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文檔簡(jiǎn)介
第二講壓水堆核電廠簡(jiǎn)介第二講1壓水堆核電廠的優(yōu)點(diǎn):低富集度U235:富集技術(shù)過關(guān),組件制作生產(chǎn)線(宜賓);輕水價(jià)低廉;間接循環(huán);安全性好(S/G將一二次側(cè)分隔,汽機(jī)廠房干凈;)壓力高壓力容器個(gè)小(4m內(nèi)徑),便于制造加工;控制棒自上而下,便于檢修換料。壓水堆核電廠的優(yōu)點(diǎn):2圖3壓水堆核電廠基本運(yùn)作原理圖3壓水堆核電廠基本運(yùn)作原理3
壓水堆核電廠就是利用一座或若干座壓水反應(yīng)堆作為動(dòng)力而發(fā)電的電廠,它是一個(gè)將核能轉(zhuǎn)換為電能的綜合裝置。壓水堆核電廠一般是由一回路和二回路以及與它們相關(guān)的各個(gè)輔助系統(tǒng)或設(shè)備組成。一回路也稱反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng),它包括壓水堆本體和若干個(gè)封閉的并聯(lián)到反應(yīng)堆壓力容器的反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路;二回路也稱動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。壓水堆核電廠就是利用一座或若干座壓水反應(yīng)壓水堆核電廠一般4配套設(shè)施:a.直接為生產(chǎn)服務(wù)的:如除鹽水,壓縮空氣,輔助鍋爐等;b.保證設(shè)施:如在役檢查,輻射監(jiān)測(cè),廢物實(shí)驗(yàn)室,環(huán)境監(jiān)測(cè),氣象等;c.廠區(qū)設(shè)施:如保安,海工構(gòu)筑物,消防,排水;d.服務(wù)設(shè)施:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(控制,模擬,應(yīng)急,管理);文檔管理,通訊,培訓(xùn)中心與模擬機(jī)。大亞灣核電廠共有348個(gè)系統(tǒng).配套設(shè)施:5一回路主系統(tǒng)流程圖一回路主系統(tǒng)流程圖6二回路系統(tǒng)流程圖二回路系統(tǒng)流程圖7壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件8
核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng),它包括:
a、壓水堆及一回路主系統(tǒng)和設(shè)備(主泵,蒸汽發(fā)生器,主管道,穩(wěn)壓器等)。b、三個(gè)輔助系統(tǒng):化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)和安全注射系統(tǒng)。c、以上系統(tǒng)的控制、保護(hù)和檢測(cè)系統(tǒng)。1、核島的組成1、核島的組成9a、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、生水系統(tǒng)、重要廠用水系統(tǒng);b、放射性廢物處理系統(tǒng)及硼回收系統(tǒng);c、反應(yīng)堆安全殼及安全殼噴淋系統(tǒng);d、核燃料裝換料及貯存系統(tǒng);e、安全殼通風(fēng)和過濾系統(tǒng)、核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng);f、柴油發(fā)電機(jī)組。核島的其余組成部分,它包括:a、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、生水系統(tǒng)、重要廠用水系統(tǒng);核島的其10
二回路系統(tǒng)也稱動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或汽輪發(fā)電機(jī)系
統(tǒng),它是由蒸汽系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組、冷凝器、蒸汽排放系統(tǒng)、給水加熱系統(tǒng)和輔助給水系統(tǒng)等組成。循環(huán)水系統(tǒng);電氣系統(tǒng)及廠用電設(shè)備。2、常規(guī)島的主要系統(tǒng)及設(shè)備2、常規(guī)島的主要系統(tǒng)及設(shè)備113、核電廠的平面布置1)布置原則A、區(qū)分臟凈,臟區(qū)盡可能在下風(fēng)口;B、滿足工藝要求,便于設(shè)備運(yùn)輸,減少管線迂回縱橫交叉;C、以反應(yīng)堆廠房為中心,輔助廠房、燃料廠房設(shè)在同一基巖的基墊層上,防止因廠房承載或地震所產(chǎn)生的沉降差導(dǎo)致管線斷裂。D、以反應(yīng)堆廠房為中心,輔助廠房、燃料廠房、主控制室、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)廠房分布四周。雙機(jī)組廠可采用對(duì)稱布置,共用部分輔助廠房。3、核電廠的平面布置1)布置原則122)關(guān)于核心區(qū)的布置按反應(yīng)堆廠房與汽輪機(jī)廠房的相對(duì)位置,有T型與L型布置。T型:汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平面與安全殼不相交。占地大,單獨(dú)汽機(jī)廠房。L型:汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平面與安全殼相交。須設(shè)置防止汽輪機(jī)飛車時(shí)汽輪機(jī)葉片對(duì)安全殼和沖擊的屏障,占地少,兩臺(tái)以上機(jī)組可共用汽輪機(jī)廠房,僅用一臺(tái)吊車。我國采用T型布置。2)關(guān)于核心區(qū)的布置13壓水堆核電廠的布置壓水堆核電廠的布置141—反應(yīng)堆廠房;2—核輔助廠房;3—核燃料廠房;4—電氣廠房;5—汽輪機(jī)廠房;6—調(diào)度控制樓;7—主調(diào)度大樓;8—變電站;9—循環(huán)水泵房;10—行政辦公大樓;11—餐廳;12—其它輔助廠房;13—循環(huán)水出口。核電廠廠區(qū)T形布置1—反應(yīng)堆廠房;核電廠廠區(qū)T形布置15汽輪機(jī)廠房汽輪機(jī)廠房16壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件17
