圖文詳解AP1000核電站

1、1山東核電有限公司山東核電有限公司 宿偉成宿偉成/ /薛益鳴薛益鳴AP1000總體介紹總體介紹2目錄目錄1. 概述概述2. 核電廠的布置核電廠的布置3. 核島系統(tǒng)核島系統(tǒng)4. 常規(guī)島系統(tǒng)常規(guī)島系統(tǒng)5. 儀控系統(tǒng)儀控系統(tǒng)6.6. 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng) 7.7. 海陽(yáng)核電主體工程進(jìn)展海陽(yáng)核電主體工程進(jìn)展31.1.概述概述 AP1000是美國(guó)西屋公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的雙環(huán)路1000MW級(jí)壓水堆。AP1000在傳統(tǒng)壓水堆核電技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用“非能動(dòng)”的安全系統(tǒng) ，使其安全性、經(jīng)濟(jì)性有了顯著提高。 41.1.概述概述AP1000的總結(jié)構(gòu)圖的總結(jié)構(gòu)圖51.1.概述概述1.1 安全評(píng)審情況安全評(píng)審情況西屋公司美國(guó)核管

2、會(huì)（NRC）02年3月標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)證書(shū)申請(qǐng)包括：DCD,PRA等受理申請(qǐng)，開(kāi)始評(píng)審04年9月確認(rèn)AP600有關(guān)的試驗(yàn)和分析程序可以用于AP1000設(shè)計(jì)預(yù)認(rèn)證審查最終安全評(píng)價(jià)報(bào)告最終設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)證書(shū)審查驗(yàn)證接受評(píng)審700多個(gè)問(wèn)題04年9月獲得最終設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)獲得標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)證書(shū)02年7月05年12月61.1.概述概述1.2 設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)理念A(yù). NSSS: 基本采用二代技術(shù),部分設(shè)備升級(jí),少量系統(tǒng)優(yōu)化;B. 安全技術(shù): 不放棄但不依賴已有的安全技術(shù)和設(shè)備，盡量采用全新的非能動(dòng)技術(shù)以提高整個(gè)電站的安全性。（例如，柴油發(fā)電系統(tǒng)、廠用水系統(tǒng)、正常余熱導(dǎo)出系統(tǒng)、輔助給水系統(tǒng)，等等）71.1.概述概述1.2.

3、1 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念 安全系統(tǒng)非能動(dòng)化簡(jiǎn)化安全系統(tǒng)配置減少安全支持系統(tǒng)減少安全級(jí)設(shè)備及抗震廠房提高可操作性將人為制造的安全條件讓位于由自然規(guī)律形成的本質(zhì)安全降低維修要求81.1.概述概述1.3 主要特點(diǎn)描述主要特點(diǎn)描述安全性提高反應(yīng)堆堆芯損壞頻率顯著降低大量放射性釋放頻率顯著降低成熟性設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)化廠房、設(shè)備布置簡(jiǎn)化系統(tǒng)、設(shè)備、廠房等物項(xiàng)減少技術(shù)的進(jìn)步全廠數(shù)字化儀控模塊化設(shè)計(jì)，制造91.3 1.3 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)( (安全性提高安全性提高) )非能動(dòng)安全系統(tǒng)要點(diǎn)四路安全注射:1.堆芯補(bǔ)充水箱(70.8M32)2.安全注射箱 (56.6M32)3.內(nèi)置換料水箱 (2092M3)

4、4.RPV被淹沒(méi)后的地坑水三路防止三路防止RCS超壓超壓:1.自動(dòng)卸壓閥第自動(dòng)卸壓閥第1、2、3級(jí)級(jí)2.自動(dòng)卸壓閥第自動(dòng)卸壓閥第4級(jí)級(jí)3.RPV頂蓋放氣頂蓋放氣兩路自然循環(huán)冷卻兩路自然循環(huán)冷卻:1.RCSPRHS IRWST RCS2.IRWST(蒸發(fā)蒸發(fā)) CV(傳導(dǎo)傳導(dǎo)對(duì)流對(duì)流) 大氣大氣10反應(yīng)堆堆芯損壞頻率顯著降低反應(yīng)堆堆芯損壞頻率顯著降低 1.3 1.3 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)( (安全性提高安全性提高) )11第二代和第二代和AP1000AP1000核電站系統(tǒng)和設(shè)備布置的比較核電站系統(tǒng)和設(shè)備布置的比較121.3 1.3 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)( (成熟性設(shè)計(jì)成熟性設(shè)計(jì)) )成熟性設(shè)計(jì)反應(yīng)堆和反

