管理類ap1000系統(tǒng)第1章反應(yīng)堆及冷卻劑02節(jié)

第二節(jié)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)授課人：日期：中電投高級(jí)培訓(xùn)中心主要內(nèi)容2.1系統(tǒng)功能2.2系統(tǒng)描述2.3主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理2.4系統(tǒng)運(yùn)行2.5主要技術(shù)參數(shù)要求1)2)

熟悉反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、作用和運(yùn)行方式。3)了解反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的相互關(guān)系。4)熟悉反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。了解反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主要功能和工藝流程。1反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)功能系統(tǒng)概述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)由穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓器波動(dòng)管線、穩(wěn)壓器噴淋管線、穩(wěn)壓器安全閥、反應(yīng)堆冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆冷卻劑主回路管線、穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器的支撐結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的管線、排氣裝置、儀表和閥門組成。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)主要功能保證壓力邊界的完整性堆芯冷卻和反應(yīng)性控制反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力控制過程監(jiān)控自動(dòng)降壓功能2反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)描述系統(tǒng)描述（1）反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)由兩個(gè)熱交換環(huán)路組成。每個(gè)環(huán)路上包含一臺(tái)蒸汽發(fā)生器、兩臺(tái)主泵、一根熱段管道和兩根冷段管道。另外，該系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓器、連接管線、閥門及用于控制和保護(hù)的儀表。所有反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的設(shè)備均位于安全殼內(nèi)。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)簡(jiǎn)圖系統(tǒng)描述（2）正常運(yùn)行期間，主泵驅(qū)動(dòng)加壓水通過壓力容器和蒸汽發(fā)生器并進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。加壓水在通過堆芯時(shí)被加熱。加熱的水被傳送到蒸汽發(fā)生器，并在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳遞給蒸汽系統(tǒng)。最后在主泵的作用下，加壓水返回壓力容器中，從而完成了循環(huán)流動(dòng)。RCS的壓力通過穩(wěn)壓器的運(yùn)行來(lái)控制，通過電加熱器加熱水形成蒸汽和/或通過噴淋將蒸汽冷凝成水來(lái)控制由于反應(yīng)堆冷卻劑膨脹與收縮而引起的壓力變化。3反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)

