1）水容积变化的原因 从热工学的角度来看，当一回路水温 度变化时（60291.4

2、），回路中水的容积 也随之变化（约增加40%）；在正常运行时， 一回路的平均温度也随功率的变化而改变； 从水力学的角度看，正常运行时，在15.5MPa压力下，系统边界内会不可避免地产生泄漏，主要指一号密封泄漏、主泵2号轴封泄漏和一些大的阀门阀杆的泄漏。这些泄漏也引起稳压器水位的波动。 （2）容积控制的目的：吸收一回路的水容积变化，将稳压器的液位维持在整定值上,11,3）容积控制原理 通过上充、下泄来吸收稳压器吸收不了的一回路水容积的变化，将稳压器的水位维持在程控液位。不同功率下稳压器液位的整定值是不同的，称为程控液位。 容积控制箱的容积有限，它可依靠硼回收系统（TEP）将容积控制箱吸收不了的水

3、排向硼回收系统（TEP）的前置贮存箱。 当一回路水容积收缩或产生泄漏时由反应堆硼和水补给系统（REA）供水,硼回收系统（TEP） Boron Recycle System 硼和水补给系统（REA） Reactor Boron and Water Makeup System,图4.2 容积控制原理图,12,化学控制,1）化学变化的原因 物理腐蚀：水中杂质沉积、燃料包壳上结垢、热点形成、燃料包壳破损、一回路水的放射性指标上升。 化学腐蚀：水中杂质多、温度高、氧含量增加以及pH值降低、化学腐蚀加快、腐蚀产物被带入一回路、受中子辐照被活化、增加一回路比放射性活度,一回路的结构材料,表面光洁度 水溶液P

4、H值 水中溶解氧,改善不锈钢的腐蚀性能,含氧量5ppm 不影响不锈钢的腐蚀性能 辐射 不影响不锈钢的腐蚀性能，但能使 机械性能发生变化，强度极限增加， 屈服极限增加，延伸率降低 硼酸 不影响不锈钢的腐蚀性能,影响不锈钢均匀腐蚀的因素,影响不锈钢应力腐蚀破裂的因素： 氯和氧 奥氏体不锈钢破坏的几率随氯离子浓度的增大而增大，在氧含量高的水中尤甚，氧是奥氏体不锈钢氯离子应力腐蚀破坏的促进剂,氟离子 会引起高温水中甚至低温水中不锈钢的应力腐蚀破裂。 硼酸和氢 在压水堆冷却剂浓度范围内，对不锈钢应力腐蚀无不利影响。 PH值 提高PH值能延缓腐蚀破裂过程。 温度 对不锈钢的氯离子应力腐蚀破裂有一定影响,2

5、）化学控制目的：清除水内悬浮杂质，控制腐蚀。 （3）化学控制原理： 注入氢氧化锂LiOH（99.9%的7Li）以中和硼酸； 注入联氨以去除溶解氧； N2H4 + O22H2O + N2 在正常运行时，向容控箱充入氢气，抑制水辐照分解生成 成氧。 净化、过滤、除盐。 （4）化学控制的温度与压力 离子交换器中的离子交换树脂不能承受60以上的高温。下泄流必须降至46； 与化学与容积系统（RCV）相联系的一回路以外的其他系统都处于低压，必须将下泄流的压力从15.5MPa降至0.20.5MPa,16,17,图4.3 化学控制原理图,除树脂碎片,大于5m的悬浮颗粒,离子交换树脂先达到硼饱和， 再达到锂饱和

6、、不吸附铯,除铯、锂,18,反应性控制（硼浓度的控制,1）反应性变化原因： 冷停堆到热态零功率过程中，燃料的多普勒效应和慢化剂的温度效应导致反应性的变化；温度上升时，238U共振吸收增加以及水的密度降低，反应性减少。反之，增大。 带功率运行时，由于毒物氙、钐的产生、裂变产物的积累和燃耗等带来的反应性减少； 工况变化导致的反应性变化。 （2）反应性控制目的： 调节一回路水的硼浓度，补偿堆芯反应性的缓慢变化；调节冷却剂硼浓度使功率调节棒、温度棒的棒位处于调节带内。 （3）反应性控制措施： 加硼-在上充泵吸入口注入硼； 稀释-用等量纯水代替冷却剂； 除硼-用离子交换树脂吸附一回路水中的硼,19,2.

