核電站水工況復(fù)習(xí)題最終定稿

名詞解釋1、核電站一回路系統(tǒng)：反響堆一回路系統(tǒng)冷卻劑系統(tǒng)又稱為冷卻劑系統(tǒng)，它是核電站的最重要的系統(tǒng)，主要包括蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵和堆芯，一回路系統(tǒng)將堆芯核裂變釋放的熱能帶出反響堆并傳遞給二回路工質(zhì)以產(chǎn)生蒸汽。2、核電站二回路系統(tǒng)：核電站的二回路系統(tǒng)即以汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組設(shè)備為主的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)蒸汽獲得、沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)、帶動發(fā)電以及對乏汽進(jìn)行冷卻等功能。3、快中子增殖堆：是以快中子來產(chǎn)生和維持鏈?zhǔn)搅炎兎错懙姆错懚眩灶?239為裂變?nèi)剂?，?238為增殖燃料，有可能實(shí)現(xiàn)燃料的增殖。4.、蒸汽發(fā)生器：是核電站一回路和二回路的樞紐，它將反響堆內(nèi)產(chǎn)生的熱量傳給蒸汽發(fā)生器的二回路水側(cè)，產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機(jī)做功?！舱羝l(fā)生器按工質(zhì)流動方式分為：自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器和直流〔強(qiáng)迫循環(huán)〕蒸汽發(fā)生器。壓水堆廣泛使用的三種蒸汽發(fā)生器：U形管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器，臥式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器和立式直流蒸汽發(fā)生器?！撤错懚眩喝缧柰Ｖ规?zhǔn)椒错懀头湃敫嗟奈罩凶硬牧?，如果要求釋放更多的核能，可以移出一定的吸收中子材料。這種能維持和控制核裂變，從而維持和控制核能-熱能轉(zhuǎn)換的裝置，稱為反響堆。5、反響性：反響性是反響堆中沒有任何控制毒物下，反響堆超臨界的正反響性系數(shù)，用以調(diào)節(jié)功率，補(bǔ)償負(fù)的反響性系數(shù)，運(yùn)行燃耗及裂變產(chǎn)物積累。其大小與反響堆的類型、運(yùn)行工況和換料周期有關(guān)放射性：大多數(shù)物質(zhì)的原子核是穩(wěn)定不變的，但是有些物質(zhì)的原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些不穩(wěn)定原子核在發(fā)生變化的同時會發(fā)射各種各樣的射線，這種現(xiàn)象稱之為“放射性”。6、劑量當(dāng)量：就是用來度量不同類型的輻射所引起的不同生物學(xué)效應(yīng)，其單位為雷姆〔rem〕或希沃特〔Sv〕。1Sv=100rem。7、慢化劑：慢化劑

用于熱中子反響堆內(nèi)，使裂變產(chǎn)生的快中子減速為熱中子，從而提高裂變反響的幾率。

對慢化劑的要求是對中子有較高的散射截面和低的吸收截面。

常用的慢化劑是輕水、重水和石墨。

8、水的輻照分解：水在輻射的作用下，會分解生成O2、H2、H2O2及多種自由基?！伯?dāng)回路中游離的氧已經(jīng)完全去除后，輻射分解的產(chǎn)物成為材料腐蝕所需氧的來源。9、壓水堆：是以加壓輕水〔普通〕水做冷卻劑和慢化劑，且水在堆內(nèi)不沸騰的核反響堆。10、放射性強(qiáng)度：是度量放射性強(qiáng)弱的物理量，常用的單位有居里〔Ci〕、貝克〔Bq〕和克鐳當(dāng)量EPRI：美國電力科學(xué)研究院；BWR：沸水反響堆；PWR：壓水反響堆；SG：蒸汽發(fā)生器；WANO：核電運(yùn)營者協(xié)會；IAEA：國際原子能機(jī)構(gòu)。壓水堆核電站核島四大局部：蒸汽發(fā)生器，穩(wěn)壓器，主泵和堆芯。穩(wěn)壓器：讓反響堆壓力容器內(nèi)的水不變成蒸汽，并維持水的壓力在一定范圍內(nèi)的設(shè)備。