主要設(shè)備及工作原理蒸汽發(fā)生器（1）主要技術(shù)特點(diǎn)U型傳熱管采用三角形排列；在全揮發(fā)處理二次側(cè)水化學(xué)條件下運(yùn)行；管板上的傳熱管采用全深度液壓膨脹，最大限度地防止二回路水進(jìn)入傳熱管與管板之間的縫隙；U型傳熱管采用鎳一鉻一鐵合金690熱處理管；采用三葉狀孔（梅花孔）支撐板,改進(jìn)了防振條工藝；采用一體化的汽水分離器；采用橢圓形的一次側(cè)下腔室，便于機(jī)器、人、工具進(jìn)出和維護(hù)保養(yǎng)；蒸汽發(fā)生器下封頭直接與兩臺(tái)主泵的殼體相連接。蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖蒸汽發(fā)生器（2）一次側(cè)工藝流程在一次側(cè)，反應(yīng)堆冷卻劑通過熱段入口管嘴進(jìn)入一次側(cè)水室。一次側(cè)水室的下部是橢圓的，一塊豎直的水室隔板將封頭分為進(jìn)口和出口水室。反應(yīng)堆冷卻劑進(jìn)入倒置的U型傳熱管，在傳熱管中流動(dòng)的過程中將熱量傳遞給二次側(cè)，然后返回到一次側(cè)出口水室。冷卻劑經(jīng)過兩個(gè)冷段管嘴離開蒸汽發(fā)生器，而主泵直接與這兩個(gè)管嘴相連接。蒸汽發(fā)生器（3）二次側(cè)工藝流程給水經(jīng)高于U型傳熱管頂部一定高度的給水管嘴進(jìn)入蒸汽發(fā)生器，然后進(jìn)入給水環(huán)管，并通過連接在給水環(huán)管頂部的倒J型接管離開給水環(huán)管向下流動(dòng)，并與從汽水分離器分離出的飽和水混合。然后此混合流量一起進(jìn)入圍筒和殼體之間的下降段環(huán)腔。水在流經(jīng)U形管束向上的過程中從一次側(cè)吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔铩Ｆ旌衔锝?jīng)管束區(qū)域繼續(xù)向上流動(dòng)，并經(jīng)旋葉式汽水分離器去除蒸汽中的大部分水分。蒸汽繼續(xù)上升，進(jìn)入二級(jí)分離器（干燥器），進(jìn)一步脫水，以提高蒸汽品質(zhì)到設(shè)計(jì)要求的最小濕度（<0.1%）。干飽和蒸汽經(jīng)出口管嘴離開蒸汽發(fā)生器，在出口管嘴處設(shè)置有流量限制器，以防止主蒸汽管線破裂時(shí)蒸汽流量過度釋放而造成的過度冷卻。穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器是一個(gè)包括上、下兩個(gè)半球形封頭的圓筒狀容器。它采用碳鋼材料制造，并在與一回路冷卻劑接觸的內(nèi)表面上堆焊奧氏體不銹鋼。在穩(wěn)壓器的頂部有一個(gè)噴淋管嘴和兩個(gè)與安全閥和ADS系統(tǒng)閥門相連接的管嘴。噴淋流量通過自動(dòng)控制的氣動(dòng)閥來(lái)調(diào)節(jié)。在波動(dòng)管嘴上部設(shè)置的攔截濾網(wǎng)阻止外部異物從穩(wěn)壓器進(jìn)入RCS。穩(wěn)壓器下部的擋板阻止涌入的冷水直接流向汽水分界面。此擋板也有助于涌入的水與穩(wěn)壓器內(nèi)水的混合。穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)圖圖3.2.4穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器主要功能壓力控制超壓保護(hù)容積補(bǔ)償排除不凝性氣體穩(wěn)壓器控制原理（1）在100%功率的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，約50%的穩(wěn)壓器容積是水，另50%容積是汽。在容器底部的浸沒式電加熱器使水處于飽和溫度。加熱器也用于維持恒定的運(yùn)行壓力。通過一個(gè)與噴淋閥并列的手動(dòng)旁路閥提供持續(xù)噴淋的小流量來(lái)減小穩(wěn)壓器和反應(yīng)堆冷卻劑之間的硼濃度差別。該持續(xù)噴淋流量也用于防止噴淋管線的過度冷卻。比例電加熱器在運(yùn)行期間是連續(xù)工作的，以補(bǔ)償噴淋水的持續(xù)引入和向周圍環(huán)境的熱量損失。穩(wěn)壓器控制原理（2）在穩(wěn)壓器壓力下降時(shí)，穩(wěn)壓器中的水閃蒸成蒸汽和由電加熱器自動(dòng)啟動(dòng)而產(chǎn)生的蒸汽一起保持穩(wěn)壓器壓力高于專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作的設(shè)定值。當(dāng)穩(wěn)壓器壓力上升時(shí)，噴淋閥開啟冷凝穩(wěn)壓器內(nèi)的蒸汽，以防止穩(wěn)壓器壓力達(dá)到專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作的設(shè)定值。在一回路水涌入穩(wěn)壓器中使穩(wěn)壓器液位升高時(shí)通斷電加熱器通電，用于加熱從反應(yīng)堆冷卻劑回路涌入穩(wěn)壓器的過冷水。主泵AP1000采用全密封式的反應(yīng)堆冷卻劑屏蔽電動(dòng)泵，其功能是輸送反應(yīng)堆冷卻劑，完成在堆芯、冷卻劑環(huán)路和蒸汽發(fā)生器之間的循環(huán)。主泵具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大、可靠性高、維護(hù)保養(yǎng)要求低的特點(diǎn)。主泵是一臺(tái)立式、單級(jí)離心泵，葉輪直接連接在電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上。電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均密閉在耐腐蝕的屏蔽套中，并承受一回路系統(tǒng)壓力。定子和轉(zhuǎn)子之間的一回路冷卻劑提供冷卻功能，電機(jī)軸承也由一回路冷卻劑冷卻。一回路冷卻劑由安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子下端的葉輪驅(qū)動(dòng)。主泵主要部件水力部件軸承屏蔽套飛輪定子繞組及冷卻變頻調(diào)速控制裝置主泵結(jié)構(gòu)圖主泵主要技術(shù)特點(diǎn)主泵直接與蒸汽發(fā)生器的下封頭連接。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取消了主泵與蒸汽發(fā)生器之間的冷卻劑管道，降低了環(huán)路的壓降，簡(jiǎn)化了蒸汽發(fā)生器、泵和管道支承系統(tǒng)。主泵沒有軸密封裝置，因而消除了因軸密封失效導(dǎo)致失水事故的可能性，從而大大提高了安全性，也減少了泵的維修工作量。主泵電機(jī)設(shè)置上下兩個(gè)鎢合金飛輪，以提高泵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，延長(zhǎng)惰走時(shí)間，從而增加失去電源之后堆芯的熱工裕量。主泵裝有三個(gè)軸承，兩個(gè)徑向軸承和一個(gè)雙向推力軸承，都在電機(jī)一側(cè)，軸承采用水潤(rùn)滑方式。主泵啟動(dòng)時(shí)采用變頻調(diào)速控制裝置，降低冷態(tài)工況時(shí)的電機(jī)功率，從而最大限度地縮小電機(jī)尺寸。主泵控制主泵啟動(dòng)主泵的啟動(dòng)信號(hào)與RCS壓力信號(hào)連鎖，防止在啟動(dòng)時(shí)主泵氣蝕。RCS寬量程壓力信號(hào)用來(lái)生成主泵啟動(dòng)的允許信號(hào)。主泵跳閘以下信號(hào)可以產(chǎn)生停主泵信號(hào)：