7、 系统的辅助功能 供给主泵轴封水 供给稳压器辅助喷淋水 稳压器单相时的压力控制 供给一回路试验用水,20,3、系统的安全功能 在反应堆冷却剂系统发生小破口（当量直径D9.5mm）的情况下，化学和容积控制系统能够维持其水装量； 作为反应性控制的一种手段，化容系统在反应堆停堆，或在诸如弹棒、卡棒事故的反应堆热态次临界状态下的维修阶段，它都起作用。化容系统和反应堆硼和水补给系统共同保证这种功能。 在安全注入的情况下，化容系统上充泵作为高压安注泵运行,21,4.1.2 系统的流程,化学和容积控制系统的流程可分为： 1. 下泄回路 2. 净化回路 3. 上充回路 4. 轴封水及过剩下泄回路 5. 低压下

8、泄管线 6. 除硼管线,22,1. 下泄回路,23,24,下泄流的运行： 自一回路的2环路（2号机组）或3环路（1号机组）冷段引出。 下泄流是一个环路的冷管段上引出的，正常下泄流量为13.6m3/h，最大流量为27.3m3/h；下泄流温度292.4。 温度、压力控制至46，0.2-0.5MPa,25,系统的主要设备特性,1、再生式热交换器RCV001EX：该热交换器以上充流为冷源进行热量的回收，完成下泄流一次降压前的一次降温,2、下泄降压孔板RCV001003DI：降压孔板使下泄流的压力降至下泄热交换器的工作压力以下。三个并联的孔板通常只需一个投运。每个降压孔板额定流量为13600kg/h，额

9、定流量下压降为13.1MPa,3、下泄热交换器RCV002RF：完成下泄流的二次降温，使其低于净化系统的工作温度并防止二次降压的汽化。冷源是设备冷却水,4、下泄控制阀RCV013VP：当稳压器为双相时， RCV013VP调节孔板下游的压力，实现下泄流的二次降压，使其低于净化系统的工作压力；当稳压器为水实体时， RCV013VP用来控制一回路系统的压力。最大流量27.3m3/h，最大流量下压差1.87MPa，最大压差4.3MPa,26,2. 净化回路,27,2. 净化回路,T570C,28,混床除盐器， 先除硼，再除锂,阳床除盐器，除铯,T570C,容控箱,29,净化回路的运行 作用： 净化冷却

10、剂，除去冷却剂中离子态的裂变产物和腐蚀产物。 措施： 混床除盐器中按比例装入阳离子、阴离子两种交换树脂，使在硼饱和后达到锂饱和，同时吸附一回路冷却剂中的放射性离子。 阳床离子交换器用于除去放射性铯，净化一回路水质,30,3. 上冲回路,540C,2660C,31,上充下泄流程简图,32,上充回路的运行 上充泵从容积控制箱(RCV002BA)吸水； 上充流量根据稳压器水位调节； 上充泵将下泄流的绝对压力提高到17.7MPa；上充泵出口压力大于主回路压力，并足以提供主泵轴封回路供水的压力。 上充流通过再生热交换器可加热到266。 一路回到主系统的1环路（2号机组）或2环路（1号机组）冷段；另一路进

11、入轴封水回路,33,4. 轴封水及过剩下泄回路,34,主泵轴封水回路的运行 由上充回路提供，其压力大于一回路压力，以润滑泵轴承，冷却和润滑密封环。 轴封水回路的给水流量为1.8 m3/h， 回流流量0.67 m3/h，其余约1.1m3/h流入一回路，0.03 m3/h 进入RPE系统,过剩下泄回路的运行 当正常回路加热的最后阶段有较大的下泄流量，最大流量 3.4 m3/h。 事故情况下，从2环路过渡段吸取一回路水,35,5. 低压下泄管路,换料时或维修冷停堆时,36,6. 除硼管线,一回路系统硼浓度太高时,37,4.1.3 系统的主要设备特性,1、再生式热交换器RCV001EX 该热交换器以上

12、充流为冷源进行热量的回收，完成下泄流一次降压前的一次降温。运行参数如下,2、下泄降压孔板RCV001003DI 降压孔板使下泄流的压力降至下泄热交换器的工作压力以下。三个并联的孔板通常只需一个投运。 每个降压孔板额定流量为13600kg/h，额定流量下压降为13.1MPa,38,3、下泄热交换器RCV002RF 完成下泄流的二次降温，使其低于净化系统的工作温度并防止二次降压的汽化。冷源是设备冷却水，出口温度由流量调节阀RRI155VN调节，运行参数如下,4、下泄控制阀RCV013VP 当稳压器为双相时， RCV013VP调节孔板下游的压力，实现下泄流的二次降压，使其低于净化系统的工作压力；当稳

13、压器为实体时， RCV013VP用来控制一回路系统的压力。 最大流量27.3m3/h，最大流量下压差1.87MPa，最大压差4.3MPa,39,5、除盐器前过滤器RCV001FI 该过滤器用来吸附尺寸大于5m的固体颗粒，以保护离子交换树脂不受污染和堵塞。 6、除盐器前旁路阀RCV017VP 离子交换树脂的工作温度是4662.5。当下泄流温度过高于57时，该阀将自动切换，使下泄流通过旁路，不经除盐器，直接流入容控箱。 7、混床除盐器RCV001和002DE 按比例装入阳离子、阴离子两种交换树脂，使在硼饱和后达到锂饱和，同时吸附一回路冷却剂中的放射性离子。运行参数如下,40,8、阳床除盐器RCV0