5、應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用成熟技術(shù) 非能動(dòng)技術(shù)，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)、計(jì)算和驗(yàn)證NRC 于2005年12月30日向西屋公司頒發(fā)了AP1000 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的“標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)證書(shū)”131.3 1.3 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)( (簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化) )模塊化設(shè)計(jì)，建造結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)模塊(二種二種)設(shè)備模塊設(shè)備模塊(三種三種)提高安裝質(zhì)量，縮提高安裝質(zhì)量，縮短建設(shè)工期短建設(shè)工期14結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)模塊設(shè)備模塊設(shè)備模塊15模塊化設(shè)計(jì)，建造模塊化設(shè)計(jì)，建造161.4 1.4 電廠總參數(shù)電廠總參數(shù)電廠設(shè)計(jì)壽命60年反應(yīng)堆熱功率3400MWt設(shè)計(jì)地震烈度(地面加速度)0.3g電廠效率(凈)32.7%電廠輸出電功率(凈)1117MWe電廠可利用率93

6、%大量早期釋放頻率5.9410-8 1/ry堆芯熔化頻率5.0810-7 1/rySG堵管裕量10換料周期18個(gè)月172.2.電廠布置電廠布置 發(fā)電生產(chǎn)設(shè)施由5 個(gè)主要的廠房結(jié)構(gòu)組成: 核島、汽輪機(jī)廠房、附屬?gòu)S房、柴油發(fā)電機(jī)廠房和放射性廢物廠房。這些廠房結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)均建筑在各自單獨(dú)的筏基上。核島由安全殼廠房、屏蔽廠房和核輔助廠房組成, 三部分被建造在同一筏基上。182.2.電廠布置電廠布置海陽(yáng)核電主廠區(qū)總平海陽(yáng)核電主廠區(qū)總平面布置圖面布置圖192.2.電廠布置電廠布置l 安全殼廠房 安全殼廠房是安全殼容器以及該容器內(nèi)所含的所有結(jié)構(gòu)； 功能是在假想的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故以后包容氣載放射性的釋放以及在正

7、常運(yùn)行期間為反應(yīng)堆堆芯和冷卻劑系統(tǒng)提供屏蔽,其本身也是非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的組成部分； 位于安全殼廠房?jī)?nèi)的主要系統(tǒng)是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)、安全相關(guān)系統(tǒng)。202.2.電廠布置電廠布置l 屏蔽廠房 屏蔽廠房是環(huán)繞安全殼容器的結(jié)構(gòu)和環(huán)形區(qū)域。 在正常運(yùn)行/事故狀態(tài)期間, 屏蔽廠房與安全殼廠房的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為安全殼內(nèi)的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和所有其它放射性系統(tǒng)和部件提供所要求的屏蔽保護(hù)。 屏蔽廠房也為安全殼提供所要求的外部人為或非人為的撞擊保護(hù)。 屏蔽廠房是非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)中整體的一部分。212.2.電廠布置電廠布置l輔助廠房 輔助廠房的基本功能是為位于安全殼廠房外的安全相關(guān)抗震類機(jī)械和電氣設(shè)備提供保護(hù)和隔離。

