核電原理習題及答案

1、核電廠系統(tǒng)與原理課后習題（部分答案未找到或與教材有些許出入）核島1. 核能有何特點是什么？特點1：核能具有很高的能量密度特點2：核電是清潔的能源特點3：核能是極為豐富的能源特點4：核電在經(jīng)濟性具有競爭力特點5：核電的安全性具有保障2. 壓水堆核電廠的基本組成是什么？與火電廠的對應(yīng)關(guān)系是什么？壓水堆核電站分為三大部分：􀂾 核島（NI）􀂾常規(guī)島（CI） 電站配套設(shè)施（BOP）3. 核電廠的安全目標是什么，其兩個解釋目標是什么？輻射防護目標；確保在正常時放射性物質(zhì)引起的輻射照射低于國家規(guī)定的限值，并保持在可合理達到的盡量低的水平。(As Low As Reason

2、ably Achievable-ALARA)技術(shù)安全目標；防止發(fā)生事故，減少嚴重事故發(fā)生概率及其后果4. 縱深防御原則是什么，與核電站設(shè)計有何關(guān)系？縱深防御原則（defense-in-depth）多道屏障 多級防御5. 單一故障原則是什么，與核電站設(shè)計有何關(guān)系？要求某設(shè)備組合在其任何部位發(fā)生可信的單一故障時仍能執(zhí)行其正常功能的準則。6. 壓水堆核電廠的屏蔽如何分類？熱屏蔽設(shè)置在被防護設(shè)備周圍，防止壓力容器、混凝土生物屏蔽吸收來自活區(qū)性的快中子和輻射的能量而出現(xiàn)過高的溫升而損壞。生物屏蔽一次屏蔽-屏蔽壓水堆活性區(qū)二次屏蔽-屏蔽一回路系統(tǒng)各主要設(shè)備輔助系統(tǒng)屏蔽-防護來自各個輔助系統(tǒng)的各種核輻射工藝

3、運輸屏蔽-對乏燃料組件有關(guān)操作的屏蔽7. 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的功能是什么？為實現(xiàn)其功能，主冷卻劑系統(tǒng)的基本組成是什么？1可控的產(chǎn)生鏈式裂變反應(yīng)2導(dǎo)出堆芯熱量，冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀3產(chǎn)生蒸汽4第二道實體屏障，包容放射性物質(zhì)組成：反應(yīng)堆壓力容器控制棒驅(qū)動機構(gòu)的壓力外殼主冷卻劑管道（熱管段、過渡段、冷管段）蒸汽發(fā)生器一回路側(cè)主冷卻劑泵穩(wěn)壓器及其連接的管道（波動管、噴淋管）與輔助系統(tǒng)相連的管道和閥門8. 反應(yīng)堆的功能是什么?以鈾為核燃料，可控制地使一定數(shù)量的核燃料發(fā)生持鏈式裂變反應(yīng)，并持續(xù)不斷地將核裂變釋放能量帶出作功。反應(yīng)堆是核電站的核心設(shè)備，整個核電站的安全和經(jīng)濟性能與其密切相關(guān)。9. 主泵的

4、功能是什么？目前，壓水大型堆核電廠主要使用哪種類型的主泵，為什么？用于驅(qū)動冷卻劑在RCP內(nèi)的循環(huán)，連續(xù)不斷地將堆芯產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水10. 蒸汽發(fā)生器的功能是什么？蒸發(fā)器的壓力與水位對其功能的實現(xiàn)有何影響？壓力與水位如何控制？利用一回路冷卻劑從反應(yīng)堆中帶出的熱量加熱二回路給水并使其產(chǎn)生蒸汽，供給二回路耗汽設(shè)備。是連接一回路和二回路的樞紐。將水位保持在與負荷相匹配的水平，防止瞬態(tài)時水位過高淹沒干燥器，增加出口蒸汽的濕度，損害汽輪機葉片；防止水位過低，造成蒸汽發(fā)生器傳熱管部分暴露于蒸汽中，造成熱應(yīng)力損壞。給水閥開度控制蒸汽流量與給水流量偏差、實際水位與給定水位偏差汽動給水泵進汽閥