原理：當(dāng)穩(wěn)壓器壓力過大，產(chǎn)生的蒸汽釋放到除鹽水箱中來泄壓。有兩種：氣罐式穩(wěn)壓器和電加熱式穩(wěn)壓器13、重水堆：是以重水做慢化劑的反響堆。14、沸水堆：是以沸騰輕水為慢化劑和冷卻劑，并在反響堆壓力容器內(nèi)直接產(chǎn)生飽和蒸汽的核反響堆。15、環(huán)路：一個反響堆壓力容器通過一個蒸汽發(fā)生器缺乏以冷卻其反響堆，故通過設(shè)置多個環(huán)路來冷卻，設(shè)置環(huán)路是為了提高熱能利用率。每一條環(huán)路是由一臺蒸汽發(fā)生器、一臺或兩臺反響堆冷卻劑泵及相應(yīng)的管道組成，在其中一個環(huán)路的熱段管道上，通過波動管與一臺穩(wěn)壓器相連，一回路系統(tǒng)的壓力由穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)，且保持穩(wěn)定。16、反響堆內(nèi)為混合直接換熱，蒸汽發(fā)生器中為一回路水和二回路水的間接換熱。17、快中子堆以钚-239為裂變?nèi)剂?，以?238為增殖原料〔不會裂變〕。冷卻劑是液態(tài)鈉，以減少中子的吸收損失。钚-239裂變反響使用的是快中子，而不是熱中子。裂變產(chǎn)生的中子即為快中子，因此快中子堆不需要慢化劑。用快中子轟擊钚-239原子核產(chǎn)生裂變；一個钚-239原子核裂變放出的中子比一個鈾-235核裂變產(chǎn)生的中子數(shù)多，因此钚-239裂變產(chǎn)生的中子數(shù)除維持反響堆的鏈?zhǔn)椒错懲?，多余的中子被?238俘獲后可產(chǎn)生新的钚-239，而新生的钚-239比堆芯內(nèi)消耗的钚-239還多，這樣就實(shí)現(xiàn)了核燃料的增殖。18、反響堆回路及其輔助系統(tǒng)的廠房構(gòu)成核島。汽輪機(jī)回路及其輔助系統(tǒng)和廠房總稱常規(guī)島。電廠的其他局部統(tǒng)稱為配套設(shè)施。19、核電廠常見的金屬材料有：奧氏體不銹鋼〔如304、316和A286〕，鎳基合金〔如600合金、690合金、X-750和718合金〕；Zr-4合金。PWR二回路系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器管束一般采用600合金〔因科鎳-600〕，該材料相比不銹鋼，可以減少發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的可能性，但是堿性腐蝕損壞幾率卻有所增加，所以，為保證二回路的平安運(yùn)行，水化學(xué)工況必須考慮蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)。蒸汽發(fā)生器可以通過排污來調(diào)節(jié)水質(zhì)，排污水率控制在2%左右，排污水經(jīng)過相應(yīng)的凈化處理之后，返回二回路系統(tǒng)。20、壓水反響堆的本體結(jié)構(gòu)：堆芯，堆芯支撐結(jié)構(gòu)，反響堆壓力容器及控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)。21、可裂變核在中子的轟擊下變成兩個或三個碎片，這些碎片稱為裂變產(chǎn)物。由于135Xe有很強(qiáng)的吸收中子的能力，故稱135Xe“毒”149Sm“渣”。22、EPRI：〔ElectricPowerResearchInstitute,EPRI〕成立于1973年，是一個非贏利的能源和電力科研機(jī)構(gòu)、協(xié)調(diào)組織，經(jīng)費(fèi)由美國主要的公用電力公司資助。其主要任務(wù)是組織、協(xié)調(diào)并統(tǒng)一規(guī)劃發(fā)電、輸電、配電、用電等方面的科研活動，以及核能發(fā)電、新技術(shù)開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)等方面的研究，科技信息的交流等。BWR：〔boilingwaterreactor〕，中文名：沸水堆。沸水堆核電站沸水堆又叫輕水堆，沸水堆核電站工作流程是：冷卻劑〔水〕從堆芯下部流進(jìn)，在沿堆芯上升的過程中，從燃料棒那里得到了熱量，使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物，經(jīng)過汽水別離器和蒸汽枯燥器，將別離出的蒸汽來推動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。