8、 輔助廠房也為設(shè)置在廠房?jī)?nèi)的放射性設(shè)備和管道提供屏蔽。 位于輔助廠房?jī)?nèi)的最重要的設(shè)備和系統(tǒng)有: 主控室、儀控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、燃料吊裝區(qū)、燃料廠房、乏燃料水池、機(jī)械設(shè)備區(qū)、安全殼貫穿區(qū)和主蒸汽、給水閥門隔間。 輔助廠房通過(guò)附屬?gòu)S房中的人員、設(shè)備閘門與安全殼廠房相連222.2.電廠布置電廠布置l附屬?gòu)S房 在附屬?gòu)S房?jī)?nèi)不含有安全相關(guān)設(shè)備； 提供了通往發(fā)電設(shè)施的主要人員出入口； 包括了用于控制人員出入輻射控制區(qū)的保健物理設(shè)施；非1E 級(jí)交流和直流電源系統(tǒng)、輔助柴油發(fā)電機(jī)及其燃油供應(yīng)、其它電氣設(shè)備、技術(shù)支持中心和各種暖通空調(diào)系統(tǒng)以及用于維護(hù)輻射控制區(qū)設(shè)備的熱機(jī)械車間。232.2.電廠布置電廠布置l 放射

9、性廢物廠房 放射性廢物廠房?jī)?nèi)不含安全相關(guān)設(shè)施。 包括了各類廢料在處理前的隔離儲(chǔ)存設(shè)施、移動(dòng)式廢物系統(tǒng)的處理設(shè)施和將經(jīng)處理的廢物貯存裝入輸送和處置容器的設(shè)施。242.2.電廠布置電廠布置l汽輪機(jī)廠房 汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)不含安全相關(guān)設(shè)備。 汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)安裝了主汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和相關(guān)的流體和電氣系統(tǒng)。 它為主汽輪發(fā)電機(jī)部件的擱置和維修提供全天候的保護(hù)。汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)同樣還安裝了補(bǔ)給水凈化系統(tǒng)。 屬于核島的12個(gè)非安全相關(guān)系統(tǒng)也布置在汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)。252.2.電廠布置電廠布置l 柴油發(fā)電機(jī)廠房 柴油發(fā)電機(jī)廠房?jī)?nèi)也沒(méi)有安全相關(guān)設(shè)備。 柴油發(fā)電機(jī)廠房?jī)?nèi)裝備了2 臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，防火墻耐火能力可以達(dá)3小時(shí)。273.3.

10、核島系統(tǒng)核島系統(tǒng)3.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)3.2非能動(dòng)安全系統(tǒng)3.3輔助系統(tǒng)283.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l系統(tǒng)描述有兩條環(huán)路；每條環(huán)路由一條熱段主管道和兩條冷段主管道、一臺(tái)蒸汽發(fā)生器以及與之直接相連的兩臺(tái)反應(yīng)堆冷卻劑屏蔽泵組成。RCS還包括一臺(tái)反應(yīng)堆壓力容器、一臺(tái)穩(wěn)壓器、自動(dòng)卸壓系統(tǒng)和反應(yīng)堆壓力容器頂蓋放氣系統(tǒng) ；所有設(shè)備都布置在反應(yīng)堆安全殼內(nèi)。293.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)1，2，3級(jí)自動(dòng)卸壓閥4級(jí)自動(dòng)卸壓閥303.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) 同M310 堆型相比，由于兩環(huán)路布置減少了一個(gè)環(huán)路，同時(shí)由于主泵直接焊接在蒸汽發(fā)生器底部而減少了主泵入

11、口管道，AP1000 主回路布置得到大幅簡(jiǎn)化，降低了安全殼內(nèi)部設(shè)備的布置難度。 除此之外，AP1000 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)應(yīng)用了LBB 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，其設(shè)計(jì)理念更為先進(jìn)。 簡(jiǎn)化了主回路的支撐設(shè)計(jì)，不僅有利于在役檢查，而且有利于防止大LOCA 事故的發(fā)生。313.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l堆芯和燃料 AP1000堆芯有157個(gè)燃料組件，堆芯活性區(qū)高度為4.267米(14英尺)： 堆芯圍筒代替堆芯圍板，避免了堆芯圍板螺栓松動(dòng)脫落，并且降低中子泄漏，提高了中子的經(jīng)濟(jì)性。 利用固定式堆內(nèi)探測(cè)器代替可移動(dòng)探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)堆芯功率分布的在線監(jiān)測(cè)，并且消除了壓力殼底部可移動(dòng)探測(cè)器的貫穿件，降低了在嚴(yán)重

