核电站系统与设备复习资料要点

1、一回路部分：1、了解压水堆核电厂的基本组成、工作原理、安全设计、环境保护，熟悉我国 各主要核电站的堆型、功率、发展战略等。基本组成：核岛（NI）、常规岛（CI）、电站配套设施（BOP工作原理：一回路冷却剂循环：反应堆一蒸汽发生器一冷却剂泵一反应 堆二回路工质循环：蒸汽发生器 -汽轮机一凝汽器凝一给水泵一蒸汽发生器安全设计：严格遵守核电站安全三要素： 反应性控制、堆芯冷却和放射 性产物的包容。采用了多道安全屏障和纵深防御的原则环境保护：对核电厂的放射性进行热屏蔽、生物屏蔽；设置放射性废物 处理系统；严格遵守核废物处理的原则：分类处理，尽量回收，把排放量和放射 性水平减至最小。核电发展战略：坚持发

2、展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线，目前按照热中子反应堆一快中子反应堆一受控核聚变堆“三步走”的步骤开展工作。2、掌握反应堆的基本结构、组成，各功能组件的组成、原理等；压力容器内冷 却剂的流动方向等。基本结构：1、反应堆压力容器2、反应堆堆内构件3、堆芯4、驱动机构 组成：堆芯、压力容器、堆内构件和控制棒驱动机构3、掌握RCP系统、各设备的主要功能、主要组成、重要特征参数、运行参数等，自然循环的原理。系统主要功能：1、热量传输2、中子慢化3、反应性控制4、压力控制5、阻止放射性物质扩散6、稳压器的安全阀起超压安全保护作用系统组成：由反应堆和与其相连的三个环路组成，每条环路包含一台蒸汽发生器、

3、一台主泵及相应的管道。一台稳压器是三个环路公用，经波动管连接在一环路的 热管段上。RCP系统主要特性弄徴堆芯额定搐戲率/炳W2 905零功率时褂却剂證度/匸291. 4聚蛟额定需功率/'MW2旳5设计绝对压力/MPa17. 23环路缠3设计温度/T工忤绝对压力/MPb15* 5水压试验笔对压力22. 9额定猛IK挣盡”fniWh3X23 790琏趕世牛黑二题序功車下）一- -Jan - p aviaur rrij系疣憨零积/皿蕪汽绝对压力/MP&札89* wm 朋百JiS I J Ml 1T -1- JIU LS /JLr 出电2+ V圧应堆压力客器进口锻壌292. 73X1

4、93S民埋乐垃ZF答酬厲口咀蔗平均温度JZ7. 3310.0-辭H葷兀逛3£7黔-给水很度/匸运行参数：系统运行压力14.715.7MPa （常用15.5MPa） 指什么地方压力？（稳压器汽腔压力）（1）反应堆进口冷却剂温度 280300 C（2 ）反应堆出口冷却剂温度310330 C （ 3）反应堆进出口冷却剂温升3040°C自然循环的原理：蒸汽发生器位置高于反应堆的位置，在蒸汽发生器 中，冷（水）柱和热（水）柱之间的密度差为工质的循环提供驱动压头。使冷却 剂能在无外力的情况下循环流动。4、掌握RCV、REA、RRA的主要功能，系统组成、设计流程（管线），投入条 件，已经

5、相互之间的连接关系，会看图分析。1）化学和容积控制系统（RCV ）主要功能：是与核安全有关的系统之一；实现容积控制、化学控制和反 应性控制。流程：包括：、下泄回路、净化回路、上充回路、轴封水及过剩下泄回路、 低压下泄管线、除硼管线。组成：1、再生式热交换器-RCV001EX 2、下泄降压孔板 -RCV001/002/003DI 3、下泄热交换器-RCV002RR非再生式热交换器）4、除盐器前旁路阀-RCV017VP 5、下泄控制阀-RCV013VP 6、除盐器前过滤器 -RCV001FI 7、混床除盐器-RCV001 002DE 8、阳床除盐器-RCV003DE 9 三 通阀-RCV026VP

6、 10、容积控制箱-RCV002BA 11、上充泵-RCV001、002、 003PO投入条件：1、一回路冷却剂温度变化以及一回路冷却剂泄漏引起冷却剂 体积波动导致稳压器液位偏离程控液位的整定值2、冷却剂中的悬浮杂质、冷却剂的水质及放射性指标超过规定范围。2 ）反应堆硼和水补给系统（REA ）主要功能：为化容系统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。（1）提供除盐除氧含硼水，以保证RCV系统的容积控制功能；（2）注入联氨、氢氧化锂等药品，以保证RCV系统的化学控制功能；（3）提供硼酸溶液和除盐除氧水，以保证RC系统的反应性控制功能。组成：一、补水回路两个除盐除氧水贮存箱，两

