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11图解核电站培训教材22培训目的和要求1.建立对核电站的总体概念，掌握重要系统和主要设备的功能；2.熟悉系统的主要组成；3.根据系统的简图，了解重要设备的工作原理；33核安全核安全定义：保护核电厂工作人员、公众和环境免受反应堆裂变产物可能造成的放射性危害。保证核安全的三要素：反应性控制、堆芯冷却、放射性产物的包容三重屏障：核燃料裂变时既产生巨大的能量，也产生大量的放射性裂变产物。为防止这些放射性产物外逸，核电站设置了三重屏障燃料包壳、一回路压力边界、安全壳44厂用6.6KV接线图220KV500KV55核岛的系统组成1）一回路的功能及其主要设备的组成（RCP）2）一回路辅助系统（RCV、REA、RRA、PTR、RRI、RIS、EAS、APG、DEG）3）相关系统：（RPE/REN/RAZ/RPN/RIC/RRM/RAM/RGL/RRCRRB/PMC）（DVN/DVK/DVI/DVH/DVW/DWL）（EBA/ETY/EVC/EVF/EVR）（JPI/JDT）66主要功能：RCP的主要功能是把堆芯正常运行时产生的热量传输给蒸汽发生器，使蒸汽发生器二回路侧的给水加热并转化为驱动汽轮发电机组的饱和蒸汽。RCP的三个辅助功能:1）反应性控制2）压力控制3）裂变产物放射性屏障RCP系统的功能77一回路设备简图组成：1、反应堆堆芯2、稳压器3、蒸汽发生器4、主泵5、冷、热段管88反应堆组成：反应堆堆芯堆内构件反应堆压力容器和顶盖控制棒驱动机构99型号CPR1000压水堆堆型(M310型)外形尺寸6418mm×5910mm×13208mm总重量约340T筒体重量256.357T堆芯筒体内经Φ3989mm筒体壁厚200㎜设计压力17.23MPa（绝对压力）工作压力15.50MPa（绝对压力）设计温度343℃筒体制造材料16MND5压力容器（RPV）参数1010燃料组件包括264根燃料棒。支撑结构由24根导向管、一根仪表管、8个结构格架、3个中间混合格架以及上管座和下管座组成111118月循环中控制棒的布置控制棒SA5根控制棒SB8根控制棒SC4根控制棒SD8根控制棒N18根控制棒N28根控制棒G14根控制棒G28根控制棒R8根控制棒TOTAL61根控制棒1212稳压器示意图稳压器功能：1、压力控制2、超压保护稳压器水位计：007MN/008MN/011MN1313稳压器系统简图1414卸压箱与RPE001BA的连接简图1515蒸汽发生器热交换设备：产生蒸汽作为连接设备：隔离一二回路1616蒸气发生器系统简图VVP001VVASG027VD下游管道RTAPGASGAREVVPSG1VVP118VVASGVVP002BAAtm.VVP射线探伤RAZMVVP143VVSIRARE058VLARE243VLARE057VLMMARE055VLARE056VLMMARE066VL人孔手孔眼孔SEKSEKSITRENRPESIR蒸气管线（VVP）给水管线（ARE）排污管线（APG）辅助给水管线（ASG）1717主泵•水力机械部分•轴封系统•电动机部分1818主泵轴封简图1919一回路主要设备位置标高简图主要位置标高：堆池顶部：20m堆池底部：10.86m法兰面：11.02m稳压器人孔：蒸发器人孔：2020一回路水位计082LN简图RAZ125VZRPE007IDRPE110VPRCP640VPRCP888VPRCP642VPRPE660VPRPE001BARCP082LNRCP081MNRCP083LNEBA001ZVRCP968VPRCP664VPRCP663VPRPE661VPRAZ049VZRAZ031VZRCP001/002VPRCP644VPRAZ127VZRPE067VPRPE068VPRPE066VPRPE179VARCP016VPRCP015VPRCP000BARCP001BARPE002BARCP641VPRCP954VPRCP952VPRCP951VPRCP953VPRCP082LN的四种在线方式：1.