核島核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中的壓水堆、一回路主系統(tǒng)和設(shè)備及余熱排出系統(tǒng)安裝在安全殼(也稱反
應(yīng)堆廠房)內(nèi)。當(dāng)發(fā)生泄漏事件時(shí),安全殼可以把帶放射性的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)與環(huán)境隔開;
核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中另外兩個(gè)輔助系統(tǒng)及核島的其余組成部分均在安全殼外都放置在輔助廠房?jī)?nèi),該廠房位于控制廠房和安全殼之間;3)廠房布置核島核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中的壓水堆、一回路主系核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中18
燃料廠房是供裝卸及儲(chǔ)存新燃料和乏燃料用的;
內(nèi)設(shè)乏燃料貯存池,貯存池上方有一臺(tái)100-150噸的橋式吊車。以吊裝乏燃料運(yùn)輸容器和乏燃料冷卻系統(tǒng)的所有設(shè)備。燃料廠房通過燃料輸送管與反應(yīng)堆廠房相連接。
控制廠房包括主控制室、電纜敷設(shè)間、輔助儀表室、計(jì)算機(jī)和蓄電池室;
汽輪機(jī)廠房包括所有動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng),即汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備。汽水分離器、再熱器、給水加熱器和給水泵等。燃料廠房是供裝卸及儲(chǔ)存新燃料和乏燃料用的;控制廠房包括主19壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件204、壓水堆核電廠運(yùn)行的特點(diǎn)1、一次裝料,定期停堆換料。2、堆內(nèi)核裂變放出核能的同時(shí),也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)
射線,故要防止放射性物質(zhì)外逸,防止事故的發(fā)生。3、堆停閉后,裂變碎片的、衰變,將產(chǎn)生剩余發(fā)熱(衰變熱),故停堆后不能立即停止冷卻。4、氣體、液體及固體放射性廢物的處理和貯存。5、核電廠建設(shè)費(fèi)用高,但燃料所占費(fèi)用較為便宜。4、壓水堆核電廠運(yùn)行的特點(diǎn)1、一次裝料,定期停堆換料。21能量轉(zhuǎn)換“四步曲”1)反應(yīng)堆:將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核?)蒸汽發(fā)生器:將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水,使其變?yōu)轱柡驼羝?)汽輪機(jī):將飽和蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)的
機(jī)械能;4)發(fā)電機(jī):將汽輪機(jī)傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。能量轉(zhuǎn)換“四步曲”1)反應(yīng)堆:將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核?2典型參數(shù)1.一回路額定熱功率:2905MW2.一回路壓力:155bar,a3.反應(yīng)堆進(jìn)/出口水溫:293/327℃4.蒸汽發(fā)生器出口蒸汽壓力:67.1bar,a5.汽輪機(jī)額定電功率:983.8MW6.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速:3000r.p.m7.冷凝器壓力:0.075bar,a8.給水溫度:226℃典型參數(shù)1.一回路額定熱功率:223典型壓水堆核電廠功率及一回路容量
用戶功率(MW)環(huán)路數(shù)單環(huán)功率(MW)單環(huán)流量(t/h)秦山一期300215016100秦山二期600230017550大亞灣900330017550田灣10004250燃燒公司(美)900245021000西屋,法馬通1300433018000燃燒公司(美)1300260023300CNP1000(中)1000334023790典型壓水堆核電廠功率及一回路容量用戶功率(MW)環(huán)路數(shù)單環(huán)245、核電廠選址要求核電廠選址的很多因素與火電廠相同,包括:接近電力負(fù)荷中心,有充足的冷卻水源,交通運(yùn)輸方便,良好的自然條件(如地形、地質(zhì)和地震等),減少廢熱廢物排放對(duì)生物的影響和防止環(huán)境污染的可能性等。此外,還應(yīng)盡量減少釋放放射性對(duì)環(huán)境的影響,以確保居民在一般事故和嚴(yán)重事故條件下不受危害。歸結(jié)起來,核電廠選址應(yīng)考慮核電廠本身特性、廠址自然條件和技術(shù)要求以及輻射安全等三個(gè)方面。5、核電廠選址要求核電廠選址的很多因素與火電251)核電廠的放射性特性核反應(yīng)堆是一個(gè)強(qiáng)大的放射源。核電廠的熱功率決定了反應(yīng)堆內(nèi)放射性的總儲(chǔ)量,在相同的運(yùn)行條件下,堆內(nèi)放射性的總量與功率成正比,因而在發(fā)生事故時(shí)可能釋放的放射性也與功率有關(guān)。反應(yīng)堆燃料棒運(yùn)行時(shí)的破損率、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的泄漏率和放射性廢物處理系統(tǒng)的凈化能力等決定了電廠在正常運(yùn)行時(shí)放射性的排放量。如果放射性廢氣排放量很大,電廠就不宜建在城鎮(zhèn)居民中心附近;如果廢水放射性排放量很大,電廠廢水就不能直接向江河湖海中排故。具體允許排放量,需根據(jù)放射性物質(zhì)的毒性、廠址的環(huán)境稀釋能力、居民點(diǎn)離電廠的距離和居民的飲食習(xí)慣來決定。