PWR：PressurizedWaterReactor壓水反響堆。SG：SteamGenerator蒸汽發(fā)生器。二、問答題為什么加氫？答：加氫可以與OH反響，從而使OH產(chǎn)生HO2減少，抑制HO2化合產(chǎn)生輻照分解產(chǎn)生氧氣。1、一回路為什么使用硼酸處理？其優(yōu)點(diǎn)是什么？答：使用天然硼酸時其中子吸收截面積只有750b，而使富集硼酸〔10B〕,其中子吸收截面積大大提升，可以更好的控制反響堆的功率。其優(yōu)點(diǎn)是：可以吸收中子，控制反響堆功率；可用增強(qiáng)MAX燃料；可用高235U豐富的燃料；增加燃燒的循環(huán)周期最終可以降低運(yùn)行本錢。硼和水的補(bǔ)給系統(tǒng)概況，及向化容系統(tǒng)的補(bǔ)給方式是怎樣？答：反響堆硼和水的補(bǔ)給系統(tǒng)是化容控制系統(tǒng)的一個支持系統(tǒng)，它輔助化容系統(tǒng)完成主要功能，主要由水補(bǔ)給、硼酸制備和化學(xué)添加三個子系統(tǒng)組成。其主要功能為：(1)通過向化容系統(tǒng)提供硼酸和除氣除鹽水，來改變反響堆冷卻劑硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，輔助化容系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)容積控制〔2〕為進(jìn)行水質(zhì)的化學(xué)控制提供化學(xué)藥品添加設(shè)備〔3〕為換料水儲存箱、安注系統(tǒng)的硼注入罐提供硼酸水和補(bǔ)水，為穩(wěn)壓器泄壓箱提供噴淋冷卻水，為主泵軸封蓄水管供水。硼和水的補(bǔ)給系統(tǒng)向化容系統(tǒng)的補(bǔ)給方式有五種：自動補(bǔ)給、稀釋、快稀釋、硼化及手動補(bǔ)給。2、核電廠在汽輪機(jī)方面與火電廠有什么不同？答：核電廠汽輪機(jī)的體積比火電廠的大，核電廠汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)低，體積容量大，采用汽水別離再熱器，容易超速。〔1〕核電廠用的是帶有水分的飽和蒸汽，其含熱量較低，而火電廠那么用的是過熱蒸汽，熱量高。〔2〕核電廠汽輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)口蒸汽中含有較多的霧狀水分，因而使得核電汽輪機(jī)的體積比火電汽輪機(jī)的體積大〔3〕飽和蒸汽汽輪機(jī)在，采用汽水別離再熱器，以防止或降低濕蒸汽的沖蝕作用，容易超速?！?〕核電廠汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)低3、壓水堆核電站一回路的系統(tǒng)流程，并說明一回路介質(zhì)的主要參數(shù)及關(guān)鍵設(shè)備所用的材料？答：〔1〕一回路壓力：一般壓水堆一回路系統(tǒng)的工作壓力約為15MPa，大亞灣一回路壓力為15.5MPa?！?〕反響堆冷卻劑出口溫度：冷卻劑出口的溫度越高，電廠熱效率越高。對一定的工作壓力，反響堆冷卻劑的對出口溫度變化余地越小。大亞灣堆出口冷卻劑平均溫度為329.8℃?！?〕反響堆冷卻劑入口溫度：反響堆冷卻劑出口溫度一旦確定，對于一個確定熱功率的反響堆，入口溫度與流量有單值關(guān)系。入口溫度越高，冷卻劑溫升越低，所需冷卻劑流量越大，這就增加了泵功率，從而降低電廠的凈效率。大亞灣堆入口冷卻劑平均溫度為292.4℃?！?〕壓水堆核電廠一回路系統(tǒng)中冷卻劑流量較大，當(dāng)環(huán)路功率為300MW時，冷卻劑總質(zhì)量流量可以到達(dá)15000-21000t/h。關(guān)鍵設(shè)備使用的材料：燃料元件：由鋯合金包殼內(nèi)裝二氧化鈾芯塊組成控制棒：黑棒束是銀、銦、鎘〔Ag80%、In15%、Cd5%〕合金；灰棒束其中8根是銀銦鎘合金、其余16根是不銹鋼棒。燃毒物組件由裝在不銹鋼包殼管中的含硼玻璃管組成，成分是B2O3+SiO2。阻力塞組件是下端呈子彈頭形的短不銹鋼棒，初級中子源棒組件為252Cf,次級中子源棒組件為Sb—Be芯塊。