04章 核島主要輔助系統(tǒng)

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1、第4章核島主要輔助系統(tǒng)6/12/20211壓水堆核電廠輔助系統(tǒng)功能：排出核燃料剩余功率核燃料在停堆以后還要保持很長時(shí)間的剩余釋熱，為了保證反應(yīng)堆的安全，在反應(yīng)堆停堆后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)，必須保證足夠的堆芯冷卻，有效地排出堆芯余熱。為此專門設(shè)置余熱排出系統(tǒng)。乏燃料組件從反應(yīng)堆移到乏燃料水池后，乏燃料剩余釋熱會使水溫度升高。反應(yīng)堆換料期間，反應(yīng)堆換料水池也需要冷卻。為排出乏燃料余熱和凈化水池水質(zhì)專門設(shè)置反應(yīng)堆換料水池和乏燃料水池冷卻和凈化系統(tǒng)。6/12/20212壓水堆核電廠輔助系統(tǒng)功能（續(xù)）：對反應(yīng)堆冷卻劑進(jìn)

2、行化學(xué)和容積控制為了保證一回路系統(tǒng)內(nèi)適當(dāng)?shù)乃莘e，由化學(xué)和容積控制系統(tǒng)對一回路冷卻劑實(shí)行容積控制?；瘜W(xué)和容積控制系統(tǒng)還在硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)的支持下改變硼濃度，調(diào)整冷卻劑的pH值和凈化冷卻劑。硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)提供加硼、稀釋、加聯(lián)氨或氫氧化鋰的操作。硼回收系統(tǒng)收集化學(xué)和容積控制系統(tǒng)下泄水和核島排氣疏水系統(tǒng)的可用水，經(jīng)處理后向硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)供給水和硼酸。6/12/20213壓水堆核電廠輔助系統(tǒng)功能（續(xù)）：進(jìn)行設(shè)備冷卻設(shè)備冷卻水系統(tǒng)向核島內(nèi)需要冷卻的設(shè)備提供冷卻水，然后將熱量傳輸給重要廠用水系統(tǒng)的海水，從而將核電廠

3、廢熱排入核島的最終熱阱。設(shè)備冷卻水系統(tǒng)是隔離反應(yīng)堆冷卻劑與海水的一道屏障。設(shè)備冷卻水系統(tǒng)和重要廠用水系統(tǒng)不僅在正常情況下作為核島向環(huán)境的排熱通道，而且在事故情況下作為安全設(shè)施系統(tǒng)的支持系統(tǒng)將堆芯余熱排入環(huán)境，以保證核電廠的安全。6/12/20214壓水堆核電廠輔助系統(tǒng)功能（續(xù)）：廢物的收集和處理核電廠在運(yùn)行中產(chǎn)生放射性廢液、廢氣和固體廢物；放射性廢物必須謹(jǐn)慎對待，嚴(yán)格管理，使其對人員和環(huán)境的影響降至最低；相關(guān)系統(tǒng)包括：排氣疏水系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)、廢液、廢氣和固體廢物處理系統(tǒng)。6/12/20215壓水堆核

4、電廠輔助系統(tǒng)功能（續(xù)）：核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)目標(biāo)：為工作人員提供舒適環(huán)境為設(shè)備安全運(yùn)行提供合適的環(huán)境控制和限制污染空氣或受到污染的空氣排放控制參數(shù)溫度、濕度、壓力、潔凈度、放射性、換氣頻率等相關(guān)系統(tǒng)包括：核燃料廠房、電氣廠房、核輔助廠房、控制室和連接廠房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。6/12/202164.1化學(xué)和容積控制系統(tǒng)6/12/202174.1.1系統(tǒng)的功能通過控制反應(yīng)堆冷卻劑的硼濃度，對堆芯進(jìn)行反應(yīng)性控制；維持穩(wěn)壓器的水位，控制一回路系統(tǒng)的水裝量；對反應(yīng)堆冷卻劑的水質(zhì)進(jìn)行化學(xué)控制和凈化，減少反