14、03DE 安装在混床除盐器之后，主要用来除去放射性铯，净化一回路水质。运行参数如下,9、三通阀RCV026VP 当需要减少一回路水中硼的含量时，用此阀将水导向硼回收系统（TEP），用它的阴床除盐器除去水中的硼。 10、除盐器后过滤器RCV002FI 安装在除盐器之后，用于除去树脂碎颗粒,41,11、容控箱RCV002BA 吸收稳压器不能吸收的一回路水容积的变化； 作为除气塔，使一回路放射性气体从这里释放，定期排往废气处理系统（TEG）； 作为上充泵的高位给水箱，为上充泵提供水源,12、上充泵RCV001003PO 三台并联的上充泵是多级卧式离心泵；它把容控箱的来水升压到17.7MPa送入一回路

15、。每台上充泵装有一台齿轮增速器驱动油泵和一台电动辅助油泵。正常运行时，用齿轮油泵润滑，启动时则用电动油泵提供顶轴油压。上充泵作为高压安注泵使用时，要求立即启动。设计上允许在此情况下，即使电动油泵不可用和在齿轮油泵给出有效油量之前也能启动上充泵,42,15、轴封水回流热交换器RCV003RF 用来冷却轴封回流水，和上充泵的最小流量线,13、上充流量调节阀RCV046VP 此阀调节上充流量，使稳压器水位处于程控水位。最小流量为6m3/h，以保证下泄流得到充分冷却；最大流量为25.6m3/h，以保证轴封水的供给。 14、过剩下泄热交换器RCV021RF 它被用来冷却过剩下泄流，冷源为设备冷却水。参数

16、如下,43,16、系统安全阀,44,4.1.4 系统的运行,1.机组正常运行 （1）稳态运行时，化容系统通过上充、下泄保证稳压器水位处于程控液位，完成反应堆冷却剂系统的容积控制、化学控制和轴封水的供应；过剩下泄、低压下泄和辅助喷淋等管线均被隔离；只有状态，以使余热排出系统充满水。低压下泄的回水管线处于开通 （2）负荷变化时，一回路水容积变化较大。 首先是稳压器吸收其水容积的变化。当一回路水容积变化量增加，以致稳压器不能完全吸收其变化时，稳压器不能吸收的部分则由容控箱吸收。而容控箱水容积是有限的，在一回路水扩容，使容控箱水位升至高液位时，RCV030VP受容控箱液位控制，将下泄流的一部分，甚至全

17、部导入硼回收系统。在一回路水容积收缩而使容控箱水位降至低液位时，反应堆硼和水补给系统则根据容控箱液位指示自动启、停自动补给操作，为一回路补充与其硼浓度相同的硼水，使容控箱水位维持正常。 （3）如果反应堆在一个新的功率水平下运行较长时间，则必须对一回路冷却剂的硼浓度作相应的调整，以补偿由于温度变化和毒物等引起的反应性变化,45,1）“高-高水位”信号，RCV030VP“全开”指向硼回收系统（TEP），当水位下降至80.5%时，该指令消失。 （2）“水位高”警报信号，当水位下降至63%时，该信号消失。 （3）容控箱水位整定值调节区。水位在49时， RCV030VP向TEP的开度为0，而向RCV的开

18、度为100。水位达到63时， RCV030VP向TEP开度为100，而向RCV开度为0。在水位49到63之间，RCV030VP按比例向容控箱和TEP分配下泄流 。 （4）REA“自动补水”结束。 （5）REA“自动补水”投入。 （6）“水位低”警报信号，当水位上升至25%时，该信号消失。 （7）当水位降到5%时，“低一低液位”信号触发，开启RIS012VP和013VP，之后关闭RCV033和034VP；上充泵转向换料水箱汲水（反操作在水位恢复至10%以上后由操纵员手动实施,46,2. 冷停堆和热停堆工况 （1）正常冷停堆时，一回路水通过低压下泄管线实现净化。为避免一回路系统超压，正常下泄管线仍

19、旧开启。只要一回路水超过主管道中心线，就应保证轴封水的供应。 （2）换料或维修冷停堆时，净化后的水从低压下泄回水管线反回一回路系统。当一回路系统完全卸压后，轴封水由容控箱靠重力提供，轴封回流管线隔离。 （3）热停堆时，化容系统的运行和反应堆正常运行时相同，应根据停堆时间长短来调整硼浓度,47,3. 机组启动 在机组启动过程中，化容系统的运行主要包括： （1）对一回路进行充水、静排气、升压和动排气，使机组进入正常冷停堆工况。 （2）对一回路进行升温、净化和加药。 加热过程中必须控制一回路升温速率在28/h以下；一回路水的净化是利用化容系统和余热排出系统连接的回水管线经化容系统的净化单元来完成的；