—安全驅(qū)動(dòng)信號(hào)；—CMT投入信號(hào)；

—第一級(jí)自動(dòng)卸壓系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)；

—主泵軸承冷卻水溫度高；

—穩(wěn)壓器液位低于L-2；

—熱段溫度高且蒸發(fā)器液位低。主管道AP1000主管道由兩個(gè)循環(huán)回路組成，分別擁有一條熱段、兩條冷段；主管道中，有一條熱段接波動(dòng)管與穩(wěn)壓器相連，調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力；四條冷段直接與懸掛在蒸汽發(fā)生器底部水室的主泵出口及壓力容器進(jìn)口相連。由此，構(gòu)成壓力容器“四進(jìn)兩出”。主管道布置圖熱段管道冷段管道4反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)運(yùn)行主冷卻劑系統(tǒng)運(yùn)行—運(yùn)行模式主冷卻劑系統(tǒng)運(yùn)行—二種啟動(dòng)方式AP1000有抽真空啟動(dòng)和水實(shí)體啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方法。

運(yùn)行電廠的經(jīng)驗(yàn)表明抽真空啟動(dòng)方式更好一些，因?yàn)榻⒎€(wěn)壓器汽腔以后一回路的壓力易于控制。這里主要介紹抽真空啟動(dòng)方式。主要啟動(dòng)過程介紹升壓?jiǎn)?dòng)主泵升溫升壓到啟動(dòng)前狀態(tài)反應(yīng)堆啟動(dòng)暖管汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)機(jī)并網(wǎng)升功率到額定功率主冷卻劑系統(tǒng)運(yùn)行—半管運(yùn)行在RCS降溫過程中，操縱員通過化學(xué)容積控制系統(tǒng)將熱段管道排水到中心線位置。一旦達(dá)到半管運(yùn)行狀態(tài)，就可以進(jìn)行要求的維修活動(dòng)。在換料停運(yùn)時(shí)，在蒸汽發(fā)生器的入口和出口管嘴中安裝堵板。堵板允許在換料時(shí)繼續(xù)進(jìn)行蒸汽發(fā)生器的維修活動(dòng)。5反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主要參數(shù)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主要參數(shù)2022/12/19穩(wěn)壓器主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)壓力17.1MPa（表壓)設(shè)計(jì)溫度360.0°C總高15.42m內(nèi)部容積59.47m3穩(wěn)壓器電加熱元件中，比例電加熱器370KW，同時(shí)備有A、B、C、D四組后備元件，電功率分別為