通过余热排出热交换器冷却课件

第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章 核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统主要辅助系统主要辅助系统化学和容积控制系统化学和容积控制系统 4.1对一回路冷却剂实施容积控制和化学处理对一回路冷却剂实施容积控制和化学处理硼和水补给系统硼和水补给系统 4.2提供加硼、稀释、加联氨或氢氧化锂操作提供加硼、稀释、加联氨或氢氧化锂操作 余热排出系统余热排出系统 4.3停堆后保持足够的堆心冷却，释放余热停堆后保持足够的堆心冷却，释放余热设备冷却水系统设备冷却水系统 4.4向核岛内需要冷却的设备提供冷却水向核岛内需要冷却的设备提供冷却水 重要厂用水系统重要厂用水系统 4.5提供必要的厂用水提供必要的厂用水反应堆和乏燃料水池冷却和反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统处理系统4.6净化换料水池和乏燃料水池水质净化换料水池和乏燃料水池水质废物处理系统废物处理系统 4.7处理废液、废气和固体废物处理废液、废气和固体废物核岛通风空调系统核岛通风空调系统 4.8完成核岛的通风和空气调节完成核岛的通风和空气调节第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统化学和容积控制系统化学和容积控制系统 4.1硼和水补给系统硼和水补给系统 4.2余热排出系统余热排出系统 4.3设备冷却水系统设备冷却水系统 4.4重要厂用水系统重要厂用水系统 4.5反应堆和乏燃料水池冷却和反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统处理系统4.6一回路辅助系统一回路辅助系统辅助冷却水系统辅助冷却水系统核岛冷冻水系统核岛冷冻水系统电气厂房冷冻水系统电气厂房冷冻水系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统此外n安全注入系统n安全壳喷淋系统n辅助给水系统n.专用安全设施中讲解一回路主要辅助系统简介第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统1 化学和容积控制系统化学和容积控制系统（Chemical and volume control system RCV）核岛主要辅助系统之一核岛主要辅助系统之一 第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统核电站工作原理总图核电站工作原理总图RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV废物废物处理处理厂用电厂用电第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统p1.1 系统功能系统功能p1.2 系统流程系统流程p1.3 系统设备布置系统设备布置p1.4 系统运行系统运行1 化学和容积控制系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统化容系统简介化容系统简介第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统1.1 系统功能系统功能第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统1 1、容积控制、容积控制（1）一回路水容积变化的原因）一回路水容积变化的原因水容积随温度的变化而变化水容积随温度的变化而变化不可避免的泄漏不可避免的泄漏(一号密封、一号密封、主泵主泵2#2#轴封等）轴封等）（2 2）水容积变化的影响）水容积变化的影响 一回路水容积变化一回路水容积变化稳压稳压器水位的变化器水位的变化 水的比容随温度的变化关系曲线水的比容随温度的变化关系曲线温度温度容容 积积1.4m3/kg300 0C0一回路水容积发生变化！一回路水容积发生变化！（3 3）容积控制的目的）容积控制的目的 吸收一回路的水容积变化，将吸收一回路的水容积变化，将 稳压器的液位维持在整定值。稳压器的液位维持在整定值。不同功率下稳压器液位的整定不同功率下稳压器液位的整定 值是不同的，称为值是不同的，称为“程序液位程序液位”第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统容积控制的方法容积控制的方法上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（硼和水补给系统硼和水补给系统REA执行）执行）下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或硼回收系统硼回收系统TEP。一回路稳压器容控箱MNMNTEPREA上充泵上充泵原理原理：通过上充下泄来吸收稳压器无法吸收的容积变化，将稳：通过上充下泄来吸收稳压器无法吸收的容积变化，将稳压器的液位维持在压器的液位维持在“程序液位程序液位”。第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统2 2、化学控制、化学控制物理腐蚀（结垢）水中杂质沉积在燃料包壳，结垢导致燃料物理腐蚀（结垢）水中杂质沉积在燃料包壳，结垢导致燃料包壳破损包壳破损化学腐蚀（侵蚀）化学腐蚀（侵蚀）高温高温+高氧含量高氧含量+低低pH值值 化学反应加快化学反应加快 腐蚀进程加速腐蚀进程加速 一回路比放射性升高一回路比放射性升高 （1）一回路的化学问题）一回路的化学问题（2）化学控制的目的）化学控制的目的清除杂质，控制腐蚀，维持水质，将腐蚀控制在最低限度清除杂质，控制腐蚀，维持水质，将腐蚀控制在最低限度将一回路水的化学和放射性指标持在规定的范围内将一回路水的化学和放射性指标持在规定的范围内第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统化学控制的原理化学控制的原理控制控制pHpH值（注入值（注入7 7LiOHLiOH，中和硼酸）中和硼酸）控制氧含量（机组启动时控制氧含量（机组启动时注入注入N N2 2H H4 4，正常运行时向容控箱充入氢气），正常运行时向容控箱充入氢气）净化一回路水（净化净化一回路水（净化+过滤过滤+除盐）除盐）化容系统净化段的流程化容系统净化段的流程017VP030VP026VP001FI002FITEP系统系统REA系统系统002BA001DE002DE003DE上充泵上充泵自下泄回路自下泄回路上充上充第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n现代压水堆采用可溶性化学毒物硼酸控制反应性。