5、開度控制蒸汽壓力與給水壓力偏差、由蒸汽流量確定的蒸汽壓力與給水壓力偏差整定值11. 穩(wěn)壓器的基本功能是什么？如何實現(xiàn)？穩(wěn)壓器的壓力與水位控制如何實現(xiàn)？主要功能1. 壓力控制.2.壓力保護3.補充RCP水容積變化4.RCP升壓和降壓壓力調(diào)節(jié):RCP壓力升高：噴淋RCP壓力降低：電加熱壓力保護：壓力過高：釋放閥、高壓緊急停堆、安全閥壓力過低：低壓緊急停堆、安全注入基本方法：下泄流量不變，通過改變上充流量來調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器水位12. 化學和容積控制系統(tǒng)的基本功能是什么？核電廠一回路系統(tǒng)為什么要設(shè)計化學和容積控制系統(tǒng)？ 化學和容積控制系統(tǒng)的功能如何實現(xiàn)？系統(tǒng)功能容積控制、化學控制、反應(yīng)性控制一回路冷卻劑溫度

6、變化導(dǎo)致冷卻劑體積波動；一回路冷卻劑泄漏引起冷卻劑體積波動。吸收穩(wěn)壓器不能全部吸收的一回路水容積變化，將穩(wěn)壓器水位維持在整定值上。注入氫氧化鋰，中和硼酸，控制冷卻劑為偏堿性；（300控制在7.2）生成氧；針對溶解氧，機組啟動時添加聯(lián)氨除氧；正常運行時充入氫氣以抑制水輻照分解通過上充、下泄來吸收一回路水體積的波動。清除冷卻劑中的懸浮雜質(zhì)，維持冷卻劑的化學及放射性指標在規(guī)定范圍內(nèi)，將一回路所有部件的腐蝕控制在最低限度。采用過濾、離子交換的方法對冷卻劑進行凈化。13. 反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)的功能是什么？核電廠一回路系統(tǒng)為什么要設(shè)計反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)？反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)的功能如何實現(xiàn)？提供除鹽除氧

7、硼水，以保證RCV系統(tǒng)的容積控制功能；注入聯(lián)氨、氫氧化鋰等藥品，以保證RCV系統(tǒng)的化學控制功能；提供硼酸溶液和除鹽除氧水，以保證RCV系統(tǒng)的反應(yīng)性控制功能。14. 余熱排出系統(tǒng)的功能是什么？核電廠一回路系統(tǒng)為什么要設(shè)計余熱排出系統(tǒng)？ 余熱排出系統(tǒng)的功能如何實現(xiàn)？反應(yīng)堆停堆過程中，一回路溫度降到180以下，壓力降到3MPa以下時，用于排出堆芯余熱、一回路冷卻劑和設(shè)備的釋熱以及運行的主泵在一回路中產(chǎn)生的熱量。反應(yīng)堆停堆后，由于裂變產(chǎn)生的裂變碎片及其衰變物通過放射性衰變過程釋放熱量，即剩余功率，仍然需要通過冷卻劑的循環(huán)帶出，以確保堆芯的安全。15. 安全注入系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？安全注入系統(tǒng)的系統(tǒng)組

8、成是什么？一回路小破口或二回路蒸汽管道破裂時，向一回路補水，重新建立穩(wěn)壓器水位。一回路大破口時，向堆芯注水，以重新淹沒并冷卻堆芯。二回路蒸汽管道破裂時，向一回路注入高濃度硼酸溶液，補償冷卻劑過冷而引起的正反應(yīng)性。高壓安全注入系統(tǒng)（HHSI）低壓安全注入系統(tǒng)（LHSI）中壓安全注入系統(tǒng)（MHSI）16. 安全殼噴淋系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？在發(fā)生LOCA或安全殼內(nèi)蒸汽管道破裂時，安全殼內(nèi)壓力和溫度升高，安全殼噴淋系統(tǒng)的功能就是通過噴淋冷水以冷凝安全殼內(nèi)的蒸汽，使溫度和壓力降低到可接受水平，確保安全殼的完整性17. 輔助給水系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？在主給水系統(tǒng)的任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障時，作為應(yīng)急手段向蒸汽

9、發(fā)生器二次側(cè)供水，使一回路維持一個冷源，排出堆芯剩余功率，直到余熱排出系統(tǒng)允許投入運行為止。18. 安全殼隔離系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？在發(fā)生事故時，防止或減少放射性物質(zhì)的對外釋放；保護重要設(shè)備,防止受到外來襲擊的破壞；放射性物質(zhì)和環(huán)境之間的最后一道生物屏障。（二）常規(guī)島19. 壓水堆核電廠二回路系統(tǒng)的功能是什么？其組成特點有哪些？功能：1.將核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成電能；2.在停機或事故工況下，保證核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的冷卻。特點：1.朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上附加再熱循環(huán)和回熱循環(huán)；2.高壓缸使用飽和蒸汽，低壓缸使用微過熱蒸汽；3.蒸汽再熱器使用高壓缸抽汽和新蒸汽加熱；4.給水回熱系統(tǒng)使用高、低壓缸抽汽加