設(shè)計(jì)上要求核電廠在極限事故工況下的放射性物質(zhì)釋放量不應(yīng)達(dá)到對(duì)居民健康和安全造成超過我國國家核安全局關(guān)于核電廠廠址選擇所規(guī)定的嚴(yán)重危害后果的程度。1)核電廠的放射性特性核反應(yīng)堆是一個(gè)強(qiáng)大的放射262)廠址的自然條件和技術(shù)要求廠址的自然條件必須滿足核電廠選址的技術(shù)要求,應(yīng)盡可能地避免或減少自然災(zāi)害(如地震、洪水及災(zāi)難性氣象條件)造成的后果,并應(yīng)有利于排出的放射性物質(zhì)在環(huán)境中稀釋。廠區(qū)地震條件是確保核電廠安全的重要條件,是選廠址的決定因素之一??几械桨踩徒?jīng)濟(jì)的要求,廠址盡可能選在地震烈度低的地區(qū),廠址的地震基本烈度一般不大于7度。當(dāng)廠址位于大的內(nèi)湖或海灘附近時(shí),應(yīng)確定由湖層或海嘯可能造成的最大洪水。
氣象條件是影響選址的一個(gè)因素,對(duì)氣象條件的基本要求是:氣流暢通,有利于放射性廢氣的稀釋擴(kuò)散。廠址周圍的氣象條件雖有不同,但通過大氣擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)可以測(cè)出各處的大氣擴(kuò)散因子的差別,從而確定廠址是否合適。2)廠址的自然條件和技術(shù)要求廠址的自然條件必27水源和水文方面,保證足夠且可靠的冷卻水是電廠運(yùn)行最基本的技術(shù)條件,一般要求百年一遇的最小流量也能滿足電廠正常運(yùn)行的要求。核電廠的熱排放對(duì)廠址選擇有較大影響,一般核電廠均建在有充分水源的江、河、湖、海邊。另外,核電廠應(yīng)建在鐵路、公路或水路等交通運(yùn)輸比較方便的地方,以便于對(duì)大型設(shè)備和新燃料、乏燃料的特殊運(yùn)輸;電廠應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心,以減少輸電的投資和線路上的能量損失。為確保核電廠的安全運(yùn)行,除現(xiàn)場(chǎng)備有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)外,還要求配備從兩個(gè)以上方向接入的二套獨(dú)立可靠的廠外電源。廠址應(yīng)避免選在機(jī)場(chǎng)和生產(chǎn)爆炸或有毒化學(xué)產(chǎn)品的工廠附近,其距離應(yīng)不小于8km。水源和水文方面,保證足夠且可靠的冷卻水是電廠283)輻射安全要求從輻射安全的角度看,電廠正常運(yùn)行時(shí)排放的放射性廢物對(duì)環(huán)境的影響很小,對(duì)選址有影響的主要還是核電廠事故時(shí)可能對(duì)居民造成的危害。通常一個(gè)國家的核電廠選址標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容之一是規(guī)定事故條件下的最大釋放量。應(yīng)考慮以下因素:
輻射安全應(yīng)符合國家環(huán)境保護(hù)、輻射防護(hù)等法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求。正常運(yùn)行時(shí)按“放射防護(hù)規(guī)定”對(duì)附近居民的劑量限值為每年全身5mSv,在核電廠發(fā)生重大的假想事故情況下,應(yīng)保證居民不受超過規(guī)定的劑量限值的照射。
將核電廠設(shè)置在非居住區(qū),一方面是為了能控制周圍土地的使用和防止廠外人為事故干擾電廠的正常運(yùn)行;另一方面是在事故情況下,可保障鄰近居民的安全隔離。許多國家對(duì)非居住區(qū),有明確規(guī)定的禁區(qū)半徑。3)輻射安全要求從輻射安全的角度看,電廠正常29
考慮廠址周圍的人口密度和分布。這是目前選址要考慮的一個(gè)重要因素,但不是唯一因素,需綜合考慮廠址的其它各種條件。隨著技術(shù)水平和安全研究的不斷發(fā)展,核電廠的設(shè)計(jì)和安全設(shè)施的日趨完善可靠,特別是隨著核電廠建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,人口密度分布限制會(huì)進(jìn)一步減小,甚至有可能在靠近大城市的位置建造核電廠??紤]廠址周圍的人口密度和分布。這是目前選址要考慮的一個(gè)重要306、壓水堆冷卻劑系統(tǒng)(一回路主系統(tǒng))6、壓水堆冷卻劑系統(tǒng)311)壓水堆核電廠的功率核電廠的一回路系統(tǒng)由若干并聯(lián)的環(huán)路組成。一個(gè)環(huán)路所輸送的熱功率與壓水堆核電廠規(guī)模和設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力有關(guān)。確定整個(gè)機(jī)組的容量要考慮電網(wǎng)容量。按照核電廠安全準(zhǔn)則,單堆核電廠的環(huán)路數(shù)不小于1,但過多的環(huán)路數(shù)將增加設(shè)備投資,因此,目前核電廠一回路一般采用2~4條環(huán)路并聯(lián)形式。每一條環(huán)路所對(duì)應(yīng)的電功率最初為150MW。1)壓水堆核電廠的功率核電廠的一回路系統(tǒng)由若32隨著核電設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力提高,近期的壓水堆核電廠,一個(gè)環(huán)路的電功率已達(dá)到300MW~600MW;而且,以每個(gè)環(huán)路300MW為標(biāo)準(zhǔn)形式,設(shè)計(jì)建造電功率為600MW,900MW,1200MW的大型核電廠。進(jìn)一步加大蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)堆冷卻劑泵的容量后,單個(gè)環(huán)路產(chǎn)生的電功率可達(dá)到500MW~600MW。在相同堆功率情況下,單個(gè)環(huán)路功率提高后,就可以減少環(huán)路數(shù)目,減少相應(yīng)的設(shè)備和部件,降低設(shè)備投資和維修費(fèi)用。這樣,降低了核電廠每千瓦的造價(jià)和每度電價(jià)格,經(jīng)濟(jì)上有利。