第二節(jié)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)授課人：日期：中電投高級培訓(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)由兩個熱交換環(huán)路組成。每個環(huán)路上包含一臺蒸汽發(fā)生器、兩臺主泵、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)簡圖系統(tǒng)描述（2）正常運行期間，主泵驅(qū)動加壓水通過壓力容器和蒸汽發(fā)生器并進行循環(huán)流動。加壓水在通過堆芯時被加熱。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。RCS的壓力通過穩(wěn)壓器的運行來控制，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，便于機器、人、工具進出和維護保養(yǎng)；蒸汽發(fā)生器下封頭直接與兩臺主泵的殼體相連接。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口和出口水室。反應(yīng)堆冷卻劑進入倒置的U型傳熱管，在傳熱管中流動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)過兩個冷段管嘴離開蒸汽發(fā)生器，而主泵直接與這兩個管嘴相連接。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入蒸汽發(fā)生器，然后進入給水環(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，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，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，進入二級分離器（干燥器），進一步脫水，以提高蒸汽品質(zhì)到設(shè)計要求的最小濕度（<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)壓器是一個包括上、下兩個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)壓器的頂部有一個噴淋管嘴和兩個與安全閥和ADS系統(tǒng)閥門相連接的管嘴。噴淋流量通過自動控制的氣動閥來調(diào)節(jié)。在波動管嘴上部設(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容積補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行壓力。通過一個與噴淋閥并列的手動旁路閥提供持續(xù)噴淋的小流量來減小穩(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。比例電加熱器在運行期間是連續(xù)工作的，以補償噴淋水的持續(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，穩(wěn)壓器中的水閃蒸成蒸汽和由電加熱器自動啟動而產(chǎn)生的蒸汽一起保持穩(wěn)壓器壓力高于專設(shè)安全設(shè)施動作的設(shè)定值。當(dāng)穩(wěn)壓器壓力上升時，噴淋閥開啟冷凝穩(wěn)壓器內(nèi)的蒸汽，以防止穩(wěn)壓器壓力達到專設(shè)安全設(shè)施動作的設(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)動慣性大、可靠性高、維護保養(yǎng)要求低的特點。主泵是一臺立式、單級離心泵，葉輪直接連接在電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上。電機的定子和轉(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，電機軸承也由一回路冷卻劑冷卻。一回路冷卻劑由安裝在電機轉(zhuǎn)子下端的葉輪驅(qū)動。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。主泵電機設(shè)置上下兩個鎢合金飛輪，以提高泵的轉(zhuǎn)動慣量，延長惰走時間，從而增加失去電源之后堆芯的熱工裕量。主泵裝有三個軸承，兩個徑向軸承和一個雙向推力軸承，都在電機一側(cè)，軸承采用水潤滑方式。主泵啟動時采用變頻調(diào)速控制裝置，降低冷態(tài)工況時的電機功率，從而最大限度地縮小電機尺寸。主泵控制主泵啟動主泵的啟動信號與RCS壓力信號連鎖，防止在啟動時主泵氣蝕。RCS寬量程壓力信號用來生成主泵啟動的允許信號。主泵跳閘以下信號可以產(chǎn)生停主泵信號：

—安全驅(qū)動信號；—CMT投入信號；

—第一級自動卸壓系統(tǒng)啟動信號；

—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口相連。由此，構(gòu)成壓力容器“四進兩出”。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)運行主冷卻劑系統(tǒng)運行—運行模式主冷卻劑系統(tǒng)運行—二種啟動方式AP1000有抽真空啟動和水實體啟動兩種啟動方法。

運行電廠的經(jīng)驗表明抽真空啟動方式更好一些，因為建立穩(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方式。主要啟動過程介紹升壓啟動主泵升溫升壓到啟動前狀態(tài)反應(yīng)堆啟動暖管汽輪機沖轉(zhuǎn)發(fā)點機并網(wǎng)升功率到額定功率主冷卻劑系統(tǒng)運行—半管運行在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。一旦達到半管運行狀態(tài)，就可以進行要求的維修活動。在換料停運時，在蒸汽發(fā)生器的入口和出口管嘴中安裝堵板。堵板允許在換料時繼續(xù)進行蒸汽發(fā)生器的維修活動。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)計壓力17.1MPa（表壓)設(shè)計溫度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，同時備有A、B、C、D四組后備元件，電功率分別為