10、熱。20. 壓水堆核電廠汽輪機發(fā)電機組的主要特點有哪些？21. 核電廠飽和蒸汽汽輪機有哪些特點？新蒸汽參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化取決于核電廠的穩(wěn)態(tài)運行特性新蒸汽參數(shù)低，通常為飽和蒸汽必須考慮濕度對汽輪機效率和安全性的影響理想焓降小，容積流量大同等功率下，比火電機組結(jié)構(gòu)尺寸大汽輪機及其附屬設(shè)備中積聚的水份多，甩負荷時容易引起主機超速凝結(jié)水的再沸騰和汽化22. 汽輪機潤滑、頂軸和盤車系統(tǒng)的功能？簡述其工作過程。為汽輪機，發(fā)電機和勵磁機軸系的軸承提供潤滑油和冷卻所需的潤滑油；向發(fā)電機密封系統(tǒng)供油提供汽輪發(fā)電機組頂軸用油23. 凝汽器抽真空系統(tǒng)的主要功能是什么？簡述液環(huán)式真空泵的工作原理。在汽輪機沖轉(zhuǎn)前，為

11、凝汽器提供必需的真空度。在正常運行時，維持凝汽器的真空度，并抽出凝汽器內(nèi)因漏入或隨蒸汽帶進的不凝結(jié)氣體，使機組運行真空度得以保持。24. 主蒸汽系統(tǒng)的功能是什么？將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的主蒸汽輸送到下列設(shè)備和系統(tǒng)：汽輪機高壓缸汽水分離再熱器（GSS）除氧器（ADG）兩臺汽動主給水泵汽輪機（APP）汽動輔助給水泵汽輪機（ASG）蒸汽旁路排放系統(tǒng)（GCT）汽輪機軸封系統(tǒng)（CET）輔助蒸汽轉(zhuǎn)換器（STR25. 主蒸汽隔離閥設(shè)置旁路管線及閥門的用途是什么？26. 簡述主蒸汽隔離閥的工作原理。27. 主蒸汽安全閥的作用是什么？28. 蒸汽旁路排放系統(tǒng)的功能是什么？在機組啟動時，與RCP配合，導(dǎo)出反應(yīng)堆多余的熱

12、量，以維持一回路的溫度和壓力在熱停堆和停堆冷卻的最初階段，排出主泵運轉(zhuǎn)和裂變產(chǎn)物衰變所產(chǎn)生的熱量，直至余熱排出系統(tǒng)投入運行汽輪發(fā)電機組突然降負荷或汽輪機脫扣時，排走蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的過量蒸汽，避免蒸汽發(fā)生器超壓29. 簡述蒸汽旁路排放系統(tǒng)的流程。30. 汽水分離再熱器系統(tǒng)的功能是什么？除去高壓缸排汽中的水分；加熱高壓缸排汽，提高進入低壓缸蒸汽的溫度，使其具有一定的過熱度31. 簡述汽水分離再熱器系統(tǒng)的主要流程。第一級再熱器使用高壓缸抽汽加熱；第二級再熱器使用新蒸汽加熱。32. 汽輪機軸封系統(tǒng)的功能是什么？對主汽輪機、給水泵汽輪機和蒸汽閥桿提供密封，用以防止空氣進入和蒸汽外漏。啟動時，向主汽輪機

13、的高、低壓缸端部汽封、給水泵汽輪機端部汽封及主蒸汽閥桿汽封供汽，以防止空氣進入，影響抽真空。正常運行時，將高壓缸汽封蒸汽導(dǎo)入低壓缸汽封，防止空氣漏入，破壞凝汽器真空，影響凝汽器真空除氧。33. 凝結(jié)水抽取系統(tǒng)的功能是什么？與CVI和CRF一起為汽輪機建立和維持真空；將進入凝汽器的蒸汽凝結(jié)成水；從凝汽器熱井抽出凝結(jié)水，經(jīng)低壓加熱器送往除氧器；接收各疏水箱的疏水；向一些系統(tǒng)和設(shè)備提供冷卻水和軸封用水。34. 低壓給水加熱器系統(tǒng)的功能是什么？簡述其系統(tǒng)流程。利用汽輪機低壓缸抽汽加熱給水，提高機組熱力循環(huán)效率。35. 除氧器系統(tǒng)的主要功能是什么？對給水進行除氧和加熱；保證給水泵所需的吸水壓頭；接收相關(guān)