7、个机组共用四台除盐除氧水泵，每个机组两台两个化学物添加箱，每个机组一个二、硼酸补充回路一个硼酸溶液配制箱，两个机组共用三个硼酸溶液贮存箱，每个机组各用一个，第三个为共用四台硼酸溶液输送泵，每个机组两台流程：正常补给管线、补水旁路管线、直接硼化管线、应急硼化管线、 与换料水箱的连接管线投入条件：3)余热排出系统(RRA )主要功能：1、反应堆停堆过程中，当一回路温度降到180C以下，压力 降到3MP以下时，用于排出堆芯余热、一回路冷却剂和设备的显热以及主泵在一 回路中产生的热量。2、除了失水事故引起安全注入系统投入运行的情况以外，由其它事故引起的停 堆事故，余热排出系统也被用来排出上述三部分热量

8、。组成:(1)余热排出泵-RRA001 002PO(2)余热排出热交换器-RRA001 002RF (3)调节阀-RRA013 024、025VP(4)卸压阀-RRA018、115、120、121VP(5)相关管道流程：从一回路2环路的热段吸水，送入一段母管。母管上设有卸压阀， 用以避免一回路和余热排出系统的超压。 母管的水流向两个热交换器及一个旁路 管线后汇合。在出口总管线上引出一条泵的最小流量循环管线到泵的入口、一条到化容系统降压孔板下游的低压下泄管线和一条与 PTRg统的连接管线，然后通 过中压安注的注入管线分别回到一回路1、3环路的冷段。投入条件：(1)反应堆停堆过程中，当一回路温度降

9、到180C以下，压力降到3MPa 以下时。(2)除了失水事故引起安全注入系统投入运行的情况以外，由其它事故引起的停堆事故(3)主泵停运或不可用时，5、掌握PTR系统的功能、组成，换料水箱的作用，总结出那些系统(设备)采用RRI冷却。功能：一、冷却功能：冷却乏燃料水池中的燃料元件，导出其剩余热 量；换料或停堆检修时，在 RRA系统事故情况下，且一回路已经打开，作为 RRA 系统的应急备用，冷却堆芯。二、 净化功能：除去乏燃料水池中的裂变产物和腐蚀产物，限制放射性水平；除 去反应堆水池和乏燃料水池水中的悬浮物，保持水有良好的能见度。三、充排水功能向反应堆水池和乏燃料水池充入浓度为2400卩g/g的

10、硼水,提供良好的生物防护；保证乏燃料处于次临界状态；实施除乏燃料贮存池外其它水池的排水。为安全注入系统RIS和安全壳喷淋系统EAS±存必要的硼水。PTR系统由反应堆水池、乏燃料水池、换料水箱和它们所连接的冷却、 净 化、充水和排水回路组成换料水箱的作用：反应堆换料时，可提供、实现反应堆水池的充水和排水。失水事故时，可提供两台高压安注泵、两台低压安注泵和两台安全壳喷淋泵同时运行20分钟的水容量。水箱有效水容积不小于1600 m3硼水的硼浓度为(2 400 ± 100)卩 g/g。换料水箱由反应堆硼和水补给系统REA提供初始充水和补水。 采用RRI冷却的设备：探 安全壳喷淋系统

11、EAS 热交换器、泵和电动机探电气厂房主通风系统DVL 凝汽器探上充泵房应急通风系统DVH 冷却器探 安全注入系统RIS 电动机和泵探 设备冷却水系统RRI 设备冷却水泵和电机探余热排出系统RRA 余热排出冷却器、余热排出泵6、掌握RIS的组成、功能、特点等，中压安注的投入方式、条件等。组成：RIS分为三个子系统：1、高压安全注入系统（HHSI）2、低压安全注入系统（LHSI ）以上为能动安全注入系统，需要使用泵作为注 动力。3、中压安全注入系统（MHSI ）为非能动安全注入系统，利用预先充填的氮气 压力实现安注一、主要功能1、一回路小破口 （当量直径9.525mm或二回路蒸汽管道破裂造成一回