隨著核電設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力提高,近期的壓水堆核電33為提高熱效率,應(yīng)當(dāng)高溫?zé)嵩次鼰崞骄鶞囟取S伤臒嵛锢硇再|(zhì)可知,要想提高反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度而不發(fā)生冷卻劑容積沸騰,必須提高一回路壓力。所以,從提高核電廠的熱效率來說,提高一回路系統(tǒng)冷卻劑的工作壓力是必要的。但是這方面的潛力非常有限。例如,水的壓力為20MPa時(shí),其飽和溫度也僅有365.7℃,而現(xiàn)代壓水堆一回路常用壓力為15.5MPa,其對(duì)應(yīng)的飽和溫度為344.7℃。二者相比,壓力提高了4.5MPa,飽和溫度卻僅提高21℃。顯然如此提高壓力,在提高電廠效率上的收益不大,反而對(duì)各主要設(shè)備的承壓要求、材料和加工制造等技術(shù)難度都大大增加了,最終影響到電廠的經(jīng)濟(jì)性。
綜合考慮,一般壓水堆核電廠一回路系統(tǒng)的工作壓力約為15.0MPa左右。設(shè)計(jì)壓力取1.10~1.25倍工作壓力;冷態(tài)水壓試驗(yàn)壓力取1.25倍設(shè)計(jì)壓力。2)一回路壓力為提高熱效率,應(yīng)當(dāng)高溫?zé)嵩次鼰崞骄鶞囟?。由水?43)反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度電廠熱效率與冷卻劑的平均溫度密切相關(guān),冷卻劑出口溫度越高,電廠熱效率越高,但冷卻劑出口溫度的確定應(yīng)考慮以下因素:①燃料包殼溫度限制:燃料包殼材料要受到抗高溫腐蝕性能的限制,對(duì)于輕水堆,包殼材料Zr-4的允許表面工作溫度應(yīng)不高于350℃。②傳熱溫差的要求:為了保證燃料元件表面與冷卻劑之間傳熱的要求,燃料表面與冷卻劑間應(yīng)有足夠的溫壓。若包殼溫度限制在350℃,冷卻劑溫度至少要比此溫度低10℃~15℃,以保證正常的熱交換。3)反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度電廠熱效率與冷卻劑的35③冷卻劑過冷度要求:為保證流動(dòng)的穩(wěn)定性和有效傳熱,冷卻劑應(yīng)具有20℃左右的過冷度。由此可見,對(duì)于一定的工作壓力,反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度變化余地很小。如大亞灣核電廠一回路壓力15.5MPa,其堆出口冷卻劑平均溫度為329.8℃。③冷卻劑過冷度要求:為保證流動(dòng)的穩(wěn)定性和有效傳熱,冷卻劑應(yīng)具364)反應(yīng)堆冷卻劑入口溫度
反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度一旦確定,對(duì)于一個(gè)確定熱功率的反應(yīng)堆,其入口溫度與流量有單值關(guān)系。入口溫度越高,一回路冷卻劑平均溫度越高,從這方面來說,對(duì)提高熱效率有利。但入口溫度越高,冷卻劑溫升越小,所需冷卻劑流量越大,這就增加了泵的唧送功率,從而降低了電廠的凈效率。冷卻劑的入口溫度應(yīng)與流量綜合考慮各自帶來的利弊以及其它一些因素后,選取最佳值。4)反應(yīng)堆冷卻劑入口溫度37增加流量對(duì)載熱和傳熱都是有利的。但流量的增加使冷卻劑通過一回路的流動(dòng)阻力增加,因此會(huì)引起主泵消耗功率的明顯提高,這反過來使核電廠的廠用電增加,從而影響核電廠的經(jīng)濟(jì)性,而且通過堆芯冷卻劑流速太高,還會(huì)引起燃料組件的振動(dòng)和對(duì)元件的沖蝕問題。因此,在確定流經(jīng)堆芯的冷卻劑流速時(shí)要權(quán)衡各種因素。
大亞灣核電廠堆內(nèi)冷卻劑平均流速為4.6m/s。秦山核電廠堆芯冷卻劑平均流速為3.65m/s。5)冷卻劑流量增加流量對(duì)載熱和傳熱都是有利的。但流量的增加使38一回路參數(shù)選擇采用除鹽含硼的除鹽水作為冷卻劑(兼作慢化劑);冷卻劑的工作壓力,一般取在14.7--15.7MPa之間,常用的是15.5MPa。冷卻劑在反應(yīng)堆進(jìn)口處溫度一般為280--300℃,從反應(yīng)堆出口的溫度為310--330℃,進(jìn)出口的溫升一般為30--40℃;核電廠變工況時(shí),反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度變化允許的最大溫差為17℃~25℃。反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)溫度為350℃。蒸汽發(fā)生器的出口溫度比反應(yīng)堆進(jìn)口溫度低0.1--0.3℃,因?yàn)槔鋮s劑通過冷卻劑泵后,溫度略有升高。一回路參數(shù)選擇采用除鹽含硼的除鹽水作為冷卻劑(兼作慢化劑)39一回路主系統(tǒng),又稱為壓水堆冷卻劑系統(tǒng)。一回路主系統(tǒng)設(shè)備:反應(yīng)堆、主泵、蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器。主要功用:由冷卻劑將堆芯中因核裂變產(chǎn)生的熱量傳輸給蒸汽動(dòng)力裝置并冷卻堆芯,防止燃料元件燒毀。按照功能,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)可分為冷卻
系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)。一回路主系統(tǒng),又稱為壓水堆冷卻劑系統(tǒng)。40冷卻系統(tǒng):
冷卻系統(tǒng)由反應(yīng)堆冷卻劑泵、反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器及相應(yīng)的管道組成。在正常功率運(yùn)行時(shí),反應(yīng)堆冷卻劑泵使冷卻劑強(qiáng)迫循環(huán)通過堆芯,帶走燃料元件產(chǎn)生的熱量。冷卻系統(tǒng):41壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng):
