核電站原理與系統(tǒng)

1、核電站原理及系統(tǒng)3哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)力與核能工程學(xué)院4 輔助冷卻水系統(tǒng)4.1 反應(yīng)堆水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)（PTR） 冷卻乏燃料水池中的乏燃料，導(dǎo)出乏燃料的余熱； 堆腔充水、換料時(shí)，作為RRA系統(tǒng)的應(yīng)急備用，導(dǎo)出堆內(nèi) 余熱。4.2 設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（RRI） 向核島內(nèi)所有需要冷卻的設(shè)備提供除鹽冷卻水。4.3 重要廠用水系統(tǒng)（SEC） 是對(duì)設(shè)備冷卻水進(jìn)行冷卻，將熱負(fù)荷最終傳遞到海水中。4.1 反應(yīng)堆水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)4.1.1 系統(tǒng)功能 對(duì)反應(yīng)堆水池和乏燃料水池進(jìn)行冷卻、凈化、充水和排水。冷卻功能 冷卻乏燃料水池中的燃料元件，導(dǎo)出其剩余熱量； 換料或停堆檢修時(shí)，作為RRA系統(tǒng)的應(yīng)

2、急備用，冷卻堆芯。凈化功能 除去乏燃料水池中的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物，限制放射性水平； 除去反應(yīng)堆水池和乏燃料水池水中的懸浮物。充排水功能 向反應(yīng)堆水池和乏燃料水池充入一定濃度的硼水； 保證乏燃料處于次臨界狀態(tài)； 實(shí)施除乏燃料貯存池外其它水池的排水。為安全注入系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)貯存必要的硼水4.1.2 系統(tǒng)的組成 PTR系統(tǒng)由反應(yīng)堆水池、乏燃料水池、換料水箱和它們所連接的冷卻、凈化、充水和排水回路組成。 反應(yīng)堆水池 換料腔（或堆腔）；堆內(nèi)構(gòu)件貯存池 乏燃料水池 燃料輸送池、乏燃料貯存池、乏燃料運(yùn)輸罐裝罐池、沖洗池 換料水箱 反應(yīng)堆水池的充水、排水、冷卻和凈化回路 乏燃料水池的充水、排水、冷卻和凈

3、化回路 反應(yīng)堆水池和乏燃料水池表面撇沫回路a.系統(tǒng)流程圖b.系統(tǒng)的主要設(shè)備（1）換料水箱-PTR001BA 可用容積1600m3，硼水濃度2400g/g，正常水溫7-40 反應(yīng)堆水池撇沫貯水罐-PTR002BA 最大外徑0.15m，最大高度0.49m，最高工作溫度60冷卻循環(huán)泵-PTR001、002PO乏燃料水池撇沫泵-PTR003PO反應(yīng)堆水池撇沫泵-PTR004PO 臥式離心泵，額定流量6m3/h，總揚(yáng)程20m水柱，最高溫度60c.系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）反應(yīng)堆水池凈化泵-PTR005PO 臥式離心泵，額定流量100m3/h，總揚(yáng)程42m 冷卻水熱交換器-PTR001、002RF 管殼式熱交換

4、器，使用設(shè)備冷卻水進(jìn)行冷卻； 額定流量300m3/h，額定進(jìn)/出口溫度 50/39.5。過濾器 乏燃料水池凈化過濾器-PTR001、002FI 反應(yīng)堆水池過濾器-PTR003、004FI 乏燃料水池浮沫過濾器PTR005FI混床除鹽器-PTR001DE 陰、陽(yáng)離子交換樹脂容量大致相等4.2 設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（RRI）4.2.1 系統(tǒng)功能 為核島內(nèi)需要冷卻的設(shè)備提供除鹽冷卻水； 作為隔離核島設(shè)備與冷卻海水的屏障。4.2.2 系統(tǒng)原理4.2.3 系統(tǒng)流程圖a.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 獨(dú)立管線 每個(gè)機(jī)組設(shè)有兩條獨(dú)立管線，分為A、B系列； 為反應(yīng)堆安全設(shè)施和冷停堆提供必須的冷源。 公共管線 用戶為事故情況下不必投

5、入的核島設(shè)備冷卻器。 兩機(jī)組的共用管線 可由兩個(gè)機(jī)組中的任意一個(gè)提供冷卻水。b.系統(tǒng)的主要設(shè)備（1）系統(tǒng)的基本特性 在所有運(yùn)行工況下，RRI系統(tǒng)的運(yùn)行壓力都低于一回路系統(tǒng)壓力。 RRI系統(tǒng)的冷卻能力可以滿足在機(jī)組啟動(dòng)、功率運(yùn)行、次臨界停堆和失水事故等各種工況下運(yùn)行設(shè)備同時(shí)排出的總熱負(fù)荷的需要。設(shè)備冷卻水的水質(zhì)指標(biāo) P.160頁(yè)表5.3設(shè)備冷卻水泵-RRI001、002、003、004PO 單級(jí)離心泵，軸封采用機(jī)械密封裝置； 采用異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，泵與電機(jī)的聯(lián)軸器為撓性連接方式； 名義流量2670m3/h，名義總壓頭63m水柱。c.系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）設(shè)備冷卻水熱交換器-RRI001、002、00

6、3、004RF 板式熱交換器，冷卻水來自重要廠用水系統(tǒng)SEC； RRI側(cè)為高壓側(cè)，SEC側(cè)為低壓側(cè)。緩沖箱-RRI001、002BA 為設(shè)備冷卻水泵提供吸入壓頭； 補(bǔ)償由于膨脹、收縮引起的水容積變化和可能的泄漏； 溢流管與RPE系統(tǒng)（核島排氣和疏水系統(tǒng)）相連； 通過排氣管將廢氣排到DVN系統(tǒng)（核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)）。4.3 重要廠用水系統(tǒng)（SEC） 與核電廠的安全相關(guān),又稱為核島的最終熱阱。4.3.1 系統(tǒng)功能 為設(shè)備冷卻水提供冷卻,將RRI系統(tǒng)的熱負(fù)荷輸送到海水中。4.3.2 系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 海水過濾系統(tǒng)（CFI）-兩臺(tái)并聯(lián)的SEC泵-SEC管道-水生物捕集器-兩臺(tái)并聯(lián)的RRI/SEC熱交

7、換器-SEC集水坑-排水管 開式循環(huán)系統(tǒng)，流動(dòng)工質(zhì)為海水； 每臺(tái)機(jī)組有相互獨(dú)立的A、B兩個(gè)系列，兩個(gè)系列的設(shè)備和流程基本相同。a.系統(tǒng)流程圖b.系統(tǒng)的主要設(shè)備（1）泵-SEC001、002、003、004PO 立式電動(dòng)離心泵，由應(yīng)急電源供電； 額定流量3400m3/h，額定揚(yáng)程25.5m水柱。水生物捕集器-SEC001、002FI 用于過濾海水中直徑大于4mm的水生物； 主要部件是一個(gè)網(wǎng)孔為4mm的柱形過濾器。熱交換器-RRI001、002、003、004RF 屬于RRI系統(tǒng)； 在SEC側(cè)，上游和下游都裝有隔離閥及化學(xué)清洗用的管接頭。 c.系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）閥門 所有閥門都適用于海水； 除水生物捕集器上的自動(dòng)沖洗閥外，其余閥門均為手動(dòng)閥。 管道 SEC泵房及RRI/SEC熱交換器房間，內(nèi)涂氯丁橡膠的碳鋼管道； SEC管廊及核輔助廠房