RPV的本體材料為低碳鋼，，目前主要是用的是低合金鍛鋼16MND5，與冷卻劑接觸的外表堆焊一層5mm厚的不銹鋼。穩(wěn)壓器使用的材料有不銹鋼、鎳鉻合金電熱絲等。蒸汽發(fā)生器：碳鋼、奧氏體不銹鋼如301、316和A286，以及鎳基合金如600合金、690合金、X-750合金和718合金等。4、壓水堆電廠堆芯有何構(gòu)成？各有何特點(diǎn)？反響堆壓力容器的特點(diǎn)？答：〔1〕燃料組件由燃料元件、定位格架和組件骨架等組件構(gòu)成。燃料元件呈17×17正方形排列。每個組件有289個位置，其中264個位置由燃料元件占據(jù)。〔2〕堆芯功能組件包括控制棒組件，可燃毒物組件，阻力塞組件，初級中子源棒組件和次級中子棒組件等。a、控制棒組件分為兩類，一類由24根帶吸收劑的棒束組成，所用吸收材料為銀銦鎘合金，這類合金稱為黑棒束組件；另一類是灰棒束組件，有8根棒的吸收劑為銀銦鎘合金，其余16根為不銹鋼做吸收材料的灰棒。b、可燃毒物組件由裝在不銹鋼包殼管中的含硼玻璃管組成，成分是B2O3+SiO2用于抵消堆芯第一次裝料大局部過剩的后備反響性。c、阻力塞組件是下端呈子彈頭形的短不銹鋼棒，用于封閉不帶有控制棒組件，可燃毒物組件或中子源棒組件中的控制導(dǎo)向管，以便減少冷卻劑的旁路。d、初級中子源棒組件為監(jiān)督初始堆芯裝料和反響堆啟動提供所需的中子源，次級中子源棒組件用于反響堆滿運(yùn)行兩個月后的反響堆停堆后再啟動，它由疊放在一根不銹鋼管中銻-鈹芯塊組成，銻在堆內(nèi)吸收中子活化后放出的γ射線。反響堆壓力容器位于反響堆廠房中心，設(shè)計(jì)時主要考慮一回路冷卻劑的高壓和高溫，主管道斷裂事故和地震等作用。由于壓力容器所容納的反響堆本體放射性極強(qiáng)，故在材質(zhì)要求、制作、檢驗(yàn)及在役檢查等方面都比常規(guī)壓力容器要嚴(yán)格得多。反響堆壓力容器支撐、包容堆芯和堆內(nèi)構(gòu)件，工作在高壓、高溫含硼水介質(zhì)和放射性輻照條件下，壽命不少于40年。反響堆本體材料為低碳鋼。RPV的特點(diǎn)是什么？RPV是一個底部焊死的半球形封頭，上部為法蘭連接的半球形封頭的圓柱形容器。RPV支撐，包容堆芯和堆內(nèi)構(gòu)件，工作在高壓，高溫含硼水介質(zhì)和放射性輻照條件下，壽命不少于40年。RPV本體材料為低碳鋼，目前主要使用的是低合金鍛鋼16MND5，與冷卻劑接觸外表堆焊一層5mm厚的不銹鋼，壓力容器高13m，內(nèi)徑4m，筒體厚20mm，總重約為330t。壓水堆核電廠反響性控制的目的和方式是什么？答：反響性是反響堆中沒有任何控制毒物下，反響堆超臨界的正反響性系數(shù)，用以調(diào)節(jié)功率，補(bǔ)償負(fù)的反響性系數(shù)，運(yùn)行燃耗及裂變產(chǎn)物積累。其大小與反響堆的類型、運(yùn)行工況和換料周期有關(guān)?？刂品错懶缘哪康氖菫榱耸狗错懚巡粫?yàn)樗舶l(fā)中子就可達(dá)臨界而使反響堆無法控制，另外控制反響性還為了控制反響堆的功率，使反響堆能夠以人們所期望的功率運(yùn)行。反響控制的方法大多是靠改變堆芯吸收物質(zhì)數(shù)量來實(shí)現(xiàn)反響堆控制的。主要靠改變冷卻劑及慢化劑中的中子強(qiáng)吸體—硼的濃度以及改變控制棒在堆內(nèi)的位置來改變堆芯吸收體數(shù)量。6、SG傳熱管材料以及管內(nèi)外水質(zhì)的特點(diǎn)是怎樣的？管外采用的水工況是什么？答：SG的傳熱管材料是鎳基合金〔600合金、690合金、800合金〕傳熱管內(nèi)的水質(zhì)是一回路的冷卻劑，高溫、高壓且?guī)в蟹派湫?，水中含有硼酸、氫氧化鋰、氫氣等物質(zhì)。傳熱管外的水質(zhì)是二回路系統(tǒng)的補(bǔ)給水，采用AVT水工況，水中含有聯(lián)氨、氨氣等物質(zhì)，水質(zhì)與火電廠給水水質(zhì)根本一樣。管外采用的水工況是全揮發(fā)處理水工況〔AVT〕，即通過加聯(lián)氨消除經(jīng)熱力除氧后給水中的殘留氧來防止腐蝕，同時參加氨氣或者乙醇胺、嗎啡、環(huán)己胺來調(diào)節(jié)給水的pH值一次來降低氧化鐵在水中的溶解度，盡量減少腐蝕產(chǎn)物的遷移。核電站水工況的總要求是什么？①盡可能減少沉淀物在回路中的積累；②保持冷卻劑和蒸汽發(fā)生器工作介質(zhì)的物理-化學(xué)特性；③將放射性水平控制在允許標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。