核電廠在負(fù)荷瞬變過程中,會(huì)造成一、二回路之間的功率失配,從而引起一回路冷卻劑溫度的升高或降低,造成一回路冷卻劑體積膨脹或收縮。將引起一回路壓力升高或降低。當(dāng)壓力升高至超過設(shè)定值時(shí),壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴淋閥,由冷管段引來的過冷水向穩(wěn)壓器汽空間噴淋降壓;若壓力低于設(shè)定值,壓力控制系統(tǒng)啟動(dòng)加熱器,使部分水蒸發(fā),升高蒸汽壓力。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng):42超壓保護(hù)系統(tǒng):當(dāng)一回路系統(tǒng)的壓力超過限值時(shí),穩(wěn)壓器頂部的安全閥開啟,向卸壓箱排放蒸汽,使穩(wěn)壓器壓力下降,以維持整個(gè)一回路系統(tǒng)的完整性。
卸壓系統(tǒng)主要由裝在穩(wěn)壓器汽空間連管上的卸壓閥或安全閥及其管道和卸壓箱組成。
西屋公司設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓器,上面裝備有卸壓閥和安全閥,卸壓閥的開啟整定值比安全閥的開啟整定值低。若卸壓閥開啟后使超壓瞬變過程得以緩解,安全閥可免于開啟。法國法馬通公司設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓器,只裝備三只同一類型不同開啟整定值的安全閥。超壓保護(hù)系統(tǒng):43壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)主要靠穩(wěn)壓器來實(shí)現(xiàn)。主泵電動(dòng)機(jī)軸端裝有飛輪,以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在主泵失電后短時(shí)間內(nèi)提供足夠的惰轉(zhuǎn)流量。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)主要靠穩(wěn)壓器來實(shí)現(xiàn)。44系統(tǒng)布置反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的所有設(shè)備、閥門及管道,全部安裝在安全殼內(nèi)。
反應(yīng)堆安放在安全殼中央并稍偏離中心,以避開裝卸料機(jī)構(gòu)的起吊死區(qū)。堆芯部分處在反應(yīng)堆廠房地平面高度以下。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)設(shè)備和管道的布置以反應(yīng)堆壓力容器為中心,力求緊湊、簡(jiǎn)單對(duì)稱。為了補(bǔ)償主管道的熱膨脹應(yīng)力,蒸汽發(fā)生器和主泵采用擺動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu),以允許橫向位移。系統(tǒng)布置反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的所有設(shè)備、閥門及管道,全部45壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件46蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器管嘴所在的平面,以便使系統(tǒng)具有足夠的自然循環(huán)能力。冷卻劑中存在裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和管道有不同程度的污染。因此,在設(shè)備周圍設(shè)有隔墻,它們與安全殼墻構(gòu)成了二次屏蔽。為了防止管道破裂后由于流體噴射導(dǎo)致的管道甩擊對(duì)周圍設(shè)備的危害,對(duì)高能管道的可能斷裂位置裝有限制器,對(duì)設(shè)備、管道進(jìn)行實(shí)體隔離。主要設(shè)備(反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆冷卻劑泵、穩(wěn)壓器等)和反應(yīng)堆冷卻劑管道安裝在二次屏蔽墻內(nèi)。蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器管嘴所在的平面,以便使系47一回路中冷卻劑的循環(huán):<正常情況下>
主泵→反應(yīng)堆堆芯→蒸汽發(fā)生器倒U型管一次側(cè)→主泵當(dāng)發(fā)生斷電事故時(shí),控制棒下落,堆芯裂變反應(yīng)停止,主泵由于慣性作用,繼續(xù)惰轉(zhuǎn),流量隨之減小,最后進(jìn)入靠自然循環(huán)排出衰變熱。一回路中冷卻劑的循環(huán):<正常情況下>48壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件49樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Saturday,November5,2022人生得意須盡歡,莫使金樽空對(duì)月。01:11:4001:11:4001:1111/5/20221:11:40AM安全象只弓,不拉它就松,要想保安全,常把弓弦繃。11月-2201:11:4001:11Nov-2205-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理,確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:11:4001:11:4001:11Saturday,November5,2022安全在于心細(xì),事故出在麻痹。11月-2211月-2201:11:4001:11:40November5,2022踏實(shí)肯干,努力奮斗。2022年11月5日1:11上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場(chǎng),憑管理增創(chuàng)效益,憑服務(wù)樹立形象。05十一月20221:11:40上午01:11:4011月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān),讓生產(chǎn)更加有保障。十一月221:11上午11月-2201:11November5,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢,駕輕就熟除煩惱。2022/11/51:11:4001:11:4005November2022好的事情馬上就會(huì)到來,一切都是最好的安排。