系统设备17(期末复习)

1、Nuclear-Powered Systems and EquipmentsNuclear-Powered Systems and Equipments 核动力系统与设备核动力系统与设备 期末复习期末复习（20132014学年第二学期）学年第二学期） 主讲：杨波主讲：杨波核电厂系统的全局把握核电厂系统的全局把握“一个中心一个中心两个基本点两个基本点三条主线三条主线五个问题五个问题”核反应堆核反应堆安全性，经济性安全性，经济性WhereHowWhenWhy核电厂系统的全局把握核电厂系统的全局把握硼酸硼酸放射性物质放射性物质化学添料化学添料What核电厂主系统拓扑关系核电厂主系统拓扑关系反应堆换料

2、水池和乏燃反应堆换料水池和乏燃料水池冷却和处理系统料水池冷却和处理系统安全壳喷安全壳喷淋系统淋系统安全注射安全注射系统系统硼和水补硼和水补给系统给系统硼回收系硼回收系统统化学和容积化学和容积控制系统控制系统余热排余热排出系统出系统设备冷却设备冷却水系统水系统重要厂用重要厂用水系统水系统辅助给辅助给水系统水系统三废处理三废处理核电厂主系统拓扑关系核电厂主系统拓扑关系反应堆冷却剂的热阱反应堆冷却剂的热阱工况工况系统系统/设备设备热阱热阱(Heat sink)正常运行正常运行蒸汽发生器蒸汽发生器主给水主给水/辅助给水、汽轮机旁路辅助给水、汽轮机旁路系统系统机组停运机组停运阶段阶段1：蒸汽发生器蒸汽发

3、生器阶段阶段2：余热排出系统余热排出系统辅助给水、汽轮机旁路系统辅助给水、汽轮机旁路系统/设设冷水、重要厂用水系统冷水、重要厂用水系统事故工况事故工况蒸汽发生器蒸汽发生器辅助给水、汽轮机旁路系统辅助给水、汽轮机旁路系统余热排出系统余热排出系统设冷水系统、重要厂用水系统设冷水系统、重要厂用水系统安全注射系统安全注射系统换料水箱、安注箱换料水箱、安注箱安全壳喷淋系统安全壳喷淋系统换料水箱、设冷水系统、重要换料水箱、设冷水系统、重要厂用水系统厂用水系统乏燃料冷却乏燃料冷却换料水池及乏燃料池换料水池及乏燃料池冷却净化系统冷却净化系统设冷水系统、重要厂用水系统设冷水系统、重要厂用水系统问答问答1：核电厂

4、三大组成部分？核电厂三大组成部分？核岛核岛常规岛常规岛配套设施配套设施（BOP）问答问答2：安全分级？抗震分级？安全分级？抗震分级？质保分组？放射性分区？质保分组？放射性分区？ 一、二、三、四一、二、三、四 I、II、NA A、B、C、D 1、2、3Part I 核岛系统核岛系统问答问答3 3：一回路正式名称？主要功能？子一回路正式名称？主要功能？子系统？有哪些主要设备？主设备系统？有哪些主要设备？主设备结构？结构？反应堆冷却剂系统反应堆冷却剂系统水水（泵）（泵）蒸汽发生器蒸汽发生器压力边界压力边界稳压器稳压器可溶化学毒物硼的载体；慢化剂；反射层；可溶化学毒物硼的载体；慢化剂；反射层；冷却剂冷

5、却剂正常功率运行、停堆后的第一阶段载热正常功率运行、停堆后的第一阶段载热防止裂变产物释放到环境中的一道屏障防止裂变产物释放到环境中的一道屏障压力控制；防止压力控制；防止DNBDNB；超压保护；超压保护主设备结构主设备结构 压力容器、燃料组件、蒸汽发生器、主泵压力容器、燃料组件、蒸汽发生器、主泵（略，回顾作业图）（略，回顾作业图）问答问答4 4：化容系统有哪些主要设备？主要化容系统有哪些主要设备？主要功能？子系统？功能？子系统？化容控制系统化容控制系统容控箱容控箱过滤器、离子床过滤器、离子床泵、阀泵、阀换热器换热器维持稳压器水位维持稳压器水位, ,控制一回路水装量控制一回路水装量化学控制和净化化