12、事故情況下壓力殼下封頭失效的概率。 堆芯設(shè)置棒價(jià)值比較低的灰控制棒，功率調(diào)節(jié)和負(fù)荷跟蹤采用機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行，取消硼回系統(tǒng)，大大減少了調(diào)硼產(chǎn)生的廢水量。32堆芯和燃料燃料組件 AP1000堆芯采用的燃料（左圖），是基于RFA 燃料組件和RFA-2燃料組件，并經(jīng)改進(jìn)的AP1000燃料，它包括了在抗腐蝕、燃耗性能、抗異物、機(jī)械穩(wěn)定性、熱工水力性能和核性能等方面的所有改進(jìn)。 AP1000燃料許可證的最大組件燃耗可達(dá)60GWD/tU（法馬通的AFA3G燃料許可證的最大組件燃耗為52GWD/tU）。允許的組件最大燃耗越深，可達(dá)到的平均卸料燃耗也越深，燃料循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性也就越好。33堆芯和燃料燃料管理AP1000

13、堆芯平衡燃料循環(huán)采用如下的策略和技術(shù): 堆芯燃料采用低泄漏裝載方式(LLLP) 軸向設(shè)置低富集度區(qū) 采用IFBA可燃毒物，用于展平堆芯功率分布和燃耗反應(yīng)性補(bǔ)償343.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l 壓力容器壓力容器由圓柱形筒體和半球形下封頭、可移動(dòng)法蘭連接的上封頭組成。壓力容器屬于A級(jí)，因此它的設(shè)計(jì)和建造都滿足ASME Code, Section III, Class 1要求。為減少照射脆化的影響，限制了對(duì)銅、鎳和磷的使用量353.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)AP1000M310總高度（含CRDM 管座）13.94mm13.21mm設(shè)計(jì)壓力172bar.a172bar.

14、a設(shè)計(jì)溫度343343工作壓力155bar.a155bar.a出口溫度321.1327 入口溫度280.7292 總流量68000m3/h71000m3/h上封頭貫穿件數(shù)量6942614下封頭貫穿件數(shù)量050出，入接管數(shù)量2/43/3安注接管數(shù)量20筒體內(nèi)徑3987.8mm3990mm363.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l蒸汽發(fā)生器AP1000的蒸汽發(fā)生器是帶干燥器的立式、U型管結(jié)構(gòu)蒸汽發(fā)生器傳熱管和管道上部分隔盤使用耐腐蝕性能很好的合金因科鎳690，改善了材料可焊性、腐蝕性、機(jī)械性等性能。373.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)AP1000M310總高度22.3mm20.

15、8mm換熱面積11500m25430m2二次側(cè)泥渣收集器有無(wú)一次側(cè)設(shè)計(jì)壓力172bar.a172bar.a二次側(cè)設(shè)計(jì)壓力82.5bar.g85bar.g換熱功率1707.5MWT969MWT蒸汽流量943.7kg/s538kg/s傳熱管數(shù)100254474傳熱管外徑17.475mm19.05mm傳熱管壁厚1.016mm1.09mm傳熱管布置三角型方型383.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l 主泵AP1000冷卻劑泵是具有高慣性、高可靠性、低維護(hù)、高度密封；與蒸汽發(fā)生器的兩個(gè)出口管嘴分別直接相連；為立式離心式屏蔽泵，可以承受整個(gè)系統(tǒng)的壓力，能承受超基準(zhǔn)工況。泵自身還裝有振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，提

16、供高振動(dòng)警報(bào)。393.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)AP1000M310類型屏蔽泵軸封泵總高6.77m8m額定功率5.15MW6.5MW額定流量17880m3/h23790m3/h揚(yáng)程11.1bar9.7bar403.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l主泵 AP1000 采用屏蔽式主泵。相對(duì)于傳統(tǒng)的軸封式主泵，屏蔽式主泵在維持反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界完整性方面具有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠顯著減少減少核電站LOCA 事件發(fā)生頻率。 屏蔽式泵是一種高可靠性的泵，其維修間隔可以達(dá)到20年413.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l穩(wěn)壓器立式、圓筒狀的容器，上下封頭為半球形。采用低