5、應(yīng)堆冷卻劑對設(shè)備的腐蝕，控制反應(yīng)堆冷卻劑中裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物的含量，降低反應(yīng)堆冷卻劑的放射性水平；向反應(yīng)堆冷卻劑泵提供軸封水；為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)提供充水和水壓試驗(yàn)手段；對于上充泵兼作高壓安注泵的化容系統(tǒng)，事故時(shí)用上充泵向堆芯注入應(yīng)急冷卻水。6/12/20218現(xiàn)代壓水堆采用硼酸控制反應(yīng)性。優(yōu)點(diǎn)：硼酸溶于水中，不需要任何額外空間就能起到吸收中子的作用，從而可以省去大量控制棒，簡化了堆芯布置和反應(yīng)堆壓力容器頂部結(jié)構(gòu)。可溶性硼酸均勻彌散在慢化劑中，消除了采用控制棒時(shí)造成的堆芯內(nèi)中子通量密度不均勻現(xiàn)象。反應(yīng)堆

6、運(yùn)行時(shí)，控制棒幾乎可以全部抽出堆芯，使堆芯功率分布均勻，而且這種均勻的功率分布不隨燃耗的變化而改變，這對提高燃耗深度是有利的。4.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)反應(yīng)性控制6/12/20219缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)速度慢，僅適于控制較慢的反應(yīng)性變化。改變冷卻劑硼濃度是通過向一回路注入濃硼酸或純水同時(shí)排出等量的一回路水來實(shí)現(xiàn)的,這一過程一般需要幾分鐘到幾十分鐘才能完成。用于控制電廠升溫過程中反應(yīng)性的變化、燃耗引起的反應(yīng)性變化和裂變產(chǎn)物氙和釤引起的反應(yīng)性變化。對于補(bǔ)償快速的反應(yīng)性變化，如多普勒效應(yīng)、空泡效應(yīng)、快速的負(fù)荷跟蹤和緊急停堆等

7、必須采用控制棒。6/12/202110典型的壓水堆硼酸控制反應(yīng)性和棒控反應(yīng)性分配。硼酸控制的反應(yīng)性量占總的反應(yīng)性控制量的70%左右。6/12/202111硼酸濃度對慢化劑的溫度系數(shù)有著重要的影響。為了保證反應(yīng)堆安全運(yùn)行，運(yùn)行中應(yīng)使慢化劑溫度系數(shù)保持負(fù)值如果硼濃度高，可能出現(xiàn)正的慢化劑溫度系數(shù)。在壓水堆核電廠,規(guī)定反應(yīng)堆工作溫度下冷卻劑的硼濃度不應(yīng)大于1400ppm。根據(jù)核電廠運(yùn)行的需要，化容系統(tǒng)調(diào)節(jié)冷卻劑的硼濃度，控制反應(yīng)性的慢變化，并在冷停堆和換料過程中保持足夠的停堆深度。停堆深度（shutdown

8、margin）：反應(yīng)堆處于次臨界狀態(tài)偏離臨界的程度。通常用負(fù)反應(yīng)性量來表示。6/12/202112啟動及停堆冷停堆前，應(yīng)提高冷卻劑硼濃度，以提供足夠的停堆深度；反應(yīng)堆啟動前，應(yīng)使冷卻劑硼濃度減小到臨界所需的范圍。硼濃度的改變應(yīng)足以補(bǔ)償多普勒效應(yīng)、慢化劑溫度效應(yīng)、氙及釤毒性、由維持足夠的停堆深度到堆啟動所需的反應(yīng)性變化。補(bǔ)償燃耗在反應(yīng)堆運(yùn)行過程中，剩余反應(yīng)性逐漸減少，需要不斷調(diào)整冷卻劑的硼濃度，可通過注入除鹽水實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)堆檢修及換料對于換料冷停堆和維修冷停