6、学控制和净化反应性控制；主泵轴封水；充水和水反应性控制；主泵轴封水；充水和水压试验手段；兼作高压安注压试验手段；兼作高压安注问答问答5 5：硼和水补给系统有哪些主要设备？硼和水补给系统有哪些主要设备？主要功能？子系统？补给方式？主要功能？子系统？补给方式？补给量如何计算？补给量如何计算？硼和水补给系统硼和水补给系统除盐水箱除盐水箱硼酸罐硼酸罐化学添加箱化学添加箱泵、阀泵、阀化容系统容积控制化容系统容积控制化容系统硼浓度控制化容系统硼浓度控制化容系统化学控制化容系统化学控制换料水箱、安注系统的硼注入罐、稳换料水箱、安注系统的硼注入罐、稳压器卸压箱、主泵轴封蓄水管压器卸压箱、主泵轴封蓄水管补给方式

7、补给方式 自动补给自动补给 稀释稀释 快稀释快稀释 硼化硼化 手动补给手动补给0i00flnCCVVCC问答问答6 6：余热排出系统有哪些主要设备？余热排出系统有哪些主要设备？主要功能？主要功能？余热排出系统余热排出系统换热器换热器泵、阀泵、阀排出堆芯和一回路热量：停堆后第二阶段；排出堆芯和一回路热量：停堆后第二阶段；维持、控制一回路温度：冷停、换料或维维持、控制一回路温度：冷停、换料或维修期间；加热升温初期修期间；加热升温初期换料操作后：换料水池至换料水箱换料操作后：换料水池至换料水箱问答问答7 7：反应堆换料水池和乏燃料水池冷反应堆换料水池和乏燃料水池冷却和处理系统有哪些主要设备？却和处理

8、系统有哪些主要设备？主要功能？子系统？主要功能？子系统？反应堆换料水池和乏燃料池冷却和处理系统反应堆换料水池和乏燃料池冷却和处理系统水池水池过滤器过滤器泵、阀泵、阀换热器换热器生物防护；保证乏燃料处于次临界状态生物防护；保证乏燃料处于次临界状态去除池中腐蚀产物、裂变产物、悬浮杂质去除池中腐蚀产物、裂变产物、悬浮杂质换料水池充排水；为安注和安喷系统供水换料水池充排水；为安注和安喷系统供水换料或检修期间冷却堆芯换料或检修期间冷却堆芯问答问答8 8：重要厂用水系统有哪些主要设备？重要厂用水系统有哪些主要设备？主要功能？主要功能？重要厂用水系统重要厂用水系统正常正常事故事故冷却设冷水，核岛的最终热阱冷

9、却设冷水，核岛的最终热阱冷却设冷水，专设安全设施系统的支持系统冷却设冷水，专设安全设施系统的支持系统问答问答9 9：设备冷却水系统有哪些主要设备？设备冷却水系统有哪些主要设备？主要功能？主要功能？正常正常事故事故中间冷却回路；放射性物质屏障中间冷却回路；放射性物质屏障中间冷却回路，中间冷却回路，支持支持专设安全设施系统专设安全设施系统问答问答1010：三废处理的工艺？三废处理的工艺？放射性废水：放射性废水：高放废水：过滤、蒸发；低放废水：过滤高放废水：过滤、蒸发；低放废水：过滤、离子交换、蒸发、直排、离子交换、蒸发、直排放射性废气：放射性废气：含氢：加压储存衰变，活性炭滞留床吸附含氢：加压储存

10、衰变，活性炭滞留床吸附；含氧：活性炭碘吸附；含氧：活性炭碘吸附废液和废树脂：废液和废树脂：水泥固化、沥青固化、聚乙烯固化、脲醛水泥固化、沥青固化、聚乙烯固化、脲醛树脂固化树脂固化Part II Part II 常规岛系统常规岛系统 常规岛有哪些主要设备和系统？常规岛有哪些主要设备和系统？ 分别居何位置？分别居何位置？ 有何结构？有何结构？ 有何功能？有何功能？ 如何相互配合工作？如何相互配合工作？ 如何控制和操作？如何控制和操作？问答问答1 1：为什么蒸发器出口装有限流器？为什么蒸发器出口装有限流器？问答问答2 2：该阀将蒸汽排向哪里？该阀将蒸汽排向哪里？为什么装有消音装置？为什么装有消音装置