20、当一回路温度升高到80时，开始注入氢氧化锂和联氨，用联氨除氧必须在一回路温度达到120之前完成。达到120后，将容控箱上部供气由氮气切换为氢气，以抑制一回路水的辐照分解生成氧。 （3）继续升温和稳压器建立汽腔。 一回路平均温度大于120时，稳压器就可以开始建立汽腔。汽腔形成以后，一回路的压力即由稳压器来控制。 （4）余热排出系统的隔离，继续升温升压至热停堆。 在此其间，冷却剂由化容系统净化单元来进行净化。升功率之前，必须对冷却剂进行稀释，以补偿氙毒的积累,48,4. 机组停堆过程 一回路系统降温降压之前必须使一回路水达到所需要的冷停堆硼浓度。系统运行主要包括： （1）降温、降压和除气 在硼浓度

21、达到冷停堆的要求之后，一回路开始降温降压。降温速率可以由汽轮机旁路系统控制，不允许超过28/h，对一回路的除气，实际上在停堆前对容控箱的氮气吹扫就已开始。对换料大修，则在降温过程中可利用硼回收系统给一回路除气，以降低一回路的氢浓度和放射性水平；降温降压过程中，要保证压力与温度在RCP标准工况（P-T）图限制线内。 （2）余热排出系统投入运行 当一回路温度下降到180，压力降至2.8MPa时，即可投运余热排出系统（RRA）。只有余热排出系统的温度、压力和硼浓度与一回路一致时，该系统才可以与一回路接通。 （3）稳压器汽腔淹没 减小下泄流量，增加上充流量，使稳压器淹没汽腔。汽腔淹没后，即用RCV01

22、3VP控制一回路压力,49,4）一回路氧化 在一回路水温降到80时，通过反应堆硼和水补给系统向一回路注入双氧水，同时对容控箱进行空气吹扫，使一回路冷却剂快速氧化，可阻止大修时一回路放射性水平的增加。 （5）由余热排出系统冷却至冷停堆 一回路压力（表压)降到0.3MPa时，停运上充泵；停运后，主泵的轴封水将由RCV002BA继续供给。开通化容系统和余热排出系统的联管，净化回路继续净化一回路水质,5.事故情况 （1）下泄管线破裂 如果降压孔板上游的管道破裂，则泄漏流量会很大，稳压器的水位会迅速下降而导致下泄管线自动隔离。 如果降压孔板下游的管道破裂，由于有降压孔板的节流，泄漏流量就没有上述情况那样

23、大，稳压器水位下降缓慢，不会导致下泄管线的自动隔离，这时需手动隔离下泄管线。 下泄管线被隔离后，应立即隔离上充管线，开通过剩下泄管线。此时上充泵继续运行，为主泵提供轴封水,50,2）上充管线破裂 可以根据下列情况判断上充管线是否破裂： 上充泵出口压力低，下泄管线自动隔离； 上充流量不足； 容控箱水位低，引起连续补水。 如果上充管破裂，应隔离管线破坏部分，投入过剩下泄，维持轴封水供应，根据情况决定机组进入热停堆或冷停堆。 （3）轴封注水管线破裂 可根据轴封水流量低和轴封注水过滤器压差高的报警信号来判断轴封注水管是否破裂。轴封注水管破裂，应立即隔离轴封水管线，机组进入冷停堆。 （4）轴封回流管线破

24、裂 如果轴封回流管破裂，容控箱水位会立即下降，连续补水已不能维持容控箱正常液位，上充泵将切换从换料水箱PTR001BA吸水。事故出现后，应立即隔离轴封回流管线和上充泵最小流量管线，机组进入冷停堆,4.2 反应堆硼和水补给系统,REA Reactor Boron and Water Makeup System,52,53,4.2.1 系统的功能,1、系统的主要功能：为RCV贮存并供给其容积控制、化学控制和反应性控制所需的各种流体。 提供除盐除氧水（容积控制）； 注入联氨和氢氧化锂等化学药品（化学控制）； 提供硼酸溶液和除盐除氧水（反应性控制,54,2、 系统的辅助功能 向稳压器卸压箱提供喷淋冷却