答：一回路水工況的要求：〔1〕一回路補(bǔ)給水必須除氧〔2〕抑制冷卻劑的輻照分解，降低輻照分解氣相產(chǎn)物氧氣的濃度〔3〕減少冷卻劑中放射性核素的積累，重在抑制腐蝕。二回路水工況的要求：〔1〕控制蒸汽發(fā)生器管的晶間腐蝕和晶間應(yīng)力腐蝕破裂到最小〔2〕盡量降低蒸汽發(fā)生器內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的遷移，盡量減少垢的形成〔3〕盡量防止雜質(zhì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)。核電站一回路水工況應(yīng)起的作用是什么？答：〔1〕控制冷卻劑中放射性核素的積累；〔2〕減少在燃料元件包殼外表形成疏松的且易被沖刷的沉淀物；〔3〕能有效地除去冷卻劑中各種雜質(zhì)；〔4〕能維持冷卻劑中所必須的反響性調(diào)節(jié)劑和pH值調(diào)節(jié)劑的濃度；〔5〕抑制冷卻劑的輻照分解，降低輻照分解氣相產(chǎn)物O2的濃度。穩(wěn)壓器的功能及特點(diǎn)：答：穩(wěn)壓器的根本功能是建立并維持一回路系統(tǒng)的壓力，防止冷卻劑在反響堆內(nèi)發(fā)生溶劑沸騰。此外，作為一回路系統(tǒng)的緩沖容器，吸收一回路系統(tǒng)水容積的迅速變化。穩(wěn)壓器在電廠穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，將一回路壓力維持在恒定壓力以下；在一回路系統(tǒng)瞬態(tài)時，將壓力變化限制在允許值內(nèi)；在事故時，防止一回路系統(tǒng)超壓，維護(hù)一回路的完整性。10、化容系統(tǒng)組成包括那幾個局部？各局部特點(diǎn)？化容系統(tǒng)的功能是什么？答：化容系統(tǒng)的組成包括：下泄流管線，凈化段，上充流管線及軸封水回路。化容系統(tǒng)四個主要局部及流程：下泄流管線：核電廠在正常運(yùn)行時，從一回路的冷段管引出一股冷卻劑，稱為下泄流，其正常流量是13.6m3/h，經(jīng)過下泄流隔離閥進(jìn)入再生熱交換器的殼側(cè)，冷卻至140℃，在經(jīng)過節(jié)流孔板，將壓力降至約2.4MPa后，進(jìn)入下泄熱交換器的管側(cè)，由殼側(cè)的設(shè)備冷卻水將下泄流溫度降到46℃左右，最后經(jīng)過三通閥，進(jìn)入凈化段。凈化段：〔1〕流程及控制：凈化段的離子交換樹脂的正常工作溫度范圍是46~62.5℃。為了使離子交換樹脂免受高溫，在凈化段入口設(shè)置了溫控三通閥。假設(shè)下泄流溫度高于57℃，三通閥將自動切換，是下泄流旁路離子交換樹脂床，防止離子交換樹脂收到高溫而發(fā)生失效。在正常情況下，下泄流經(jīng)過溫控三通閥進(jìn)入兩臺并聯(lián)的混合離子交換器中得一臺，住區(qū)大多數(shù)離子狀態(tài)的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物，然后進(jìn)入間歇運(yùn)行的陽離子交換器，出去銫、鉬和過量的鋰離子?！?〕過濾器：過濾器設(shè)置在下泄熱交換器的出口，包括前置過濾器和后置過濾器，前者用來攔截懸浮顆粒；后者用來去除樹脂碎片?！?〕離子交換器：混合離子交換器采用硼酸型陰離子樹脂和鋰型陽離子樹脂，目的是為了交換樹脂在工作時不改變硼和pH控制劑的含量?！?〕容積控制箱：下泄流最后進(jìn)入容積控制箱，經(jīng)過容積控制箱頂部的噴頭噴入，霧化釋放出冷卻劑中的局部氣態(tài)裂變產(chǎn)物，同時吸收局部氫氣。容積控制箱收集和容納下泄流，為一回路冷卻劑提供容積補(bǔ)償。它作為高位水箱。為上充泵提供凈正汲入壓頭。容積控制箱上部的汽空間起到除氣作用。上充流管線：上充泵沉著積控制箱中汲水，將水壓升高到一回路壓力以上。上沖管線上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，按穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)的要求改變上充流量。上充流經(jīng)過再生熱交換器是吸收下泄流的熱量，在匯入一回路前被加熱到冷卻劑冷段的主流溫度。軸封水回路：上充流量的一局部，進(jìn)入主泵的軸封水回路。