17、合金鋼制造，內(nèi)表面鍍以?shī)W氏體不銹鋼。AP1000的穩(wěn)壓器體積比普通穩(wěn)壓器大40%左右，相應(yīng)的瞬態(tài)能力增強(qiáng)，減少安全卸壓閥的使用。423.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l 主管道 冷卻劑系統(tǒng)管道由兩個(gè)相同的主冷卻環(huán)路構(gòu)成，包括與壓力容器、蒸汽發(fā)生器和冷卻劑泵相連的冷卻劑管道冷端、熱端，還包括與冷卻劑環(huán)路管道和主要設(shè)備連接的管道 管路的材料是奧氏體不銹鋼。 每個(gè)環(huán)路的兩個(gè)冷端是完全相同的（除測(cè)量?jī)x器和小的連接管線），并采用大彎曲半徑彎管使得管路流動(dòng)阻力降低。433.13.1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)l主管道 相對(duì)與M310 機(jī)組，AP1000 主管道設(shè)計(jì)在安全方面有兩個(gè)較突出的優(yōu)點(diǎn)

18、，即： 穩(wěn)壓器波動(dòng)管的布置更加合理，有利于減少影響主管道壽命的熱分層現(xiàn)象。 簡(jiǎn)化了主回路的支撐設(shè)計(jì)，不僅有利于在役檢查，而且有利于防止大LOCA 事故的發(fā)生。443.2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)非能動(dòng)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)非能動(dòng)主控制室應(yīng)急可居留系統(tǒng)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)安全殼氫氣控制系統(tǒng)安全殼氫氣控制系統(tǒng)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)453. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)l非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng) 非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，可在電廠事故工況下以及反應(yīng)堆正常余熱排出系統(tǒng)失效時(shí)，靠自然循環(huán)，由余熱排出系統(tǒng)的熱交換器將堆芯衰變熱

19、帶走。 該系統(tǒng)主要設(shè)備是非能動(dòng)余熱排出熱交換器和相連的管道、閥門。熱交換器布置在換料水箱內(nèi)，換料水箱作為中間熱阱。 換料水箱內(nèi)水吸收衰變熱達(dá)到飽和溫度需要幾個(gè)小時(shí)，如全部水沸騰帶走熱量，其水量足夠數(shù)天冷卻之用，而且水蒸氣進(jìn)入安全殼冷凝后仍可回收利用。這樣，操作人員有足夠的時(shí)間采取恢復(fù)行動(dòng)。46473. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)l 非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)（PSIS） 非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)的功能： 在事故情況（包括失去反應(yīng)堆冷卻劑）下，給反應(yīng)堆應(yīng)急注水，冷卻堆芯。 非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)組成：u 2只堆芯補(bǔ)水箱 每只容積為70.8m3 ，內(nèi)裝3400ppm的含硼水 u 2只安全注射箱 每只容積為56

20、.6m3，內(nèi)裝2600ppm的含硼水 u 1只內(nèi)置換料水箱 容積為2092 m3 ，內(nèi)裝26002900ppm的含硼水 以及相連的閥門和管道 4849501）堆芯補(bǔ)水箱是非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)四個(gè)水源之一，堆芯補(bǔ)水箱執(zhí)行高壓安全注射功能，在LOCA事故時(shí)，能在較長(zhǎng)時(shí)間間隔內(nèi)向堆芯注入較大的安注流量。2）在發(fā)生不包括LOCA事故的情況下，當(dāng)正常補(bǔ)水系統(tǒng)不可用或不足時(shí)，堆芯補(bǔ)水箱為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)提供緊急補(bǔ)水和硼化。 3）堆芯補(bǔ)水箱位置高于反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。 在事故情況下，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)自動(dòng)打開(kāi)下泄注射管的氣動(dòng)閥，依靠位差產(chǎn)生的重力向反應(yīng)堆注水，冷卻堆芯堆芯補(bǔ)水箱非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)（PSIS）5