12、路平均 温度降低而引起冷却剂收缩时，向一回路补水，重新建立稳压器水位。2、一回路大破口（大于345mm失水事故时，向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆 芯，限制燃料元件温度上升。3、二回路蒸汽管道破裂时，向一回路注入高浓度硼酸溶液，补偿冷却剂连续过冷而引起的正反应性。（必要时应停堆）二、辅助功能1、换料停堆期间，用低压安注泵为反应堆水池充水；2、用水压试验泵进行RCP系统的水压试验；3、失去全部电源时，用水压试验 泵（应急电源）为惰转的主泵提供轴封水；二回路部分：第一部分核电站二回路的基本蒸汽动力循环1、核电厂的各设备中发生的典型的不可逆损失。2、核电厂的一、二回路的参数之间的制约关系。提高蒸汽参数

13、受到蒸汽发生器一回路冷却剂运行温度的限制，受到反应堆安全准则的限制。一回路参数直接主导影响二回路参数的变化和稳定，二回路参数对一回路参数起反馈作用使一回路参数随二回路参数而产生相应的变化。3、蒸汽回热循环：回热的目的、回热参数对热经济性的影响（回热级数、回热焓升分配、给水温度）回热目的：提高循环热效率。回热参数对经济性的影响：给水温度一定时，Z越多,n i越高；回热焓升分配决定汽轮机的抽汽点的选择，抽汽点对效率的影响也显著； 提高给水温 度有利于提高给水平均吸热温，使效率提高热器的端差及其增表抄疏水方式及其热经因度性系统0的36换m瓏水人孔门 IM冃匕压力下的饱喘水衿靂的，材料导热水室/水宅滤

14、 /弋二/站水进口运行影.组的初压提高X成水泠刼K、 恤蘆水險却区罩板压力增加口 口简单郦结有受热面，内部结构复杂;就水占却K 好界桓支捋板高；无受热面，结构简单，造价低，便于汇集汽水；可以兼作除表面式加热器及其特点：水、汽通过金属换热、不部丹枢楼杏孔盖x 潸动支座管朿支撐桩4、蒸汽再热循环：再热的目的、再热压力对汽轮机高、低压缸的排汽干度的影响挣魅区排弋札固定支蚩-排q管再热的目的 是提高低压缸出口蒸汽的干度 再热压力降低T高压缸排汽干度X1降低 再热压力降低，定压再热至相同温度TH込阳低压缸排汽干度X2升高 第二部分 核电站二回路的热力系1、表面式-肪神击板济性给水加秋器唸水混合式加热器及

15、其特点k_- 巒 h - - f疏水箱疏水1 I 加卅：:水、汽直接接触，可以将水加热到饱联接権抽汽n给水讥口n表面式加热器的疏水方式及其热经济性：逐级自流：经济性较差，但系统简单;采用疏水泵：经济性较好，但需要设置一个疏水泵；采用疏水冷却器目的：减少排挤低压抽汽，提高经济性低压加热器的结构:2、除氧器：热力除氧的基本原理、除氧器的运行方式及其热经济性、滑压运行的除氧器应 对负荷突变的各种措施热力除氧原理：严格将水加热到饱和温度，水蒸气的分压力不断增加，及时排除水中逸出的气体，使水面的总压力等于水蒸气的分压力除氧器的运行方式及其热经济性 ：定压运行，优点：运行简单，除氧效果和给水泵安全容易保证

16、；滑压运行，优点：热经济性要高，尤其是在低负荷时，保证最佳焓升分配，适应调峰。负荷骤升：在给水箱内加装再沸腾管，加热蒸汽直接对水箱的水进行加热。蒸汽鼓泡管：保证水处于沸腾状态负荷骤降：提高除氧器安装高度Hd，采用低速前置泵（已经广泛使用，比提高Hd积,有效），降低吸入管道的压降 1蒸更多的蒸汽阻止压力急需下降电站二回路的原则性热力系统：主要设备及流程p滞后时间内快速投（如加大给水泵吸水管直径），适当增加除氧水箱的容弔汽源原则性热力系统-是一种原理性图，多反映设计工况下系统的热经济性。则性热力系统图上只有设计工况下工质流动路径上的设备及管道（相同设备回热八、加1只画一个严画出与热经济性有关的阀门

17、）力系统主蒸汽系统、蒸汽排放系统、回热加热系统一洛性热力系统反映实际热力系统，包括所有运行工况r H1全面性热全面性热主要作用和流程机、故I（启降负荷等匚少重安全可靠性热经济性及灵活性。画出所有运行及直及阀门、附件等。备、-之间的蒸汽管道与通往各用汽点4、 系统连接方式：分核岛部分和 !_十j_卡放系统:系统功能：反应堆功率与汽轮机负荷不一致时（汽轮机突降负荷丿油主蒸汽系统：系统范围：蒸汽发1 与汽轮机封系统、汽水分离再热器、给水泵汽轮机等）的支管规岛部分.蒸汽排或停机时?，系统将多余的蒸汽排向凝汽器、除氧器或大气I4-L十（轴执 八、系统>5-10压水堆核电厂摆力系统热平衡分析结果序号