密封水經(jīng)過流量控制閥和過濾器后進(jìn)入主泵軸封水回路。密封水在主泵的密封組件和泵下部軸承之間引入后分成兩段，一股水流向上，經(jīng)過密封組件，絕大局部水流進(jìn)入化容系統(tǒng)，經(jīng)過軸封水熱交換器和過濾器后返回到上充泵汲入口；另一股水流向下，冷卻、潤滑泵的下部徑向軸承，然后進(jìn)入泵匯入一回路冷卻劑主流?；菹到y(tǒng)的主要功能：〔1〕通過改變反響堆冷卻劑的硼質(zhì)量濃度，對堆芯進(jìn)行反響性控制?！?〕維持穩(wěn)壓器的水位，控制一回路系統(tǒng)的水容量?！?〕對反響堆冷卻劑的水質(zhì)進(jìn)行化學(xué)控制和凈化，減少反響堆冷卻劑對設(shè)備的腐蝕，控制反響堆冷卻劑中裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物的含量，降低反響堆冷卻劑的放射性水平?！?〕向反響堆冷卻劑泵提供軸封水?！?〕為反響堆冷卻劑系對統(tǒng)提供充水和水壓試驗(yàn)手段?！?〕對于上充泵兼作高壓安注泵的化容系統(tǒng)，事故時用上沖泵向堆芯注入應(yīng)急冷卻水。1、沸水堆核電的特點(diǎn)、介質(zhì)運(yùn)行方式和參數(shù)答：以沸騰輕水為慢化劑和冷卻劑，反響堆中產(chǎn)生的蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)做功，堆芯冷卻劑直接循環(huán)，因而沸水堆比壓水堆省一個中間換熱環(huán)節(jié)，省去了蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等設(shè)備及相應(yīng)的管道。介質(zhì)運(yùn)行方式和參數(shù)：反響堆內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，但反響堆一回路冷卻劑被直接引入汽輪機(jī)，因此輻射防護(hù)和廢物處理變得復(fù)雜，系統(tǒng)壓力由15Mpa降到7Mpa.11、核電站一回路為什么選用LiOH作為pH調(diào)節(jié)劑？答：為了調(diào)節(jié)一回路的pH值必須選擇具有強(qiáng)堿性的堿金屬氫氧化物作為調(diào)節(jié)劑。23Na與中子反響生成24Na,41K與中子反響生成42K，都具有很強(qiáng)的r放射能力，由于它的氫氧化物具有感生放射性，都不能作為pH值的調(diào)節(jié)劑，另外Rb和Cs的氫氧化物也具有感生放射性，且還很稀缺，因此也不能使用它們的氫氧化物作為pH值的調(diào)節(jié)劑，所以最終只有選擇LiOH作為pH值的調(diào)節(jié)劑。天然Li中含有92.48%的7Li和7.52%的6Li,6Li具有很大的中子吸收面積，到達(dá)9806b,而且容易發(fā)生以下反響：6Li+n——24He+13H,13H是β輻射體，半衰期長且難以別離，因此天然Li的氫氧化物不宜作為pH值調(diào)節(jié)劑，而應(yīng)該是用高純7Li的氫氧化物作為pH值的調(diào)節(jié)劑。12核電一回路的水化學(xué)作用有哪四種？作用分別是什么？答：〔1〕Zn工況：可延緩合金的應(yīng)力腐蝕破裂和受輻射的影響〔2〕氫工況：有效抑制冷卻劑的輻照分解，抑制氯化物或氯基因，抑制其腐蝕〔3〕硼酸工況：維持冷卻劑中的反響性調(diào)節(jié)劑，輔助控制棒完成功率控制任務(wù)〔4〕氫氧化鋰工況：調(diào)節(jié)冷卻劑的PH調(diào)節(jié)劑，7.0-7.8之間，抑制材料腐蝕。核電廠二回路與火電廠有什么區(qū)別？具體在哪兒？答：主要區(qū)別有：〔1〕供蒸汽設(shè)備：核電廠是蒸汽發(fā)生器，火電廠是鍋爐。〔2〕核電廠無省煤器，汽包，下降管，水冷壁下聯(lián)箱，水冷壁，過熱器等，但其有MSR，火電廠正好相反。〔3〕汽輪機(jī)不同：核電廠汽輪機(jī)的體積比火電廠的大，核電廠汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)低，體積容量大，采用汽水別離再熱器，容易超速?！?〕推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動的蒸汽類型：核電廠用的是帶有水分的飽和蒸汽，其含熱量較低，而火電廠那么用的是過熱蒸汽，熱量高?！?