一回路在空气压力下开始排水(水位计隔离)；2.排水至+2m后可视水位计在线(PZR人孔关闭)；3.准备打开稳压器人孔可视水位计在线；4.压力壳顶部排气管线在线。水位计在线条件：PT9DHP001已签字，稳压器空气供应并调整压力为0.2巴，机组现处于维修冷停堆状态2121一回路辅助系统接口简图2222RCP-RRA-RCV系统关联图2323化学和容积控制系统（RCV）主要功能:1）容积控制2）化学控制3）反应性控制辅助功能:1）为主泵提供轴封水2）为稳压器提供辅助喷淋水3）上充泵兼作高压安注泵4）在稳压器单相时控制RCP的压力5）对一回路进行充水、排气和水压试验2424RCV系统简图TEPRRA化容系统流程简图除硼回路TEP002BA002DE003DE001DE002FI001FI004FI003FI001EX002RF021RF003RF002PO003PO001PO005FIRRIRRI010VP227VP050VP033VP034VP061VP003VPRRI017VP030VP026VPRIS013VPRIS012VP013VP366VP367VP310VP082VP过剩下泄轴封回流主泵轴封RISREA046VPRPE258VP259VPREA018VBTORCPTOPZR001DI003DI组成：1）上充、下泄回路2）过剩下泄和轴封回水回路3）主泵轴封供水4）净化回路5）与其他系统的接口25251、容积控制的方法目的：吸收一回路的水容积变化，将稳压的液位维持在程序液位。•上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（REA系统执行）•下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或TEP系统一回路稳压器容控箱MNMNTEPREA上充泵原理：通过上充下泄将稳压器的液位维持在“程序液位”。原因：1）水容积随温度和功率的变化而变化2）不可避免的泄漏(一号密封、主泵2#轴封等)2626RCV上充、下泄简图2727上充回路简图002BA001EX050VP046VP033VP034VP001PO002PO003PORIS012VPRIS013VP下泄流往一回路最小流量线222VP223VP去下泄孔板•227VP往稳压器上充回路2828下泄回路简图002VP003VP001EX003DI001DI002RF安全壳上充流001FIRRI010VP013VP去2环冷段路自3环路冷段去稳压器050VP227VP007VP008VP009VP046VP下泄回路（一号机）017VP去容控箱去净化回路自上充泵2929过剩下泄和轴封水回路TEPRRI021RF258VP259VP过剩下泄088VP089VPRRI003RF005FIRCP001PORCP002PORCP003PO004FI003FI061VP002P003P001P002BA033VP034VP轴封回水安全壳轴封水轴封水及过剩下泄回路3030REA与RCV的连接简图31312、化学控制（1）一回路的化学问题物理腐蚀（结垢）燃料包壳破损化学腐蚀（侵蚀）高温+高氧含量+低pH值、化学反应加快腐蚀进程加速、一回路比放射性升高（2）化学控制的目的•限制腐蚀•将一回路水的化学和放射性指标维持在规定的范围内（3）化学控制的原理•控制pH值（注入LiOH，中和硼酸）•控制氧含量（机组启动时注入N2H4，正常运行时向容控箱充入氢气）•净化一回路水（过滤+除盐）3232(4)化学控制的温度和压力问题1、离子交换树脂不能承受60℃以上的温度；2、需将下泄流的压力降至0.2—0.5MPa；3、为防止汽化，必须是先降温，后降压。