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AP1000核电厂系统与设备 哈尔滨工程大学核科学与技术学院 4 一回路辅助系统 4 一回路辅助系统 4.1 化学和容积控制系统（RCV） 4.2 反应堆硼和水补给系统（REA） 4.3 余热排出系统（RRA） 4.1 化学和容积控制系统（RCV） 4.1.1 系统的功能 容积控制 化学控制 反应性控制 为主泵提供轴封水 为稳压器提供辅助喷淋水 一回路处于单相时的压力控制 对一回路进行充水、排气和水压试验 A.1 容积波动原因 一回路冷却剂温度变化导致冷却剂体积波动； （参见右图） 一回路冷却剂泄漏（轴封）引起冷却剂体积波动。 A.3 容积控制原理图 通过上充、下泄来吸收一回路水体积的波动。 B.1 化学控制的目的 冷却剂水质变化原因 物理腐蚀 —— 水中杂质结垢导致燃料包壳破损，裂变产物进入冷却剂 化学腐蚀 —— 水及水中杂质与金属发生化学反应，腐蚀产物进入冷却剂 化学控制的目的 清除反应堆冷却剂中的悬浮杂质，维持冷却剂的化学及放射性指标在规定范围内，将一回路所有部件的腐蚀控制在最低限度。 B.2 化学控制原理图 B.3 化学控制措施 净化：过滤 离子交换 添加化学药品 注入氢氧化锂，中和硼酸，控制冷却剂为偏碱性； 机组启动时添加联氨除氧； N2H4+O2→2H2O+N2↑ 正常运行时向容控箱内充入氢气，以抑制水辐照分解生成氧气。 B.4 化学控制对温度和压力的要求 温度要求 离子交换树脂不能承受60℃以上的温度； 下泄流经两次降温后，降至46℃； 下泄水温度超过57℃时，通过三通阀RCV017VP旁通。 压力要求 与RCV相连的一回路其它辅助系统按低压设计； 下泄流经两次降压后，降至0.2~0.5MPa； 为避免下泄流汽化，降压在降温后进行。 RCV系统的冷却和降压 C.1 反应性变化的原因 反应堆从冷停堆到热态零功率的过程中，燃料的多普勒效应和慢化剂的温度效应； [ 温度升高，U-238共振吸收增加，水的密度降低而导致慢化能力降低，故反应性减小； 温度降低，反应性增大。 ] 带功率运行时，毒物（Xe-135、Sm-149等）产生、裂变产物积累以及燃耗等物理因素导致反应性减少； 工况改变导致过渡过程中的反应性扰动。 C.2 反应性控制的目的 通过调整冷却剂的硼浓度，补偿由于燃耗和毒物（Xe-135和Sm-149）带来的负反应性； 控制轴向功率偏差ΔI； 控制温度调节棒R棒的棒位在调节带内； 保证停堆深度。 C.3 反应性控制措施 加硼 稀释 除硼 RCV的辅助功能 为主泵提供轴封水 为稳压器提供辅助喷淋水 上充泵作为高压安注泵 一回路发生失水事故时，上充泵作为高压安注泵将硼水注入一回路的冷端或冷、热两端。 一回路处于单相时的压力控制 稳压器单相满水时，一回路的压力将有RCP013VP来控制 对一回路进行充水、排气和水压试验 系统提供一回路充水、参与一回路的排气和水压试验。水压试验时，上充泵使一回路的压力有常压升至17.2MPa.g RCV的安全功能 RCP系统发生小破口（当量直径D﹤9.5mm）时，RCV系统能维持RCP系统的水装量；[ 利用RCV的上充功能 ] 在停堆以及一些反应性事故(弹棒或卡棒）下，RCV系统都能发挥作用； [ 利用RCV的反应性控制功能 ] 安全注入时，RCV系统的上充泵作为高压安注泵使用，安注运行方式自动取代其它运行方式。[ 设备共用 ] 4.1.2 系统流程 下泄回路 净化回路 上充回路 轴封水及过剩下泄回路 低压下泄管线 除硼管线 RCV系统的流程图 4.1.3主要设备特性 下泄回路：一次冷却/降压设备 1. 再生式热交换器-RCV001EX 管壳式换热器，管侧为上充流，壳侧为下泄流 ； 利用上充流对下泄流进行冷却，使下泄流从292℃降低到140℃。上充流的温度由54℃升高到266℃。 2. 下泄降压孔板-RCV001/002/003DI 对下泄流进行降压，三个并联只使用一个； 每个孔板额定流量13.6m3/h，额定流量下的压降为13.1MPa,由15.5MPa降至2.4MPa。 下泄回路：二次冷却/降压设备 3. 下泄热交换器-RCV002RF（非再生式热交换器） 管壳式换热器，管侧为下泄流，壳侧为设备冷却水； 下泄流从140℃降低到46℃； 设备冷却水温度由＜35℃升高到78.5℃。 4. 下泄控制阀-RCV013VP 稳压器有汽腔时，用于调节孔板下游的压力； 稳压器为水实体时，用于控制一回路系统的压力； 最大流量27.3m3/h，最