〕二回路的介質(zhì)區(qū)別：核電廠的二回路中介質(zhì)和一回路的工作介質(zhì)是分開的，他們之間是間接傳熱；而沸水堆核電廠一回路及二回路工作介質(zhì)是直接循環(huán)使用，但都含有放射性物質(zhì)；對于火電廠鍋爐水產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)各環(huán)節(jié)形成過汽后直接進(jìn)入二回路，但FPP各回路中都不喊放射性物質(zhì)?！?〕核電廠與火電廠二回路水質(zhì)控制指標(biāo)不同，水工況調(diào)節(jié)不同。如NPP常用水工況是AVT，而FPP那么常用CPT，EPT等。20、給水水工況AVT全稱是什么？給水系統(tǒng)一般使用的化學(xué)藥品是什么？答：AVT：全揮發(fā)處理；一般使用的藥品是：磷酸鹽，有機(jī)胺，氨，馬福林，環(huán)己烷，聯(lián)氨等。21、核電站汽輪機(jī)入口蒸汽一般是什么蒸汽？汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速多少？答：飽和〔濕〕蒸汽〔或5—7MPa的飽和蒸汽〕；世界上核電站汽輪機(jī)有全速〔3000rpm和3600rpm〕和半速之分。13、什么是核電站的間接循環(huán)，該方式的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：在壓水堆核電站，一回路系統(tǒng)的冷卻劑與汽輪機(jī)回路的工質(zhì)是完全隔離的，這就是所謂的“間接循環(huán)”。采用間接循環(huán)具有使二回路系統(tǒng)免受放射性污染的優(yōu)點(diǎn)，缺乏就是增加了蒸汽發(fā)生器。14、核電站的輕水的輻照分解過程是什么？加氫為什么能出去水中產(chǎn)生的游離氧？答：輻照分解過程有三個階段：〔1〕輻照能量的傳遞：作用時間不超過10-15s，射線轟擊水分子，引起H2O的電離或激發(fā)，產(chǎn)生電子，帶正電的水離子及處于激發(fā)態(tài)的水分子?！?〕熱平衡建立：作用時間不超過10-11s。a、電離的電子速度減慢，電子產(chǎn)生的電場吸引極性分子在其周圍重新排列，形成水合電子。b、正電水離子與相鄰水分子發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反響，生成H3O+和·OH自由基。c、H2O*分解成·H和·OH自由基。〔3〕自由基擴(kuò)散，相互作用建立化學(xué)平衡。初級輻照分解產(chǎn)物e-水合，H2O+，H2O*，H3O+，·H和·OH向水中擴(kuò)散，擴(kuò)散過程中相互作用并到達(dá)平衡。水輻照分解綜合反響式：H2OH3O+，·OH，e-水合，H2，·H，H2O2，……·OH：氧化能力極強(qiáng)，能將所有低價無機(jī)離子氧化到高價態(tài)。HO2：是一種很重要的次級氧化產(chǎn)物，其與系統(tǒng)中游離氧的生成有很大的關(guān)系：HO2+H2OH2O2+O2；HO2+Ce4+H++O2+Ce3+這是無氧水在輻照下生成游離氧的主要原因。加氫不僅能與輻照分解過程中產(chǎn)生的·OH和HO2等能產(chǎn)生游離氧的中間產(chǎn)物，使其在水中的濃度降低，間接降低水中游離氧的濃度；而且能與游離氧發(fā)生反響生成H2O，直接降低書中游離氧的濃度。4、核電廠一回路鋯合金腐蝕影響因素有哪些？答：溫度，包殼材料的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，沸騰溫度點(diǎn)，冷卻劑化學(xué)控制工況；溶解氧，氟離子的影響，鈣鎂鋁硅的影響，懸浮物的影響，PH值的影響，鋰鋅的影響8、沸水堆與壓水堆核電站的不同：答：〔1〕直接循環(huán)：反響堆內(nèi)產(chǎn)生蒸汽直接引入汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)組發(fā)電。這是沸水堆與壓水堆核電站的最大區(qū)別。沸水堆核電站沒有蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器。系統(tǒng)壓力也由15MPa下降到7MPa。使得系統(tǒng)大大簡化，能降低投資。