硼酸溶硼酸溶于水中于水中,不需要任何额外空间就能起到吸收中子的作用不需要任何额外空间就能起到吸收中子的作用,从而可以省去大量控制棒,简化了堆芯布置和反应堆压力容器顶部结构。n缺点：缺点：由于改变冷却剂硼浓度是通过向一回路注入浓硼酸或纯水同时排出等量的一回路水来实现的，这一过程一般需要几分钟到几十分钟才能完成。n这种办法对反应性调节速度较慢,因而仅适于控制较慢的反应性变化。3 3、反应性控制、反应性控制第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统反应性变化的原因反应性控制的目的第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统慢化剂的温度效应慢化剂的温度效应n慢化剂温度变化引起反应性变化的现象，称慢化剂温度效应。慢化剂温度变化1所引起的反应性变化的大小称为慢化剂温度系数，用T表示。n纯水：温度系数是负值。q当温度改变时水的密度有显著的改变当温度改变时水的密度有显著的改变q温度增加温度增加，单位体积内水分子降低，单位体积内水分子降低q慢化能力变差慢化能力变差q逃脱共振吸收的机率减小，逃脱共振吸收的机率减小，中子泄漏的几率增大中子泄漏的几率增大q从而使反应性减小从而使反应性减小第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统燃料的多普勒效应燃料的多普勒效应=燃料温度效应燃料温度效应 n燃料温度效应是由于燃料温度变化引起238U共振截面变化引起的反应性变化，也称多普勒效应多普勒效应。n如当燃料温度上升时如当燃料温度上升时，238U的俘获截面的峰值降低，但其覆盖的能谱则加宽，这就导致有较多的中子损失在燃料共振区，从而使反应性下降从而使反应性下降。n燃料温度变化1所引起的反应性变化，称为燃料温度系数（多普勒系数）。n用表示，总是负值总是负值。第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n多普勒效应是反应堆的一个重要和固有的稳定因素和控制手段。q反应堆的热量主要是在燃料中产生。当有意或无意地引入一个反应性使功率升高时使功率升高时，燃料温度立即升高燃料温度立即升高，燃料的温度效应就立即表现出来，使反应性下降使反应性下降，从而使反应堆返回临界而稳定在一个新的功率状态。q燃料温度系数燃料温度系数是瞬发的，对功率的变化响应很快，它对反应堆的控制和安全起着十分重要的作用。燃料温度效应燃料温度效应 第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n反应性控制的手段q控制棒快速控制q硼酸（加硼、稀释、除硼）慢变化控制调节硼酸浓度调节硼酸浓度加硼：在上充泵吸入口注入硼加硼：在上充泵吸入口注入硼稀释：用等量纯水代替冷却剂稀释：用等量纯水代替冷却剂除硼：用离子交换树脂吸附一回路水中的硼除硼：用离子交换树脂吸附一回路水中的硼第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统030VP002BA上充上充TEP下泄下泄注入纯水V升REA排出含硼水V升注入硼酸V升030VP002BA上充上充TEP下泄下泄REA排出含硼水V升稀释稀释硼化硼化除硼除硼030VP002BA上充上充TEP除硼除硼段段下泄下泄REA反应性慢变化的控制措施反应性慢变化的控制措施第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统1.2 系统流程系统流程流程图可分为：流程图可分为：n下泄管线（以及过剩下泄管线）下泄管线（以及过剩下泄管线）n净化段净化段n上充管线上充管线n轴封水回路轴封水回路n容积控制箱容积控制箱第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n核电厂正常运行时，从一回路的冷管段引出一股冷却剂，称为下泄流下泄流，其正常流量约为13.6m3/h，最大流量为27.2m3/h；n最终的温度压力控制在：46 ，0.2-0.5Mpa第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n下泄流下泄流下泄隔离阀下泄隔离阀再生热交换器的壳侧再生热交换器的壳侧节流孔板节流孔板 下泄热交换器的管侧下泄热交换器的管侧下下泄压力控制阀再次降压泄压力控制阀再次降压过滤器，滤去水中悬浮颗粒过滤器，滤去水中悬浮颗粒经温控三通阀，进入净化段。经温控三通阀，进入净化段。n两次降温降压过程：第一次是在安全壳内的再生热交换器和其下游的节流孔板，使两次降温降压过程：第一次是在安全壳内的再生热交换器和其下游的节流孔板，使反应堆冷却剂从反应堆冷却剂从15.5MPa、291.4降至降至2.4MPa、140左右左右；n第二次是在安全壳外的下泄热交换器及其下游的下泄压力控制阀。第二次是在安全壳外的下泄热交换器及其下游的下泄压力控制阀。第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统第四章第四章 核岛主要辅助系统核岛主要辅助系统n过剩下泄通道：在正常下泄不可用时或临时需加大下泄时投入使用。n过剩下泄流从一回路的蒸汽