18、设备名称能St损失系数损失主要原因秦山一期大亚湾1压水反应堆0,02蒸汽发生器0.6380.2013蒸汽再热器0.2010.004散热4给水加热系统0.97803145匕凝汽器64.94465.539散热及循环冷却誨水带走热量6汽轮发电机1.0860.253散热、机械摩擦及电气损失789主泵凝水泵融题型：10.0220.0130.0630.0200,0120,010电机的铜损、铁损及摩撩损失或辅汽轮 机的散热及机械损失10確嚣、问答、看图分析0.00,0敵热11汽水分离器0.00.013主蒸汽筲道0.4010.0流动摩擦、散热及漏泄14废汽管道0.00.0968.34666.354(単站净效率

19、31.65433.646复习题反应堆1、压水型反应堆由哪几大部分组成？2、堆芯内有多少束燃料组件？试述燃料组件的结构。157束燃料组件。3、控制棒组件按材料和功能各如何分类？其作用如何？控制棒组件按材料分为分两类。1、黑棒组：由24根吸收剂棒组成，吸 收能力强；2、灰棒组：由8根吸收剂棒和16根不锈钢棒组成，吸收能力弱 按功能分类：控制棒组件可分为功率调节棒、温度调节棒和停堆 棒。功率调节棒位于机组功率对应的棒位高度，用于调节反应堆功率；温度 调节捧在堆芯上部一定范围移动，用于控制冷却剂温度的波动；停堆棒用于 事故紧急停堆，正常运行时提出4、可燃毒物和中子源组件的功能是什么 ？可燃毒物棒：新堆

20、装料时，后备反应性过大，为了保证慢化剂温度系 数为负值，其硼浓度又不能过高，为了补偿堆内过剩反应性，装入66束具有 较强吸收中子能力的可燃毒物组件。中子源组件：反应堆初次运行之前和长期停堆之后，堆芯内中子很少， 此时如果启动，堆芯外核仪表无法探测到堆内的中子注量率水平。为了安 全启堆，必须随时掌握反应堆次临界程度，以避免发生意外的超临界。RCP1、反应堆冷却剂系统的功能是什么？2、详述反应堆冷却剂系统的构成和流程。3、简述蒸汽发生器的功能及其工作原理。4、保持蒸汽发生器水位的必要性是什么？将水位保持在与负荷相匹配的水平，防止瞬态时水位过高或过低。水位过高会淹没干燥器，增加出口蒸汽的湿度，损害汽

21、轮机叶片；水位过低， 造成蒸汽发生器传热管部分暴露于蒸汽中，造成热应力损坏。5、主泵由哪些主要部件组成？主要部件的作用是什么？组成：由电动机、轴封组件和水力部件三部分组成。6、简述电热式稳压器的主要功能及其基本结构。主要功能：探压力控制一一在稳态运行时维持15.5MPa负荷变化时，禾用喷淋和电加热保持一回路压力恒定。探压力保护一一高/低压报警、高/低压停堆、超过安全阀阈值安全阀自动 排放。补充RCP水容积变化，作为一回路冷却剂的缓冲箱，与RCV系统配合探RCP升压和降压一一用于启堆时系统升压、升温和停堆过程系统降压探 除气 排出稳压器内饱和水与饱和汽以及其它气体。7、简述稳压器卸压箱的基本结构

22、及其功能。主要功能：收集、冷凝和冷却稳压器安全阀、余热排出系统(RRA)安全阀、RCV系统安全阀排放的蒸汽以及一回路系统阀杆填料装置泄漏的冷却 剂。避免带有放射性的一回路流体对安全壳的污染。一回路辅助系统1. 化学和容积控制系统的主要功能是什么 ？2. 化学和容积系统是如何实现其主要功能的，通过哪些管线？容积控制：通过RC啲上充、下泄来吸收一回路水体积的波动,将稳压器 的水位维持在程控液位。化学控制：1 ）注入氢氧化锂7Li，控制冷却剂为偏碱 性，300C时的PH值在7.07.2 ;2 ）反应堆冷启动时添加联氨除氧，3 ）正常运行时通过容控箱充入氢气， 以抑制水辐照分解生成氧；为了保持水 中氢

