教材N1-核电系统基本知识

却剂因温度变化引起的容积变化,限制一回路压力因温度变化引起的波动,避免冷却剂在反应堆内沸腾,并控制一回路升、降压速度。整个压水堆冷却剂系统共用一台稳压器,通过波动管和一个环路的热管段相连。稳压器有气罐式和电加热式两种,现代压水堆核电厂普遍采用电加热式稳压器。

(二)主要的安全系统

核电厂的安全系统的功能是限制事故发生后的后果,为一些重大的事故提供必要的应急冷却措施,并防止放射性物质的扩散。主要的安全系统包括余热导出系统、应急堆芯冷却系统、安全壳、安全壳隔离系统、安全壳喷淋系统、安全壳消氢气系统、蒸汽发生器辅助(应急)给水系统、重要用户中间冷却水系统、应急电源等。这些安全保护系统均采用独立设备和冗余布置,备有事故电源,安全系统可以抗地震和在蒸汽-空气及放射性物质的恶劣环境中运行。简单介绍如下:

1.余热导出系统

余热导出系统主要功能是把反应堆停堆后的余热热量从反应堆冷却剂系统中传递出去。

余热导出系统主要由余热交换器、余热排出泵以及有关管道、阀门和运行控制所必需的仪器仪表组成。该系统正常运行时,反应堆冷却剂从主管道热段流向余热排出泵,通过余热交换器传热管再返回主管道冷段,热量则通过余热交换器传递到设备冷却水系统中。

2.应急堆芯冷却系统

应急堆芯冷却系统主要功能是在出现某些事故时,通过注入含中子吸收物质(硼)的冷却剂,冷却堆芯并提供附加停堆能力。应急堆芯冷却系统主要由安注箱、安注泵、离心上充泵、余热排出泵、换料水贮存箱、硼注射箱及有关的阀门、管道组成。

3.安全壳

安全壳是用于容纳反应堆冷却剂系统和某些安全重要系统的设备,在运行时对冷却剂系统的放射性辐射进行屏蔽,限制泄漏;在一回路或二回路发生泄漏事故时,承受内压并限制泄漏。安全壳还具有抵抗外部事件(飓风、飞射物撞击)保护反应堆的能力。

安全壳底部用钢筋混凝土底板封闭,主体由预应力混凝土穹顶封闭的立式预应力混凝土筒体构成,内侧覆有起密封作用的碳钢衬里。

4.安全壳隔离系统

安全壳隔离系统为贯穿安全壳的流体系统提供了隔离手段,将事故后可能释放到安全

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壳中的任何放射性都包容在安全壳内,保证安全壳泄漏率不超过规定的限值。

安全壳隔离系统主要由安全壳隔离阀和相关管道组成。在某些事故情况下,当安全控制系统发出隔离信号时,这些隔离阀快速关闭,防止放射性物质向周围环境释放。另外,在主蒸汽管道发生破裂时,还能及时隔离蒸汽发生器,防止反应堆冷却剂系统过冷或安全壳超压。

5.安全壳喷淋系统

该系统的功能是维持安全壳内压力。某些事故发生后,当安全壳内的压力上升到一定限值,安全壳喷淋泵启动,把含有硼和氢氧化钠的溶液向安全壳内均匀地喷淋,在降低安全壳内温度和压力的同时,溶解安全壳内的放射性碘,减少放射性物质向环境释放的可能性。

安全壳喷淋系统主要由安全壳喷淋泵、喷淋总管道、喷淋添加剂箱、液体喷射器和若干隔离阀及为保证系统运行所需的管道、仪器仪表组成。

6.安全壳消氢系统

该系统的设计是基于美国三哩岛事故经验反馈的结果。三哩岛事故中,由于氢气大量聚集在安全壳顶部,最后引起氢爆炸,进一步恶化了事故后果。安全壳消氢系统的主要功能是,在发生冷却剂失水事故时,降低安全壳内氢气的含量,防止氢爆。

该系统主要由氢复合器、若干风机、过滤器和相关管路组成。 7.蒸汽发生器辅助(应急)给水系统。

在二回路的主给水失去的事故情况下,该系统投入使用,向蒸汽发生器供应足够的给水来排出一回路系统的热能。另外,在某些情况下,如小破口失水事故等,该系统也投入使用。

该系统主要由辅助给水泵、除氧水箱、除盐水贮存箱、调节阀、截止阀和相应的管道组成。该系统投入运行时,辅助给水泵将除氧水箱或除盐水贮存箱中的水打入蒸汽发生器中,保持蒸汽发生器的水位能够淹没传热管,防止事故的进一步扩大。

8.重要设备中间冷却水系统。

该系统的主要功能是向反应堆装置、主泵、反应堆装置的辅助系统、安全系统提供冷却

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