11、？问答问答3 3：为什么主蒸汽隔离阀要并联主蒸为什么主蒸汽隔离阀要并联主蒸汽旁路隔离阀？汽旁路隔离阀？问答问答4 4：汽轮机转速如何调节？汽轮机转速如何调节？核电厂汽轮机功率调节方式：核电厂汽轮机功率调节方式：设计负荷下节流调节、低负荷下喷嘴调节设计负荷下节流调节、低负荷下喷嘴调节问答问答5 5：汽轮机基本结构、工作原理、分汽轮机基本结构、工作原理、分类？什么是反动度？汽轮机的能类？什么是反动度？汽轮机的能量损失有哪些？量损失有哪些？动叶、静叶、叶轮、隔板、轴动叶、静叶、叶轮、隔板、轴蒸汽在动叶流道膨胀蒸汽在动叶流道膨胀对动叶的作用力对动叶的作用力冲动力冲动力反作用力反作用力轮周方向轮周方向合

12、力合力汽轮机分类汽轮机分类 凝汽式、背压式、抽汽调节式、中间凝汽式、背压式、抽汽调节式、中间再热式再热式； 冲动式、反动式、混合式冲动式、反动式、混合式； 低压、次中压、次高压、高压、超高低压、次中压、次高压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力压、亚临界压力、超临界压力38反动度反动度 蒸汽在动叶内膨胀时的理想比焓降与级的滞蒸汽在动叶内膨胀时的理想比焓降与级的滞止理想比焓降之比：止理想比焓降之比：-表示平均直径截面处的，即表示平均直径截面处的，即“平均的平均的”-动叶的理想比焓降动叶的理想比焓降-蒸汽从滞止状态等熵膨胀到该级出口压蒸汽从滞止状态等熵膨胀到该级出口压力的比焓降力的比焓降*bmt

13、hh*btmhh汽轮机的能量损失汽轮机的能量损失 级内损失：级内损失：喷嘴损失喷嘴损失扇形损失扇形损失动叶损失动叶损失湿汽损失湿汽损失部分进汽损失部分进汽损失漏汽损失漏汽损失轮盘摩擦损失轮盘摩擦损失余速损失余速损失 进、排汽损失：进、排汽损失：进汽节流损失、汽水分离再热器及相应管道进汽节流损失、汽水分离再热器及相应管道阻力损失阻力损失、排汽阻力损失、排汽节流损失排汽阻力损失、排汽节流损失nbefhhhhxl2chhhh问答问答6 6：汽轮机采用双流向布置的优点？汽轮机采用双流向布置的优点？问答问答7 7：为什么要设置汽水分离再热器？为什么要设置汽水分离再热器？其结构如何？其结构如何？其热源从何

14、而来？其热源从何而来？一级加热器、高压缸抽汽入口、二级加一级加热器、高压缸抽汽入口、二级加热器、新蒸汽入口、高压缸排汽入口、热器、新蒸汽入口、高压缸排汽入口、再热蒸汽出口、疏水出口、分离器再热蒸汽出口、疏水出口、分离器12456783问答问答8 8：为什么要在汽水分离再热器进出为什么要在汽水分离再热器进出口设置能够快关的隔离阀？口设置能够快关的隔离阀？问答问答9 9：低压缸相比高压缸有何不同？低压缸相比高压缸有何不同？大亚湾核电厂大亚湾核电厂田湾核电厂田湾核电厂秦山二期核电厂秦山二期核电厂问答问答1010：发电频率和转速有何关系？发电频率和转速有何关系？厂外电负荷的大小对汽轮机发电厂外电负荷的

15、大小对汽轮机发电机组有何影响？机组有何影响？ 供电频率：供电频率： 主力矩：主力矩： 汽轮机内功率：汽轮机内功率：60nPf 1000100095552/60iiitPPPMnnimtriPqh汽轮发电机组运动方程：汽轮发电机组运动方程：发电机转子转动惯量，发电机转子转动惯量，kgm2角速度，角速度，rad/s汽轮机蒸汽主力矩，汽轮机蒸汽主力矩，Nm发电机电磁阻力矩，发电机电磁阻力矩，Nm摩擦力矩，摩擦力矩，NmteiIMMMteidIMMMdt问答问答1111：凝汽器基本结构、工作原理？凝汽器基本结构、工作原理？凝汽器的真空有何重要性？是否凝汽器的真空有何重要性？是否应在任何情况下保持其真空