25、水； 为主泵密封水立管(RCP011，021，031BA)供水，以冲洗3号轴封； 向换料水箱（PTR001BA）提供硼浓度为2400g/g的硼酸溶液（18个月换料方案）,为其初始充水及补水； 向安全注入系统硼酸注入箱（RIS021BA）提供硼浓度为7000g/g的硼酸溶液，初始充水和补水； 向容控箱提供与一回路当前浓度一致的硼酸溶液，进行排气操作； 为稳压器和余热排出系统的先导式卸压阀充水,55,56,4.2.2 系统的组成 由水部分及硼酸部分组成,1、除盐除氧水部分,2300m3浮动顶盖水箱（9REA001002BA），两机组共用，水源来自硼回收系统，不足时，可由核岛除盐水分配系统（SED）

26、经辅助给水系统（ASG）的除氧器除氧后供给,57,4台除盐除氧水泵（1-2REA001，002PO），每台机组两台。将水箱中的水送入混合流道（正常补给）、上充泵入口（旁路补水）、 REA006BA（化学药品制备）、一回路系统（主泵轴封水立管、卸压箱）和余热排出系统卸压阀,58,2台化学药品混合罐（ 1-2REA006BA）每台机组一个。在冷却剂系统启动和运行过程中，需要通过化学和容积控制系统添加联氨以除氧，或加入氢氧化锂以调节冷却剂的pH值。化学物添加箱的容积为20L,59,2、硼酸部分 1个硼酸溶液配制箱（9REA005BA），两个机组共用；4%和12%浓度的硼酸溶液是在两个机组共用的硼酸溶

27、液配制箱（9REA05BA）中，将结晶状的硼酸(H3BO3)同除盐(未除氧)的水相混合而配置成的,60,3个硼酸溶液贮存箱。每个机组分别使用一个（1-2REA004BA），第3个（9REA003BA）为两个机组共用；4%硼浓度（ 7000g/g ）的硼酸溶液储存在3个贮存箱内，来自硼回收系统（TEP）。不足时可由REA005BA制备的硼酸溶液来补充,61,4台硼酸溶液输送泵（1-2REA003，004PO），每个机组两台。将贮存箱中的硼酸溶液送入混合流道（正常补给）和上充泵入口（直接或应急硼化,62,1、正常补给管线 稀释、硼化、自动补给和手动补给等正常补给操作时，硼酸溶液经REA065VB，

28、除盐除氧水经REA016VD单流或者合流进入混合流道，最后通过REA018VB被送到上充泵入口，这就是正常补给管线。 为了防止管道中遗存的除盐除氧水引起意外稀释，在REA016VD前串联安装气动隔离阀REA015VD，以补充隔离。而且，现已更改为RCV154VP永久性处于手动隔离状态,4.2.3 系统的管线和阀门,63,2、补水旁路管线 在正常补水管线不可用(如REA015VD打不开)时，可以利用补水旁路管线将除盐除氧水送到上充泵入口，即就地打开手动隔离阀REAl20VD,4.2.3 系统的管线和阀门,64,3、直接硼化管线 在下列事故情况下，可以使用由电动隔离阀REA210VB控制的直接硼化

29、管线，以增加硼水的流量，将硼酸溶液直接送到上充泵入口。 控制棒插入过深，引起严重的轴向通量畸变； 发生紧急停堆信号，但控制棒没有落下； 反应性失控地增加； 紧急停堆后发生失控的冷却，使停堆安全裕度减小； 正常硼化管线失效； 在安全注入时，硼量不够； 厂外电源丧失和汽轮机跳闸后停堆； 给水丧失后停堆。 REA210VB由主控制室遥控操作，由柴油发电机提供应急备用电源,65,4、应急硼化管线 在正常硼化管线及直接硼化管线不可以时，打开REA205VB，利用应急硼化管线将硼酸溶液送到上充泵入口,66,5、与换料水箱(PTR001BA）的连接管线 反应堆硼和水补给系统通过装有两个手动隔离阀REA200

30、VB和202VB的管线与换料水箱相连，向其输送硼浓度为（2400100）g/g的硼酸溶液,67,4.2.4 系统的主要设备特性,1. 除盐除氧水贮存箱REA001和002BA 正常运行时，一个水箱对两台机组供水，另一个水箱则处于充水或备用状态。 容积为300m3；箱内最高温度50，最高工作绝对压力0.105MPa； 水质要求：氧含量0.1mL/m3，硼浓度5g/g；氧含量或硼浓度超标时，需将水送去TEP再处理。 为防止箱中的水与空气接触而被氧化，水箱顶盖采用浮顶式结构。顶盖的周边通过软薄膜与箱体相连，而薄膜的周边在箱体的中部(比箱底高6.38m与箱壁固定连接。在薄膜与箱壁内侧之间的空隙用核岛除