23、浓度为2530mg/L充入氢气并保持0.10.2MPa。容控箱中的水为氢气所饱和。4 ）采用过滤、离子交换的方法对冷却剂进行净化。 反应性控制：加硼、稀释和除硼3. 硼和水补给系统的主要功能及其操作管线是什么？4. 稀释、硼化、自动补给和手动补给是什么意义？5. 余热排出系统的主要功能是什么？6. 简述设置余热排出系统的必要性。7. 投入余热排出系统的条件？&简述余热排出系统的流程。9、RCV系统的化学容积控制箱的功用是什么？辅助冷却水系统1. 简述反应堆水池和乏燃料水池冷却和处理系统的功能。2. 试述PT療统的特性及组成。3. 换料水箱PTR001BA 有哪些作用？4. 在什么情况下

24、PTRg统可以作为RRA系统的应急备用？5. 设备冷却水系统的功能和组成是什么？6. 重要厂用水系统SEC的功能及流程是什么?功能：为设备冷却水提供冷却水,将RR系统的热负荷输送到大海中。组成：海水过滤系统（CFI）两台并联的SE（泵一SE（管道一水生物捕集 器一两台并联的RRI/SE（热交换器一SE（集水坑一排水管开式循环系统，流动工质为海水;每台机组有相互独立的A、B两个系列，两个系列的设备和流程基本相同誨水过龍系蚁116 600V磁泵OIPO'1>1 003PO3400m3h25.5 m水柱02POT 04PO水生物捕集器门OIFIA系列4mmREIRRJ001RFRRI0

25、03RF02FJ八广 RRI002RFRRIC04RFIwl循环水排水集5EC系统流程示意图专设安全设施1. 安全注入系统的功能是什么？一、主要功能1 、一回路小破口（当量直径9.525mr）i或二回路蒸汽管道破裂造成一回路平均温度降低而引起冷却剂收缩时，向一回路补水，重新建立稳压器水位。2 、一回路大破口（大于345mm失水事故时，向堆芯注水，以重新淹没并冷 却堆芯，限制燃料元件温度上升。主管道突然产生脆性断裂是典型的大破口失水事故。这是专设安全系统的设计基准事故之一。3 、二回路蒸汽管道破裂时，向一回路注入高浓度硼酸溶液，补偿冷却剂连 续过冷而引起的正反应性。（必要时应停堆）二、辅助功能1

26、、换料停堆期间，用低压安注泵为反应堆水池充水；2、用水压试验泵进行RCP系统的水压试验；3、失去全部电源时，用水压试验泵（应急电源）为惰转的主泵提供轴封水；2. 安全注入系统包括哪几部分？各有什么特点？RIS分为三个子系统：1 、高压安全注入系统（HHSI）2 、低压安全注入系统（LHSI）以上为能动安全注入系统，需要使用泵作为注入动力。3 、中压安全注入系统（MHSI）为非能动安全注入系统，利用预先充填的氮气压力实现安注。3. 电站正常运行情况下，高压安注系统中哪些设备在运行？其余设备处于何种状态？HHSI利用RCV的三台上充泵作为高压安注泵。在电厂正常运行时，它们 作为RCV系统上充泵用于

27、向RCPE常充水，其一台运行、一台备用。另一台电 源连锁。硼注入箱再循环泵RIS021PO 022PO正常运行时，一台连续运行而另一台 备用。其余的处于关闭或备用状态。4. 高压安注泵有几种吸入管线和注入管线？各在什么时候应用？高压安注泵有两条吸水管线：A、直接从换料水箱PTR001B来的吸水管 线B、与低压安注泵出口连接的增压管线。探另一条从容控箱来的吸水管线 在安注信号出现时即被隔离。此仅在低压安注泵增压失效时高压安注泵才 直接从换料水箱吸水。注入管线：通过浓硼酸注入箱RIS004BA勺管线。这条管线由安注信号启动投入运行。硼注入箱旁路管线。这条管线在通过硼注入 箱的管线发生故障的情况下才

28、使用，正常情况下是关闭的。两条并联的热 段注入管线。这两条管线是在冷、热段同时注入阶段时使用。硼酸再循环 回路。为防止硼注入箱RIS004B/中的硼酸结晶，在高压安注泵的排出管设置 了硼酸再循环回路，将浓硼酸不断地再循环。5. 专设安全设施中唯一的冷源在哪里？热量传往何处？6. 试述中压安注的方式和启动压力是多少？非能动安全注入，利用预先充填的氮气压力实现安注。7、安全壳喷淋系统具有哪些功能？安全壳喷淋系统的 主要功能：通过喷淋冷水以冷凝安全壳内的蒸汽, 使温度和压力降低到可接受水平，确保安全壳的完整性。辅助功能：(1)带走安全壳内空气中的气载裂变产物尤其是挥发碘1311 加NaO!降低其浓度。限制喷淋