3333净化回路017VP030VP026VP001FI002FITEP系统REA系统002BA001DE002DE003DE上充泵自下泄回路上充3434化学控制原理图混床混床阳床注入化学试剂注入氢气调硼02BA01-03PO01DE02DE03DE01FI030VPTEP017VP上充下泄化学控制原理图35353、反应性控制（1）反应性变化的原因燃料多普勒效应和慢化剂温度效应裂变产物、毒物（氙、钐等）和燃耗工况改变导致的过渡反应性变化（2）反应性控制的三个手段控制棒、可燃毒物棒、硼酸溶液的化学补偿（3）反应性控制地目的补偿燃耗和毒物带来的负反应性、控制轴向功率偏差、控制R棒位在调节带内、保证停堆深度（4）反应性慢变化的控制措施加硼稀释除硼3636RCV系统的硼控制3737REA系统介绍REA的主要功能:1）配制7000ppm浓度的硼酸并予以贮存和供安注系统2）补偿反应堆反应性的缓慢变化3）提供与反应堆一回路相同浓度的硼酸液以补偿其微小泄漏，及降温瞬态引起的水体积收缩4）REA系统通过RCV系统向一回路注入联氨(N2H4)和氢氧化锂(LiOH)溶液3838REA系统的辅助功能：1）为稳压器卸压箱（RCP002BA）提供喷淋水。2）向换料水箱（PTR001BA）进行最初充水和补水。3）为容控箱（RCV002BA）充水排气。4）为稳压器和RRA系统的带先导阀控制的安全阀充水。5）为反应堆冷却剂泵轴封水立管供水。REA系统介绍3939反应堆硼和水补给系统流程简图4040余热排出系统（RRA）主要功能：(1)排出堆芯和RCP余热，将其温度降低至冷停堆工况；(2)维持冷却剂温度在冷停堆工况以便进行换料和维修操作；(3)在反应堆停堆和启动过程中而主泵未投运时保证一回路冷却剂的强制环。4141当一回路的温度降到1800C及以下，压力降到3.0Mpa以下时，RRA系统排出以下三部分热量：堆芯余热；一回路水和设备的显热主泵产生的热量4242一回路压力和温度运行许可图4343辅助功能和安全功能辅助功能：1、在RCP泵停运后，RRA系统在一定的程度上使RCP硼浓度，温度均匀化。2、在换料操作之后，RRA泵可用来将堆腔中的水送回PTR01BA。3、RRA系统的安全阀参与了RCP的压力保护。在上充泵停运时，RRA系统还参与了RCP的水质控制过程。安全功能：1、主蒸汽管道或蒸汽发生器传热管有破口的情况下，冷却反应堆，导出其余热。2、一回路小破口且有RCV系统可维持稳压器水位的故障工况下，冷却一回路。3、冷停堆期间，通过其安全阀防止一回路超压4444RRA系统简图4545RRA与PTR连接简图01DEPTR01BAPTR01PO01RF02PO02RFRRA01PORRA02PO02RF01RFLOOP2HotlegLOOP1ColdlegLOOP1ColdlegLOOP1ColdlegLOOP3Coldleg4646RIS系统介绍RIS系统的组成和作用：组成：1）高压安注2）中压安注3）低压安注作用：1）一回路小破口失水时，RIS用来向一回路补水，以重新建立稳压器水位；2）一回路大破口失水事故时，RIS向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。4747第一阶段：冷段直接注入阶段当P≤119bar时，高压安注系统投入当P≤43bar时，中压安注系统自动投入当P10bar时，低压安注系统投入第二阶段：安注再循环阶段当换料水箱的水位仅有2.1米时，安注转入再循环阶段。4848RIS系统简图4949高压安注简图PTR001BARIS021PORIS022PO5050高压安注系统简图5151中压安注简图5252低压安注简图5353安全壳喷淋系统系统（EAS）系统功能：1）当安全壳内的一回路或二回路主管道破裂时，安全壳内的压力P和温度T就会上升。EAS系统此时用喷淋水冷凝蒸汽，将安全壳内的温度、压力降低，以保持安全壳的完整性。2）EAS系统还通过热交换器排出事故时释放到安全壳内的热量，它是安全系统中的唯一冷源。5454EAS示意图5555EAS系统简图5656PTR系统介绍PTR系统的功能：1）冷却功能：1、冷却乏燃料水池中的燃料元件，导出其剩余释热；2、在RRA系统不可用且一回路已经打开口的情况下，系统可作为RRA的应急备用。2）净化功能：1、净化乏燃料水池，降低放射性水平。2、表面净化，确保良