31、盐水填充，以达到润滑和密封的目的。浮动顶盖上设有一根与大气连通的细管，用于充水时排除顶盖下的空气，以避免超压和排水时出现真空,68,2. 硼酸溶液配制箱REA005BA 硼酸溶液配制箱为两台机组共用。配制时，用硼酸(H3B03)晶体同核岛除盐水相混合，配制硼浓度为7000 g/g的硼酸溶液，箱内设有电加热器和搅拌器。 根据需要配制好的硼酸溶液用硼酸泵或靠重力送入硼酸溶液贮存箱，靠重力送入RIS021BA，硼浓度均为70007700 g /g。 硼酸溶液配制箱的可用容积为3m3，箱内最高工作温度为80，压力为大气压,69,3. 硼酸溶液贮存箱9REA003BA和1-2REA004BA 每个箱的容

32、积均为82.5m3，可用容积81m3，最高工作温度为40，最高工作绝对压力为0.17MPa。 两台机组三个箱中两个箱的容量足够保证一台机组在寿期初的冷停堆和同时进行另一台机组寿期末的换料冷停堆。 为防止贮存箱内的溶液与空气接触而再氧化，箱内应保持一定压力的氮气覆盖，使氧含量小于0.lmL/m3,70,4. 泵REA001004PO 每个机组两台除盐除氧水泵和两台硼酸泵，均由应急柴油发电机提供备用电源。 REA001和003PO为A列，REA002和004PO为B列。 正常运行时，一台除盐除氧水泵和一台硼酸泵即可满足需要，设置在自动状态，接到信号时便自动启动。另一台除盐除氧水泵和另一台硼酸泵则处

33、于手动控制状态。 每台泵都设有最小流量管线。为保证硼浓度的均匀，操作员可定期用硼酸泵通过最小流量管线进行硼酸溶液贮存箱内硼酸溶液的循环,71,5.化学药品混合罐REA006BA 每台机组有一个化学药品混合罐，用于配制联氨溶液和氢氧化锂溶液。 配制时，先将化学药品从投料孔倒入罐内，与除盐除氧水混合，并借助于除盐除氧水泵注入上充泵入口。 化学药品混合罐的可用容积为0.02m3，箱内最高工作温度为45，最高工作绝对压力为1.1MPa,72,6.硼酸溶液过滤器REA011FI 每台机组设有一个过滤器，安装在两台硼酸泵的出口管线上，用来过滤硼酸溶液中直径大于5m的颗粒，正常流量为27.2m3/h，过滤效

34、率大于98,73,4.2.5 系统的运行,1、系统的备用状态 反应堆启动之前，1台除盐除氧水泵和1台硼酸泵在“自动”方式； 另1台处于“手动”方式,74,2、正常补给的操作方式 指慢稀释、快稀释、自动补给、硼化和手动补给。由于RCV154VP已变更为永久性行政隔离，因此慢稀释的操作方式已被取消。 为降低一回路硼浓度，使反应性增加，关闭065VB，隔离硼酸补给管线，用等量除盐除氧水代替一回路的水，这种操作方式就是稀释。 为增加一回路硼浓度，使反应性降低，关闭016VD，隔离除盐除氧水补给管线，将硼浓度为7000g/g的硼酸溶液注入上充泵入口，该操作就是硼化。 若容控箱水位低，要求补给与一回路当前

35、硼浓度相同的硼水，而且补给的启动和停止都受容控箱液位控制，这种操作方式就是自动补给。 为了给换料水箱初始充水及补水，或是为了提高容控箱水位，以便排放箱内气体，操纵员给定除盐除氧水和硼酸的流量及容量，由操纵员发出启动指令，当补给达到预期的容积时自动停止或由操纵员停止，就是手动补给,75,3、其他操作 (1)稳压器卸压箱的喷淋冷却 为手动操作，当卸压箱的水温超过60，由操作员开启REA038VD，进行喷淋冷却。 (2)主泵轴封水立管补水 三个主泵轴封水立管RCP011，021，031BA中的一个达到低水位阈值时，一台除盐除氧水泵REA001或002PO将自动启动，向主泵轴封水立管供水。只有当三个立

36、管都达到高水位阈值时，除盐除氧水泵才会停运，相应阀门也将自动关闭,4.3 余热排出系统,RRA Residual Heat Removal System,77,余热排出系统（RRA），又称反应堆停堆冷却系统 在正常运行的工况下，热量由蒸汽发生器传递。 反应堆停堆后，裂变碎片及它们的衰变物在放射性衰变过程中释放的热量，就是剩余功率。当二回路不能再运行时由余热排出系统导出,反应堆停堆后的剩余功率,80,RCP-RCV-RRA连接图,81,4.3.1 系统的功能,1、系统的主要功能 在反应堆正常停堆过程中，当一回路T180，P3.0MPa时，用RRA系统排出堆芯余热、一回路水和设备的显热、主泵运行产