但是〔2〕堆芯出現(xiàn)空泡：沸水堆核電站的反響堆具有負(fù)的空泡反響性系數(shù)，通過調(diào)節(jié)冷卻劑流量來調(diào)節(jié)堆芯的反響性。利用可燃毒物調(diào)整壽期初過剩的反響性，不采用可溶毒物硼，省略了化學(xué)與容積控制系統(tǒng)?！?〕控制棒機(jī)構(gòu)：由于堆芯上部有汽水別離系統(tǒng)，故控制棒采用液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)自下而上插入堆芯?！?〕抑制式平安殼：沸水堆核電站內(nèi)在平安殼內(nèi)存有大量的水，在事故條件下可用水抑制壓力的上升。直接循環(huán)帶來的汽輪機(jī)廠房內(nèi)的輻射防護(hù)和放射性廢物處理問題一直是其主要弱點(diǎn)。9、核電站的平安措施：答：〔1〕四重屏障：燃料芯塊、密封的燃料包殼、鞏固的壓力容器和密閉的回路系統(tǒng)，以及能承受內(nèi)壓的平安殼。〔2〕多重保護(hù)：在出現(xiàn)可能危害設(shè)備及人身情況是能進(jìn)行正常停堆；因任何原因未能正常停堆時，控制棒自動落入堆內(nèi)，實(shí)行自動緊急停堆；發(fā)生自然災(zāi)害時能平安停閉；如有任何原因使控制棒未插入，高濃度硼酸水自動噴入堆內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動緊急停堆。6、一回路中反響堆冷卻劑系統(tǒng)的要求：答：〔1〕確保一回路系統(tǒng)的壓力容器材料的完整性；〔2〕確保燃料包殼完整性和保證燃料的設(shè)計(jì)性能；〔3〕控制燃料堆芯外的輻射到達(dá)最小程度。10、反響堆冷卻劑系統(tǒng)的主要功能：答：〔1〕在核電廠正常功率運(yùn)行時將堆內(nèi)產(chǎn)生的熱量載出，并通過蒸汽發(fā)生器傳給工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電?！?〕在停堆后的第一階段，經(jīng)蒸汽發(fā)生器帶走堆內(nèi)的衰變熱。〔3〕系統(tǒng)的壓力邊界構(gòu)成防止裂變產(chǎn)物釋放到環(huán)境中的一道屏障?！?〕反響堆冷卻劑作為可溶化學(xué)毒物硼的裁體，并起慢化劑和反射層作用?！?〕系統(tǒng)的穩(wěn)壓器用來控制一回路的壓力，防止堆內(nèi)發(fā)生偏離泡核沸騰，同時對一回路系統(tǒng)實(shí)行超壓保護(hù)。11.水化學(xué)的管理目標(biāo):1.結(jié)構(gòu)材料的局部腐蝕得到有效的抑制。2.使腐蝕產(chǎn)物的釋放盡可能減少。3.控制腐蝕產(chǎn)物的遷移和沉積，使一回路系統(tǒng)受到污染盡可能減少4.盡可能減少腐蝕產(chǎn)物在堆芯和蒸汽發(fā)生器的沉積5.有效抑制水的輻照分解放射性的危害及特點(diǎn)：答：大多數(shù)物質(zhì)的原子核是穩(wěn)定不變的，但是有些物質(zhì)的原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些不穩(wěn)定原子核在發(fā)生變化的同時會發(fā)射各種各樣的射線，這種現(xiàn)象稱之為“放射性”。放射性元素發(fā)出α、β、γ三種射線。α射線是氦核流，β射線是電子流，統(tǒng)稱為粒子輻射。γ射線是波長很短的電磁波，統(tǒng)稱為電磁輻射。這些射線的共同特點(diǎn)是：有一定的穿透物質(zhì)的能力；人的五官不能感知，但能使照片底片感光；照射到某些物質(zhì)上能發(fā)出可見的熒光；通過物質(zhì)是網(wǎng)友電離作用。放射性對人體的損傷組要是體內(nèi)照射。只要是由α射線引起的。此外還有體外照射，主要由γ射線引起。壓水堆的反響堆回路：答：〔1〕壓水型反響堆：壓水型反響堆是一個裝有核燃料的耐高壓容器，通常稱為壓力容器。在壓力容器內(nèi)，安裝著157個核燃料組件，形成堆芯。首次裝入堆芯的燃料組件有三種不同富集度的核燃料，即含鈾一235分別為1．8％、2．4％和3．1％。高富集度的核燃料一般布置在堆芯外區(qū)，中心區(qū)的富集度最低。每次換料時，取出中心區(qū)燃耗最深的燃料組件，將第二區(qū)燃料組件倒換到中心區(qū)，將外區(qū)的燃料組件倒換到第二區(qū)，而在外區(qū)那么裝入新補(bǔ)充的高富集度燃料組