16、？凝应在任何情况下保持其真空？凝结水过冷的原因及危害？结水过冷的原因及危害？问答问答1212：循环水泵是哪种泵？驱动何种水？循环水泵是哪种泵？驱动何种水？问答问答1313：凝结水泵是哪种泵？安装在哪里？凝结水泵是哪种泵？安装在哪里？问答问答1414：扩散器存在的必要性？扩散器存在的必要性？问答问答1515：向凝汽器的蒸汽排放系统的功能？向凝汽器的蒸汽排放系统的功能？问答问答1616：二回路水处理方法有哪些？大多二回路水处理方法有哪些？大多数核电厂用什么物质控制二回路数核电厂用什么物质控制二回路pHpH值？值？问答问答1717：低压加热器由谁加热？疏水导向低压加热器由谁加热？疏水导向哪里？哪里？

17、问答问答1818：除氧的意义？除氧原理？其热源除氧的意义？除氧原理？其热源从何而来？含氧气体排向哪里？从何而来？含氧气体排向哪里？蒸汽、不可凝气体、水蒸汽、不可凝气体、水123问答问答1919：主给水泵分类及分工？主给水泵分类及分工？问答问答2020：汽动给水泵汽从何来？汽动给水泵汽从何来？问答问答2121：高压加热器由谁加热？疏水导向高压加热器由谁加热？疏水导向哪里？结构与低压加热器有何不哪里？结构与低压加热器有何不同？同？问答问答2222：蒸汽发生器水位过低和过高有何蒸汽发生器水位过低和过高有何危害？分哪两种水位？用什么设危害？分哪两种水位？用什么设备调节？备调节？问答问答2323：辅助给

18、水系统的第一备用水源是辅助给水系统的第一备用水源是什么？什么？辅助给水系统有何功能？辅助给水系统有何功能？辅助给水系统辅助给水系统水源：水源： 辅助给水储水箱、凝结水、常规岛除盐水辅助给水储水箱、凝结水、常规岛除盐水、消防水、消防水功能：功能： 一回路热阱一回路热阱启动、热备用、热停堆、启动、热备用、热停堆、热停堆向冷停堆过渡的第一阶段（余排未热停堆向冷停堆过渡的第一阶段（余排未启动）、事故启动）、事故问答问答2424：蒸发器排污系统存在的意义？为蒸发器排污系统存在的意义？为何要对排污水先冷却再净化？何要对排污水先冷却再净化？问答问答2525：核电厂汽轮发电机组的特点？核电厂汽轮发电机组的特点

19、？采用饱和蒸汽的核电厂汽轮机：采用饱和蒸汽的核电厂汽轮机：新蒸汽参数在一定范围内变化新蒸汽参数在一定范围内变化蒸汽参数低蒸汽参数低体积流量大体积流量大核汽轮机组多数级工作在湿汽区核汽轮机组多数级工作在湿汽区采用汽水分离再热采用汽水分离再热易超速易超速问答问答2626：为什么要进行抽汽回热？为什么要进行抽汽回热？Part III 专项总结：泵专项总结：泵 功率功率 可用汽蚀余量可用汽蚀余量NPSHNPSHavav 比转数比转数1000102VVgq Hq HP2vavNPSHg2ppwggV3/43.65sn qnH叶轮泵的分类叶轮泵的分类 离心泵：离心泵：ns=30300主泵、上充泵主泵、上充泵 p116 轴流泵：轴流泵： ns=5001000凝结水泵凝结水泵 p292 混流泵：混流泵： ns=300500循环水泵循环水泵 p10 旋涡泵：旋涡泵： nsMn 0qVH 0能量：能量：动力机动力机 泵泵 流体流体问答问答18：判断工况区和能量传递情况判断工况区和能量传递情况Part IV 专项总结：水箱专项总