14、系統(tǒng)和設(shè)備的疏水、冷卻水、蒸汽和引漏水；將不凝結(jié)氣體排放至主冷凝器或大氣。36. 熱力除氧遵循的基本原理有哪些？需要滿足哪些基本條件？道爾頓分壓定律亨利定律需要滿足的條件：除氧水必須被加熱到飽和溫度；及時排出析出的氣體；擴大除氧水與加熱蒸汽的接觸面積；除氧水與加熱蒸汽有足夠的換熱時間；運行中保持除氧壓力的穩(wěn)定。37. 簡述除氧器系統(tǒng)的流程。38. 給水泵系統(tǒng)的功能是什么？設(shè)備如何配置？系統(tǒng)功能將除氧器的水抽出并升壓，經(jīng)高壓加熱器送到蒸汽發(fā)生器；每臺給水泵都能與其它給水泵并聯(lián)運行。系統(tǒng)組成汽動主給水泵系統(tǒng)電動主給水泵系統(tǒng)兼作兩臺汽動給水泵的備用泵。電動主給水泵潤滑系統(tǒng)39. 簡述汽動給水泵系統(tǒng)的

15、組成特點。40. 簡述電動給水泵系統(tǒng)的組成特點。41. 高壓給水加熱器系統(tǒng)的功能是什么？簡述其系統(tǒng)流程。42. 給水流量控制系統(tǒng)的功能是什么？43. 主給水流量調(diào)節(jié)閥和旁路流量調(diào)節(jié)閥分別在什么條件下使用？44. 蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)的功能是什么？通過對蒸汽發(fā)生器在不同工況下的連續(xù)排污，以保持蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水質(zhì)符合要求；對蒸汽發(fā)生器的排污水進行收集和處理；實現(xiàn)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)安全疏水；蒸汽發(fā)生器干、濕保養(yǎng)的充氣和充水；在某些情況下調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器水位。45. 簡述蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)的流程。排污水的降溫降壓回路氣動隔離閥-手動流量平衡控制閥-排污水母管-熱交換器-減壓和流量控制站-除鹽處理回路排污

16、水的處理回路前過濾器-截止閥-除鹽床-手動流量調(diào)節(jié)閥-流量計-過濾器-排放46. 為什么要設(shè)置汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能是什么？電能無法大量儲能，發(fā)電機組根據(jù)電力用戶的需要改變發(fā)電量為提供良好的供電品質(zhì)，電網(wǎng)頻率與電壓應(yīng)在合理范圍內(nèi)變化汽輪機從啟動到滿功率運行以及從滿功率運行反回到冷態(tài)，需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作根據(jù)機組負荷的變化，調(diào)節(jié)進入汽輪機的蒸汽量在穩(wěn)定工況下，保持轉(zhuǎn)速相對不變而且為定值；當負荷變化時，保證轉(zhuǎn)速的偏差不超過所規(guī)定的范圍；47. 汽輪機保護系統(tǒng)的功能及組成是什么？在汽輪發(fā)電機組發(fā)生預(yù)定故障或事故，以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈時，提供安全地停運汽輪發(fā)電機組的手段，防止事故發(fā)生，造成設(shè)備損壞和限制

17、事故擴大。汽輪機超速保護，汽輪機速度達到極限時，自動緊急停堆滑油系統(tǒng)低油壓保護，滑油系統(tǒng)油壓低于規(guī)定值時啟動備用滑油泵轉(zhuǎn)子軸向位移保護，一般規(guī)定，轉(zhuǎn)子軸向位移保護動作的極限位移為1.0mm冷凝器低真空保護，冷凝器真空低于規(guī)定值時汽輪機降負荷運行或緊急停堆盤車聯(lián)鎖保護，盤車機構(gòu)未脫開時鎖住汽輪機的進氣閥低壓缸溫度高保護電機保護48. 汽輪機潤滑、頂軸和盤車系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？本系統(tǒng)有以下功能：為汽輪機，發(fā)電機和勵磁機軸系的軸承提供潤滑油和冷卻所需的潤滑油；向發(fā)電機密封系統(tǒng)供油提供汽輪發(fā)電機組頂軸用油49. 凝汽器真空系統(tǒng)的系統(tǒng)功能是什么？在汽輪機沖轉(zhuǎn)前，為凝汽器提供必需的真空度。在正常運行時，