21、1非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)（PSIS） 1）安全注射箱是非能動(dòng)）安全注射箱是非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)四個(gè)水源安全注射系統(tǒng)四個(gè)水源之一。安全注射箱執(zhí)行之一。安全注射箱執(zhí)行中壓安全注射功能，在中壓安全注射功能，在LOCA事故時(shí)，能在有事故時(shí)，能在有限的幾分鐘時(shí)間間隔內(nèi)限的幾分鐘時(shí)間間隔內(nèi)向堆芯注射十分大的安向堆芯注射十分大的安注流量。注流量。 2）在事故情況下，反）在事故情況下，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓下降應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓下降到低于安注箱的氮?dú)鈮旱降陀诎沧⑾涞牡獨(dú)鈮毫ΓΓ?0大氣壓）時(shí)，兩大氣壓）時(shí)，兩只串連的止回閥開(kāi)啟，只串連的止回閥開(kāi)啟，硼水靠氮?dú)鈮毫ψ⑷敕磁鹚康獨(dú)鈮毫ψ⑷敕磻?yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。

22、安全注射箱52非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)（PSIS）1）內(nèi)置換料水箱是非能內(nèi)置換料水箱是非能動(dòng)安全注射系統(tǒng)四個(gè)水動(dòng)安全注射系統(tǒng)四個(gè)水源之一。內(nèi)置換料水箱源之一。內(nèi)置換料水箱執(zhí)行低壓安全注射功能，執(zhí)行低壓安全注射功能，在在LOCA事故時(shí)，能在事故時(shí)，能在很長(zhǎng)時(shí)間間向堆芯注射很長(zhǎng)時(shí)間間向堆芯注射較小的安注流量。較小的安注流量。2）內(nèi)置換料水箱位置高）內(nèi)置換料水箱位置高于反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻于反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。劑系統(tǒng)。 在事故情況在事故情況下，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)自動(dòng)下，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)自動(dòng)打開(kāi)爆破閥，依靠位差打開(kāi)爆破閥，依靠位差產(chǎn)生的重力向反應(yīng)堆注產(chǎn)生的重力向反應(yīng)堆注水，冷卻堆芯水，冷卻堆芯內(nèi)置換料水箱53非能

23、動(dòng)安全注射系統(tǒng)（PSIS） 淹沒(méi)的安全殼是非能動(dòng)淹沒(méi)的安全殼是非能動(dòng)安安 全注射系統(tǒng)第四個(gè)水源，全注射系統(tǒng)第四個(gè)水源，而且是堆芯冷卻的長(zhǎng)期水而且是堆芯冷卻的長(zhǎng)期水源。源。 當(dāng)換料水箱的液位達(dá)到當(dāng)換料水箱的液位達(dá)到低低-低液位時(shí)，與之相連低液位時(shí)，與之相連的爆破閥和相關(guān)閥門自動(dòng)的爆破閥和相關(guān)閥門自動(dòng)打開(kāi)，安全殼內(nèi)的水經(jīng)再打開(kāi)，安全殼內(nèi)的水經(jīng)再循環(huán)濾網(wǎng)進(jìn)入反應(yīng)堆，冷循環(huán)濾網(wǎng)進(jìn)入反應(yīng)堆，冷卻堆芯卻堆芯。 當(dāng)安全殼內(nèi)的水溫達(dá)到當(dāng)安全殼內(nèi)的水溫達(dá)到飽和溫度時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽飽和溫度時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽由安全殼的壁面冷卻。凝由安全殼的壁面冷卻。凝水沿鋼殼內(nèi)壁向下流，回水沿鋼殼內(nèi)壁向下流，回安全殼底部，進(jìn)行再循環(huán)，安

24、全殼底部，進(jìn)行再循環(huán)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆長(zhǎng)期冷卻堆芯實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆長(zhǎng)期冷卻堆芯的目的。的目的。 543. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)l 非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)(PCS) 在事故情況下，導(dǎo)出安全殼內(nèi)的熱量，使鋼安全殼內(nèi)的溫度和壓力不超過(guò)設(shè)計(jì)值。 非能動(dòng)的安全殼冷凝系統(tǒng)在發(fā)生冷卻劑失流事故(LOCA)和蒸汽管道破裂(MSLB)事故的情況下導(dǎo)出安全殼內(nèi)空氣的熱量，同時(shí)它還為其他導(dǎo)致安全殼壓力和溫度大幅升高的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故提供安全相關(guān)的最終熱阱。 55 非能動(dòng)安全殼冷卻包括兩過(guò)程： 安全殼內(nèi)的蒸汽由安全殼的內(nèi)壁面冷卻，凝水流回安全殼底部，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆的再循環(huán)冷卻； 安全殼的外壁面由安全殼冷卻水箱的分配裝置在安全殼