37、生的热量，使反应堆进入冷停堆状态。 在停堆事故中，RRA系统也被用来排出上述三部分热量，但LOCA（安全注入系统投入运行）除外,82,系统的辅助功能 RRA系统和RCV系统的接管提供了一条低压下泄管线，用以实现一回路处于单相状态时的压力调节和水质净化，此时一回路的超压保护也由RRA系统的卸压阀来实现。 在一回路全部停运，或主泵不可用时，RRA泵可以在一定程度上保证一回路水的循环，使一回路水温和硼浓度得以均匀。 在换料操作后，RRA泵还参与换料水运输。把堆腔的水送回换料水箱,83,3、系统的安全功能 主蒸汽管道或蒸汽发生器传热管有破口的情况下，冷却反应堆，导出余热。 一回路小破口且RCV系统可维

38、持稳压器水位的故障工况下，冷却一回路。 冷停堆期间，通过其安全阀防止一回路升压，实现一回路的超压保护,84,4.3.2 系统的组成,由两台余热排出泵、两台热交换器及相关的阀门和管道组成。 余热排出泵从一回路2环路热段吸水，送入一段母管。母管的水分向两个热交换器RRA001和002RF以及一个旁路管线后汇合，然后通过中压安注的注入管线回到1、3环路冷段。 RRA系统除与一回路连接外，还与RCV系统和PTR系统相连,85,系统的流程图,86,4.3.3 系统的主要设备特性,1、余热排出泵RRA001和002PO 余热排出泵是卧式、单极离心泵，由一回路水提供机械密封的润滑。每台泵配备一个以设备冷却水

39、为冷源的热屏和热交换器,87,4.3.3 系统的主要设备特性,2、余热排出热交换器RRA001和002RF 为立式、倒U形管壳式热交换器。管侧为冷却剂，壳侧为设备冷却水。总高度9.65m。 2台热交换器并联布置，以保证在1台不可用时RRA系统仍具有部分热量排出能力,88,3、阀门 调节阀RRA013，024和025VP RRA024和025VP：手动，根据一回路温度及升降温速率的需要，手动控制通过热交换器的反应堆冷却剂流量。 RRA013VP：自动或手动，用于维持总流量为预定值，以保证泵的输出流量恒定,89,3、阀门 卸压阀RRA018，115，120，和121VP RRA018VP和12OV

40、P串联，RRA115VP和121VP串联。 RRA018和115VP为保护阀，RRA120和121VP为隔离阀。正常运行时，保护阀关闭，隔离阀开启。在“保护阀”动作后不能重新关闭的故障情况下，为防止使一回路过度减压，相应的“隔离阀”在压力降到其阈值时将自动关闭,90,4、管线 泵的入口管线 一回路二环路热管段与RRA泵之间并列布置两条管线，每个管线设置两个隔离阀。为避免RCP212VP和RRA001VP之间及RCP215VP和RRA021VP之间的管段由于一回路温度升高而超压，也为了一回路降温降压时这两个管段的压力很快下降，以便阀门的开启，在这两个管段上分别引出装有逆止阀的管线返回一回路2环路

41、热管段。 气动隔离阀RRA130VP和131VP进行RCP212VP和215VP的密封性试验,91,4、管线 余热排出系统排水管线 系统的两条排水管线分别与中压安注箱RIS001，003BA的两条注入管线相连接。RRA014、015VP是电动隔离阀，保证与一回路系统的隔离。逆止阀RCP121、321VP保护余热排出系统免受来自一回路压力的冲击。在连接点上游的中压安注管线上设有隔离阀，在余热排出系统正常运行时是关闭的,92,与RCV系统的连接管线 在余热排出热交换器出口总线上有一条连接到RCV降压孔板下游的管线，这就是低压下泄管线。余热排出泵入口连接着一条来自RCV系统除盐装置下游的管线，为低压

42、下泄回水管线,93,与PTR系统的连接管线 余热排出泵入口与PTR001、002PO入口间的联络管线用于： 在PTR系统作为RRA系统应急备用时， PTR002PO通过该管线吸入一回路的水，进行冷却和处理。 在余热排出热交换器维修后进行动态排气操作时，余热排出泵将通过这条管线从换料水箱吸水。 余热排出热交换器出口与PTR001、002RF出口间的管线用于： 在PTR系统作为RRA系统应急备用时，用PTR系统代为冷却和处理反应堆冷却剂时，冷却剂由该管线送回一回路。 换料后，余热排出泵通过该管线将反应堆换料腔的水送回换料水箱,94,4.3.4 系统的运行,1、系统的备用状态 电厂正常运行时，RRA