1:11:40上午1:11上午01:11:4011月-22一馬當(dāng)先,全員舉績(jī),梅開二度,業(yè)績(jī)保底。11月-2211月-2201:1101:11:4001:11:40Nov-22牢記安全之責(zé),善謀安全之策,力務(wù)安全之實(shí)。2022/11/51:11:40Saturday,November5,2022相信相信得力量。11月-222022/11/51:11:4011月-22謝謝大家!樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-2250樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Saturday,November5,2022人生得意須盡歡,莫使金樽空對(duì)月。01:11:4001:11:4001:1111/5/20221:11:40AM安全象只弓,不拉它就松,要想保安全,常把弓弦繃。11月-2201:11:4001:11Nov-2205-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理,確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:11:4001:11:4001:11Saturday,November5,2022安全在于心細(xì),事故出在麻痹。11月-2211月-2201:11:4001:11:40November5,2022踏實(shí)肯干,努力奮斗。2022年11月5日1:11上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場(chǎng),憑管理增創(chuàng)效益,憑服務(wù)樹立形象。05十一月20221:11:40上午01:11:4011月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān),讓生產(chǎn)更加有保障。十一月221:11上午11月-2201:11November5,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢,駕輕就熟除煩惱。2022/11/51:11:4001:11:4005November2022好的事情馬上就會(huì)到來,一切都是最好的安排。1:11:40上午1:11上午01:11:4011月-22一馬當(dāng)先,全員舉績(jī),梅開二度,業(yè)績(jī)保底。11月-2211月-2201:1101:11:4001:11:40Nov-22牢記安全之責(zé),善謀安全之策,力務(wù)安全之實(shí)。2022/11/51:11:40Saturday,November5,2022相信相信得力量。11月-222022/11/51:11:4011月-22謝謝大家!樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-2251樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Saturday,November5,2022人生得意須盡歡,莫使金樽空對(duì)月。01:11:4001:11:4001:1111/5/20221:11:40AM安全象只弓,不拉它就松,要想保安全,常把弓弦繃。11月-2201:11:4001:11Nov-2205-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理,確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:11:4001:11:4001:11Saturday,November5,2022安全在于心細(xì),事故出在麻痹。11月-2211月-2201:11:4001:11:40November5,2022踏實(shí)肯干,努力奮斗。2022年11月5日1:11上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場(chǎng),憑管理增創(chuàng)效益,憑服務(wù)樹立形象。05十一月20221:11:40上午01:11:4011月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān),讓生產(chǎn)更加有保障。十一月221:11上午11月-2201:11November5,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢,駕輕就熟除煩惱。2022/11/51:11:4001:11:4005November2022好的事情馬上就會(huì)到來,一切都是最好的安排。1:11:40上午1:11上午01:11:4011月-22一馬當(dāng)先,全員舉績(jī),梅開二度,業(yè)績(jī)保底。11月-2211月-2201:1101:11:4001:11:40Nov-22牢記安全之責(zé),善謀安全之策,力務(wù)安全之實(shí)。2022/11/51:11:40Saturday,November5,2022相信相信得力量。11月-222022/11/51:11:4011月-22謝謝大家!樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-2252第二講壓水堆核電廠簡(jiǎn)介第二講53壓水堆核電廠的優(yōu)點(diǎn):低富集度U235:富集技術(shù)過關(guān),組件制作生產(chǎn)線(宜賓);輕水價(jià)低廉;間接循環(huán);安全性好(S/G將一二次側(cè)分隔,汽機(jī)廠房干凈;)壓力高壓力容器個(gè)小(4m內(nèi)徑),便于制造加工;控制棒自上而下,便于檢修換料。壓水堆核電廠的優(yōu)點(diǎn):54圖3壓水堆核電廠基本運(yùn)作原理圖3壓水堆核電廠基本運(yùn)作原理55