18、維持凝汽器的真空度，并抽出凝汽器內(nèi)因漏入或隨蒸汽帶進的不凝結(jié)氣體，使機組運行真空度得以保持。50. 壓水堆堆外測量檢測系統(tǒng)的功能及組成是什么？功能：連續(xù)監(jiān)測反應(yīng)堆功率（功率變化及功率分布），對測得的各種模擬信號加以顯示記錄，在反應(yīng)堆裝料、啟動、停閉及功率運行時給操縱員提供反應(yīng)堆內(nèi)中子注量率的信息;監(jiān)測反應(yīng)堆徑向功率傾斜和軸向功率偏差；向反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，反應(yīng)堆保護系統(tǒng)提供中子功率信號。組成：源量程測量通道提供反應(yīng)堆初始啟動，停閉期間中子注量率測量，范圍從10-1至105 n/(cm2·s)；中間量程測量通道提供冗余的注量率測量，范圍從2.5×102至2.5×10

19、10 n/(cm2·s)；功率量程測量通道提供堆芯上部和下部的注量率測量，其測量范圍約從2×107至5×1010 n/(cm2·s)。51. 壓水堆堆內(nèi)檢測系統(tǒng)的功能及組成是什么？在反應(yīng)堆啟動升功率期間：檢查堆壽命初期功率分布與設(shè)計值的一致性；檢查用于事故研究的熱點因子是否安全；校準堆外中子測量各個電離室；檢測在堆芯裝料時的可能錯誤。在反應(yīng)堆正常運行期間：檢查功率分布作為燃耗的函數(shù)與設(shè)計要求的一致性； 監(jiān)測燃料組件的燃耗； 校準堆外核儀表的刻度；監(jiān)測堆內(nèi)運行上的偏離。52. 簡述堆芯溫度測量、中子注量率測量和壓力容器水位測量的功能？溫度測量有代表性燃料組

20、件出口處的冷卻劑水溫給出堆芯溫度分布為計算燒毀比提供數(shù)據(jù)，圖，并連續(xù)記錄堆芯溫度，顯示最高堆芯溫度及最小溫度裕度；探測或驗證堆內(nèi)徑向功率分布不平衡程度；判斷是否有控制棒脫離所在棒組；供操縱員觀察事故時和事故后堆芯溫度和過冷度的變化趨勢。壓力水位：壓水堆發(fā)生失水事故時監(jiān)測堆芯再淹沒情況；在正常充、排水時，觀察對內(nèi)充水情況； 當主泵開動時，監(jiān)測堆芯壓差。53. 反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的功能是什么？在穩(wěn)態(tài)運行期間，維持主要運行參數(shù)盡可能接近核電站設(shè)計所要求達到的最優(yōu)值，使核電廠的輸出功率維持在所要求的范圍內(nèi)；使核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)能適應(yīng)正常運行的各種瞬態(tài)工況，根據(jù)電網(wǎng)的要求和運行的需要，改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保持操

21、作上的靈活性；在運行的瞬態(tài)或設(shè)備故障時，保持電廠主要參數(shù)在允許的范圍內(nèi)，以盡可能減少反應(yīng)堆保護系統(tǒng)的動作。54. 反應(yīng)堆控制系統(tǒng)包括哪些自動控制系統(tǒng)？反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)冷卻劑平均溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)蒸汽發(fā)生器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)蒸汽排放控制系統(tǒng)55. 反應(yīng)堆保護系統(tǒng)的功能是什么，包括哪些組成線路？系統(tǒng)功能保護三大核安全屏障，（即燃料包殼、一回路壓力邊界和安全殼）的完整性。當運行參數(shù)達到危及三大屏障完整性的閾值時，緊急停閉反應(yīng)堆，必要時啟動專設(shè)安全設(shè)施。反應(yīng)堆事故停堆線路它的用途是緊急停閉反應(yīng)堆；專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動線路在反應(yīng)堆發(fā)生失水事故或蒸汽管道破裂事故時觸發(fā)停堆，并提供信號令專設(shè)安全設(shè)施如安全注射系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)以及輔助給水系統(tǒng)動作，防止事故擴大；聯(lián)鎖系統(tǒng) 允許線路 連鎖線路56. 保護系統(tǒng)設(shè)計原則是什么？單一故障準則保護系統(tǒng)的任何單一故障或單次事故均不應(yīng)妨礙系統(tǒng)的保護功能；失效安全原則冗余性多樣性邏輯符合獨立性。在線檢查功能在反應(yīng)堆運行過程中，在任何時候能夠手動或自動地檢