25、穹頂和圓柱筒體形成均勻水膜 ，以及自然對(duì)流的空氣冷卻安全殼，反應(yīng)堆余熱最終經(jīng)安全殼屏蔽廠房的空氣出口排入大氣。 在事故后的72小時(shí)內(nèi)，系統(tǒng)的運(yùn)行不需要任何干預(yù)，運(yùn)行人員不必調(diào)節(jié)冷卻水流量，也不必補(bǔ)水。 3. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)563. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)主控室應(yīng)急可居留系統(tǒng)（VES） :l 為主控室人員提供呼吸用的空氣；l 保持主控室相對(duì)正壓，防止污染空氣進(jìn)入；l 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后為電廠中必須保持其功能的設(shè)備提供非能動(dòng)冷卻。573. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)l預(yù)防，緩解嚴(yán)重事故的措施 除上述非能動(dòng)安全設(shè)施外，將熔融堆芯滯留在壓力容器內(nèi)(IVR)是APl000非

26、能動(dòng)AP1000核電站采用的一項(xiàng)重要的對(duì)付嚴(yán)重事故策略。 它保證第二道屏障壓力容器不被熔穿，避免了堆芯熔融物和混凝土底板發(fā)生反應(yīng)，使放射性向環(huán)境釋放的概率降到最低。583. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)lIVR 在發(fā)生堆芯熔化的嚴(yán)重事故情況下，堆腔淹沒(méi)系統(tǒng)將水注入堆腔，淹沒(méi)堆腔的水，從金屬保溫層低部的入水口進(jìn)入壓力容器和金屬保溫層之間的夾縫，從外部冷卻反應(yīng)堆壓力容器，有效地冷卻堆芯熔融碎片。593. 2 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)lIVR 從外部冷卻壓力容器的水，吸收熱量后，產(chǎn)生泡核沸騰形成兩相混合流體，有效地冷卻堆芯熔融碎片，使堆芯熔融碎片滯留在壓力容器內(nèi)。 603.33.3輔助系統(tǒng)輔

27、助系統(tǒng)AP1000一回路主要的輔助系統(tǒng)有： 化學(xué)與容積控制系統(tǒng) 設(shè)備冷卻水系統(tǒng) 常規(guī)的余熱導(dǎo)出系統(tǒng) 安全殼循環(huán)冷卻系統(tǒng) 安全殼氣體過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)及功能上與傳統(tǒng)的壓水堆核島輔助系統(tǒng)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別614 4 常規(guī)島系統(tǒng)常規(guī)島系統(tǒng)4.1 二回路熱力系統(tǒng)4.2 常規(guī)島內(nèi)布置的核島系統(tǒng)4.3 常規(guī)島主要系統(tǒng)4.4 二回路主要系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)4.5 AP1000常規(guī)島布置4.6 AP1000常規(guī)島特點(diǎn)624.14.1二回路熱力系統(tǒng)二回路熱力系統(tǒng)63 根據(jù)西屋提供的初步資料，由核島設(shè)計(jì)供貨但布置于常規(guī)島廠房中的12個(gè)系統(tǒng)，如下所示： ASS：輔助蒸汽系統(tǒng) BDS：蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng) CAS：壓縮空氣儀用空氣系統(tǒng)