壓水堆核電廠就是利用一座或若干座壓水反應(yīng)堆作為動(dòng)力而發(fā)電的電廠,它是一個(gè)將核能轉(zhuǎn)換為電能的綜合裝置。壓水堆核電廠一般是由一回路和二回路以及與它們相關(guān)的各個(gè)輔助系統(tǒng)或設(shè)備組成。一回路也稱反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng),它包括壓水堆本體和若干個(gè)封閉的并聯(lián)到反應(yīng)堆壓力容器的反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路;二回路也稱動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。壓水堆核電廠就是利用一座或若干座壓水反應(yīng)壓水堆核電廠一般56配套設(shè)施:a.直接為生產(chǎn)服務(wù)的:如除鹽水,壓縮空氣,輔助鍋爐等;b.保證設(shè)施:如在役檢查,輻射監(jiān)測(cè),廢物實(shí)驗(yàn)室,環(huán)境監(jiān)測(cè),氣象等;c.廠區(qū)設(shè)施:如保安,海工構(gòu)筑物,消防,排水;d.服務(wù)設(shè)施:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(控制,模擬,應(yīng)急,管理);文檔管理,通訊,培訓(xùn)中心與模擬機(jī)。大亞灣核電廠共有348個(gè)系統(tǒng).配套設(shè)施:57一回路主系統(tǒng)流程圖一回路主系統(tǒng)流程圖58二回路系統(tǒng)流程圖二回路系統(tǒng)流程圖59壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件60
核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng),它包括:
a、壓水堆及一回路主系統(tǒng)和設(shè)備(主泵,蒸汽發(fā)生器,主管道,穩(wěn)壓器等)。b、三個(gè)輔助系統(tǒng):化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)和安全注射系統(tǒng)。c、以上系統(tǒng)的控制、保護(hù)和檢測(cè)系統(tǒng)。1、核島的組成1、核島的組成61a、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、生水系統(tǒng)、重要廠用水系統(tǒng);b、放射性廢物處理系統(tǒng)及硼回收系統(tǒng);c、反應(yīng)堆安全殼及安全殼噴淋系統(tǒng);d、核燃料裝換料及貯存系統(tǒng);e、安全殼通風(fēng)和過濾系統(tǒng)、核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng);f、柴油發(fā)電機(jī)組。核島的其余組成部分,它包括:a、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、生水系統(tǒng)、重要廠用水系統(tǒng);核島的其62
二回路系統(tǒng)也稱動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或汽輪發(fā)電機(jī)系
統(tǒng),它是由蒸汽系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組、冷凝器、蒸汽排放系統(tǒng)、給水加熱系統(tǒng)和輔助給水系統(tǒng)等組成。循環(huán)水系統(tǒng);電氣系統(tǒng)及廠用電設(shè)備。2、常規(guī)島的主要系統(tǒng)及設(shè)備2、常規(guī)島的主要系統(tǒng)及設(shè)備633、核電廠的平面布置1)布置原則A、區(qū)分臟凈,臟區(qū)盡可能在下風(fēng)口;B、滿足工藝要求,便于設(shè)備運(yùn)輸,減少管線迂回縱橫交叉;C、以反應(yīng)堆廠房為中心,輔助廠房、燃料廠房設(shè)在同一基巖的基墊層上,防止因廠房承載或地震所產(chǎn)生的沉降差導(dǎo)致管線斷裂。D、以反應(yīng)堆廠房為中心,輔助廠房、燃料廠房、主控制室、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)廠房分布四周。雙機(jī)組廠可采用對(duì)稱布置,共用部分輔助廠房。3、核電廠的平面布置1)布置原則642)關(guān)于核心區(qū)的布置按反應(yīng)堆廠房與汽輪機(jī)廠房的相對(duì)位置,有T型與L型布置。T型:汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平面與安全殼不相交。占地大,單獨(dú)汽機(jī)廠房。L型:汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平面與安全殼相交。須設(shè)置防止汽輪機(jī)飛車時(shí)汽輪機(jī)葉片對(duì)安全殼和沖擊的屏障,占地少,兩臺(tái)以上機(jī)組可共用汽輪機(jī)廠房,僅用一臺(tái)吊車。我國采用T型布置。2)關(guān)于核心區(qū)的布置65壓水堆核電廠的布置壓水堆核電廠的布置661—反應(yīng)堆廠房;2—核輔助廠房;3—核燃料廠房;4—電氣廠房;5—汽輪機(jī)廠房;6—調(diào)度控制樓;7—主調(diào)度大樓;8—變電站;9—循環(huán)水泵房;10—行政辦公大樓;11—餐廳;12—其它輔助廠房;13—循環(huán)水出口。核電廠廠區(qū)T形布置1—反應(yīng)堆廠房;核電廠廠區(qū)T形布置67汽輪機(jī)廠房汽輪機(jī)廠房68壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件69
核島核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中的壓水堆、一回路主系統(tǒng)和設(shè)備及余熱排出系統(tǒng)安裝在安全殼(也稱反
應(yīng)堆廠房)內(nèi)。當(dāng)發(fā)生泄漏事件時(shí),安全殼可以把帶放射性的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)與環(huán)境隔開;
核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中另外兩個(gè)輔助系統(tǒng)及核島的其余組成部分均在安全殼外都放置在輔助廠房?jī)?nèi),該廠房位于控制廠房和安全殼之間;3)廠房布置核島核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中的壓水堆、一回路主系核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中70
