CH-03-RCS.pptVIP

2 反应堆冷却剂系统 哈尔滨工程大学动力与核能工程学院 2 反应堆冷却剂系统（RCP） 2.1 系统描述 2.2 反应堆 2.3 蒸汽发生器 2.4 主泵 2.5 稳压器 2.1 系统描述 2.1.1 系统功能 热量传输——冷却剂带出堆芯热量至蒸汽发生器 中子慢化——冷却剂兼作慢化剂 反应性控制——调整硼酸浓度控制反应性 压力控制——稳压器及其卸压箱 放射性屏蔽——承压边界，第二道安全屏障 （第一道是燃料元件包壳，第三道是安全壳） 2.1.2 系统流程 2.1.3 系统的组成 反应堆压力容器及其顶盖 控制棒驱动机构的压力外壳 主冷却剂管道——（热管段、过渡段、冷管段） 蒸汽发生器一回路侧 主冷却剂泵 稳压器及其连接的管道——（波动管、喷淋管） 与辅助系统相连的管道和阀门 2.1.4 系统运行参数 系统运行压力14.7~15.7MPa（常用15.5MPa）——稳压器汽腔压力 反应堆进口冷却剂温度280~300℃ 反应堆出口冷却剂温度310~330℃ 反应堆进出口冷却剂温升30~40℃ 单个环路的冷却剂流量15000~24000t/h，每10MW热功率为160~250t/h 单台蒸汽发生器产汽量1600~2000t/h，饱和蒸汽压力5.5~7.5 MPa 2.1.5 与其它系统的接口 化学和容积控制系统（RCV） - 下泄管线：3号环路冷管段，进入RCV - 上充管线：2号或1号环路冷管段，返回RCP 余热排出系统（RRA） - 出口接管：2号环路热管段，进入RRA - 入口接管：1号、3号环路冷管段，冷却后返回RCP 安全注入系统（RIS） - 热管段和冷管段的高压安注管线（HHSI） - 每条冷管段的中压安注管线 - 冷管段和部分热管段的低压安注管线（LHSI） 2.2 反应堆 2.2.1 功能 以铀为核燃料，可控制地使一定数量的核燃料发生自持链式裂变反应，并持续不断地将核裂变释放能量带出作功。 反应堆是核电站的核心设备，整个核电站的安全和经济性能与其密切相关。 2.2.2 组成 压力容器（含筒体及顶盖） 下部堆内构件 堆芯 上部堆内构件 控制棒组件 控制棒驱动机构 a.燃料组件 普遍采用无盒、带棒束型控制棒组件的燃料组件 可减少堆芯内结构材料，冷却剂可以充分交混，改善燃料棒表面的冷却 由燃料棒、上管座、下管座、弹性定位格架、控制棒导向管、通量测量管等部件组成 b.控制棒组件 一般为棒束型控制棒组件 分为停堆棒组、调节棒组 黑棒组：24根吸收棒全部为Ag-In-Cd吸收体 灰棒组：8根Ag-In-Cd吸收棒和16根不锈钢棒 c.可燃毒物组件 新堆装料时，为补偿堆内过剩反应性，装入一些可燃毒物组件 可燃毒物是以SiO2及B2O3为基体的硼玻璃管，装在不锈钢包壳内 可燃毒物组件插入未放控制棒组件的燃料组件 d.下部堆内构件 组成 包括堆芯吊篮和堆芯支承板、堆芯下栅格板、流量分配孔板、堆芯围板、热屏以及二次支承组件等 功能 支承堆芯重量 固定燃料组件下端 确定压力容器内及堆芯冷却剂流向 e.上部堆内构件 2.3 蒸汽发生器 2.3.1 功能及特点 利用一回路冷却剂从反应堆中带出的热量加热二回路给水并使其产生蒸汽，供给二回路耗汽设备。 压水堆核电站普遍采用立式自然循环倒U形管式蒸汽发生器，每条环路各有一台。 是连接一回路和二回路的枢纽。 管板和U形管是反应堆冷却剂压力边界的一部分。 2.3.2 蒸汽发生器结构 a.蒸汽发生器部件说明 蒸发段 下封头——碳钢铸件，内表面堆焊不锈钢，采用因科镍隔板 管板——碳钢铸件，与冷却剂接触表面堆焊因科镍600 U形传热管——共4474根，材料因科镍690，管束为正方形排列 管束套筒——将二次侧分隔为下降通道和上升通道 支撑隔板——沿管束直管段设置9块，以固定管束，防止振动 流量分配挡板——使二次侧水有效地冲刷管板表面，避免腐蚀 汽水分离段 一级分离器——16只旋叶式分离器，置于管束套筒顶部 二级分离器——六角形带钩波纹板分离器 给水环管——位置稍低于旋叶式分离器，分配给水 限流器——在蒸汽出口接管内，当蒸汽管道破裂时限制蒸汽流量 b.蒸汽发生器传热管的破损与监测 破损原因 传热管壁很薄，由于机械损伤和腐蚀，在很高的温度下运行，容易产生应力破坏 后果 一回路冷却剂泄漏到二回路，严重时造成放射性物质扩散到环境 防止办法 材料，水处理，制造工艺，运行控制 监测方法 蒸汽发生器出口处蒸汽的16N放射性——快速而精确 冷凝器抽气泵处空气的放射性——快速 蒸汽发