28、CCS：設(shè)備冷卻水系統(tǒng) DWS：除鹽水輸送、儲(chǔ)存系統(tǒng) FWS：?jiǎn)?dòng)給水系統(tǒng) FPS：火災(zāi)保護(hù)系統(tǒng) PGS：廠用氣系統(tǒng) SWS：服務(wù)水系統(tǒng) VWS：中央冷凍水系統(tǒng) VYS：熱水加熱系統(tǒng) RCP：一回路主冷卻劑泵變頻裝置4.24.2常規(guī)島內(nèi)布置的核島系統(tǒng)常規(guī)島內(nèi)布置的核島系統(tǒng)64 MTS：主汽輪機(jī)系統(tǒng) MSS：主蒸汽系統(tǒng) CDS： 冷凝水系統(tǒng) FWS：主給水系統(tǒng) ASS： 輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng) CES： 冷凝器管道清理系統(tǒng) CFS： 汽輪機(jī)廠房化學(xué)藥品補(bǔ)給系統(tǒng) CMS：冷凝器空氣排放系統(tǒng) CPS：凝結(jié)水凈化系統(tǒng) DTS：除鹽水處理系統(tǒng) GSS：軸封系統(tǒng)4.3 4.3 二回路主要系統(tǒng)二回路主要系統(tǒng)65

29、HCS：發(fā)電機(jī)氫氣與二氧化碳系統(tǒng) HDS：加熱器疏水系統(tǒng) HSS：氫氣密封油系統(tǒng) LOS：主汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng) SSS：次取樣系統(tǒng) TCS：汽輪機(jī)廠房循環(huán)冷卻水系統(tǒng) TDS：汽輪機(jī)廠房通風(fēng)、排水和溢流系統(tǒng) TOS：主汽輪機(jī)控制與診斷系統(tǒng) VTS：汽輪機(jī)廠房通風(fēng)系統(tǒng) ZAS：主發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ZVS：勵(lì)磁與電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.3 二回路主要系統(tǒng)664.4 4.4 二回路主要系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)二回路主要系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)l 汽輪機(jī) 型式：?jiǎn)屋S四缸六排汽，凝汽式，汽水分離二級(jí)再熱 額定轉(zhuǎn)速：1500r/min 額定工況下主汽門前蒸汽參數(shù)： 蒸汽壓力：5.53MPa(a) 蒸汽溫度：270.3 蒸汽濕度：0.36%

30、 低壓缸排汽濕度:11% 熱耗率：9762.8kJ/kW.h 機(jī)組額定出力：1259MWe67l 汽水分離再熱器 汽水分離再熱器型式：臥式、一級(jí)分離、兩級(jí)再熱 額定工況下： 汽輪機(jī)高壓缸排汽流量 5188t/h 汽輪機(jī)高壓缸排汽壓力 0.971MPa(a) 汽輪機(jī)高壓缸排汽濕度 12.2% 汽輪機(jī)高壓缸排汽溫度 178.6 汽水分離再熱器出口蒸汽壓力 0.932MPa(a) 再熱蒸汽的出口溫度 258.9 4.4 二回路主要系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)68l 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 最大連續(xù)出力：1300MWe級(jí) 功率因數(shù)： 0.9 短路比： 0.59 額定電壓： 24kV 額定轉(zhuǎn)速： 1500r/min 極數(shù)： 4

31、頻率： 50Hz 絕緣等級(jí)(定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組) F 冷卻方式及介質(zhì) 定子繞組： 水 轉(zhuǎn)子繞組： 氫 定子鐵芯： 氫 效率： 99% 勵(lì)磁：機(jī)端勵(lì)磁變靜態(tài)勵(lì)磁4.4 二回路主要系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)69 AP1000 常規(guī)島部分具有系統(tǒng)簡(jiǎn)化的特點(diǎn)。但系統(tǒng)簡(jiǎn)化往往影響機(jī)組熱效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 AP1000 系統(tǒng)簡(jiǎn)化表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:l設(shè)置3 臺(tái)電動(dòng)給水泵，采用6 級(jí)抽汽,1 級(jí)高加回?zé)嵯到y(tǒng)疏水逐級(jí)自流,沒(méi)設(shè)疏水泵。l汽機(jī)旁排系統(tǒng)容量為40%l凝結(jié)水精處理量為33% 與其它機(jī)組相比，AP1000 的主蒸汽參數(shù)較低，會(huì)對(duì)汽輪機(jī)組的設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。4.5 AP1000常規(guī)島特點(diǎn)705 5 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng) 5.1 廠