43、系统处于隔离备用状态。主要配置如下： 余热排出泵停运； 四个入口阀、两个排水阀、两个密封性试验阀、以及与PTR连接管线上的阀门关闭； 低压下泄管线隔离，低压下泄回水管线开通； RRA024VP、025VP开度30%，013VP全开。 设备冷却水处于备用状态，但与RRA系统隔离。 2、系统的运行范围 一回路绝对压力：1个大气压3.0 MPa； 一回路平均温度：10180； 系统运行区域包括换料冷停堆、维修冷停堆，正常冷停堆，一回路单相中间停堆和RRA系统投运的一回路两相中间停堆,95,3. 系统的正常启动 （1）RRA系统启动前一回路应具备的条件：绝对压力2.42.8MPa（压力未降至2.8MP

44、a时四个入口阀闭锁不能打开）；平均温度160 180 ；压力由稳压器控制；至少一台主泵仍在运行。 （2）RRA系统正常启动的主要操作 升温（2台余热排出泵交替运行，启动1台泵使温度升高60 ，停运该泵30s后再启动另一台泵） 升压（利用低压下泄管线实现） 调整硼浓度,96,4. 一回路冷却过程中RRA的运行 （1）在反应堆冷却过程的第二阶段，RRA投入运行，用来冷却一回路的水。 （2）几点注意： 仍存在由RRA冷却转换到蒸汽发生器冷却的可能性，因此至少2台蒸汽发生器水位在窄量程范围内。如需转换，时间控制在一小时内。 随着一回路从两相到单相的过程，一回路压力控制由稳压器切换到RCV013VP，超

45、压保护改由RRA系统卸压阀来实现。 RRA投入后，2台泵2台热交换器都在运行。不断降温到正常冷停堆时，可以停运1台余热排出泵。在此过程中，按照降温速率小于28 /h的要求手动调节RRA024和025VP的开度,97,5.一回路加温过程中RRA的运行 （1）反应堆从冷停堆状态开始加热的过程中，RRA系统用来控制一回路的升温速率。另外，一回路温度升到120 之前，若尚未完成加药除氧操作，RRA系统须冷却一回路，阻止温度升高。 （2）在蒸汽发生器可控制一回路温度时，即可停运余热排出泵,98,6. RRA系统的正常停运 （1）在反应堆从冷停堆过渡到热停堆的过程中进行。 RRA系统停运时外部先决条件：

46、绝对压力2.42.8MPa；压力超过3.0MPa有报警； 平均温度160 180 ； 压力由稳压器控制（安全阀可用）； 至少两台主泵在运行； 蒸汽发生器可用； 应急柴油机可用，安全注入系统和安全壳喷淋系统可用。 （2） RRA系统正常停运的主要操作 包括降温、降压、压力监测等操作。为避免泵卡死，两台泵需交替运行,99,7、其他运行 （1）用余热排出泵排换料腔的水 换料操作结束后，余热排出泵从两条并列进水管吸水，将水送回PTR001BA （2） RRA系统维修后的充水 RRA系统维修后，有两条途径为其充水： 当反应堆压力容器封头移开和冷却剂水位在环路管道中心面以上时，RRA系统可依靠重力通过RR

47、A进水口和排水口充水。 在一回路已打开，一回路压力等于大气压时，还可用与PTR系统连接的两条联络管线充水，水来自换料水箱。 （3） RRA泵或热交换器维修后的动态排气 RRA系统的排气是指排出泵壳或热交换器倒U形管上部的气体。 泵的动态排气：开通RRA进水管线和低压下泄管线，打开所维修的泵的前后隔离阀，充水和静排气后，启动该泵。 热交换器的排气： 开通RRA进水排水管线，启动RRA泵，将气体排入一回路。 开通RRA与PTR连接管线，启动RRA泵，将气体排入PTR001BA,RCP系统功能： 主要功能：输热：堆芯 蒸汽发生器 二回路同时冷却堆芯 辅助功能： 中子慢化剂； 反应性控制； 压力控制；

48、 其压力边界是第二道安全屏障,101,压水堆核电站系统,一 回 路 主 系 统,控制棒驱动机构,堆芯,堆内构件,压力容器,102,一、概述,1.功能： （1）作为热交换设备，产生蒸汽。 （2）作为连接设备，隔离一、二回路。是压水堆核电厂一、二回路的枢纽,三、蒸汽发生器的结构,1.蒸发段（下筒体） 下封头（碳钢堆焊5-6mm厚的不锈钢） 管板（碳钢堆焊因科镍，555mm厚，2个排污管,40t） U形传热管（ 4474根、因科镍 690、直径19mm、壁厚1mm ） 管束套筒（给水环管下降通道） 支撑隔板（9块，不锈钢，厚30mm） 防振拉条 2.汽水分离段（上筒体） 一级分离（16只旋叶式汽水分离器） 二级分离（波形板分离器） 给水环管（倒J形喷嘴， 80% 20%分布） 限