燃料廠房是供裝卸及儲(chǔ)存新燃料和乏燃料用的;
內(nèi)設(shè)乏燃料貯存池,貯存池上方有一臺(tái)100-150噸的橋式吊車。以吊裝乏燃料運(yùn)輸容器和乏燃料冷卻系統(tǒng)的所有設(shè)備。燃料廠房通過燃料輸送管與反應(yīng)堆廠房相連接。
控制廠房包括主控制室、電纜敷設(shè)間、輔助儀表室、計(jì)算機(jī)和蓄電池室;
汽輪機(jī)廠房包括所有動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng),即汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備。汽水分離器、再熱器、給水加熱器和給水泵等。燃料廠房是供裝卸及儲(chǔ)存新燃料和乏燃料用的;控制廠房包括主71壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件724、壓水堆核電廠運(yùn)行的特點(diǎn)1、一次裝料,定期停堆換料。2、堆內(nèi)核裂變放出核能的同時(shí),也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)
射線,故要防止放射性物質(zhì)外逸,防止事故的發(fā)生。3、堆停閉后,裂變碎片的、衰變,將產(chǎn)生剩余發(fā)熱(衰變熱),故停堆后不能立即停止冷卻。4、氣體、液體及固體放射性廢物的處理和貯存。5、核電廠建設(shè)費(fèi)用高,但燃料所占費(fèi)用較為便宜。4、壓水堆核電廠運(yùn)行的特點(diǎn)1、一次裝料,定期停堆換料。73能量轉(zhuǎn)換“四步曲”1)反應(yīng)堆:將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核?)蒸汽發(fā)生器:將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水,使其變?yōu)轱柡驼羝?)汽輪機(jī):將飽和蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)的
機(jī)械能;4)發(fā)電機(jī):將汽輪機(jī)傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋D芰哭D(zhuǎn)換“四步曲”1)反應(yīng)堆:將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核?4典型參數(shù)1.一回路額定熱功率:2905MW2.一回路壓力:155bar,a3.反應(yīng)堆進(jìn)/出口水溫:293/327℃4.蒸汽發(fā)生器出口蒸汽壓力:67.1bar,a5.汽輪機(jī)額定電功率:983.8MW6.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速:3000r.p.m7.冷凝器壓力:0.075bar,a8.給水溫度:226℃典型參數(shù)1.一回路額定熱功率:275典型壓水堆核電廠功率及一回路容量
用戶功率(MW)環(huán)路數(shù)單環(huán)功率(MW)單環(huán)流量(t/h)秦山一期300215016100秦山二期600230017550大亞灣900330017550田灣10004250燃燒公司(美)900245021000西屋,法馬通1300433018000燃燒公司(美)1300260023300CNP1000(中)1000334023790典型壓水堆核電廠功率及一回路容量用戶功率(MW)環(huán)路數(shù)單環(huán)765、核電廠選址要求核電廠選址的很多因素與火電廠相同,包括:接近電力負(fù)荷中心,有充足的冷卻水源,交通運(yùn)輸方便,良好的自然條件(如地形、地質(zhì)和地震等),減少廢熱廢物排放對(duì)生物的影響和防止環(huán)境污染的可能性等。此外,還應(yīng)盡量減少釋放放射性對(duì)環(huán)境的影響,以確保居民在一般事故和嚴(yán)重事故條件下不受危害。歸結(jié)起來,核電廠選址應(yīng)考慮核電廠本身特性、廠址自然條件和技術(shù)要求以及輻射安全等三個(gè)方面。5、核電廠選址要求核電廠選址的很多因素與火電771)核電廠的放射性特性核反應(yīng)堆是一個(gè)強(qiáng)大的放射源。核電廠的熱功率決定了反應(yīng)堆內(nèi)放射性的總儲(chǔ)量,在相同的運(yùn)行條件下,堆內(nèi)放射性的總量與功率成正比,因而在發(fā)生事故時(shí)可能釋放的放射性也與功率有關(guān)。反應(yīng)堆燃料棒運(yùn)行時(shí)的破損率、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的泄漏率和放射性廢物處理系統(tǒng)的凈化能力等決定了電廠在正常運(yùn)行時(shí)放射性的排放量。如果放射性廢氣排放量很大,電廠就不宜建在城鎮(zhèn)居民中心附近;如果廢水放射性排放量很大,電廠廢水就不能直接向江河湖海中排故。具體允許排放量,需根據(jù)放射性物質(zhì)的毒性、廠址的環(huán)境稀釋能力、居民點(diǎn)離電廠的距離和居民的飲食習(xí)慣來決定。設(shè)計(jì)上要求核電廠在極限事故工況下的放射性物質(zhì)釋放量不應(yīng)達(dá)到對(duì)居民健康和安全造成超過我國國家核安全局關(guān)于核電廠廠址選擇所規(guī)定的嚴(yán)重危害后果的程度。1)核電廠的放射性特性核反應(yīng)堆是一個(gè)強(qiáng)大的放射782)廠址的自然條件和技術(shù)要求廠址的自然條件必須滿足核電廠選址的技術(shù)要求,應(yīng)盡可能地避免或減少自然災(zāi)害(如地震、洪水及災(zāi)難性氣象條件)造成的后果,并應(yīng)有利于排出的放射性物質(zhì)在環(huán)境中稀釋。廠區(qū)地震條件是確保核電廠安全的重要條件,是選廠址的決定因素之一??几械桨踩徒?jīng)濟(jì)的要求,廠址盡可能選在地震烈度低的地區(qū),廠址的地震基本烈度一般不大于7度。當(dāng)廠址位于大的內(nèi)湖或海灘附近時(shí),應(yīng)確定由湖層或海嘯可能造成的最大洪水。
氣象條件是影響選址的一個(gè)因素,對(duì)氣象條件的基本要求是:氣流暢通,有利于放射性廢氣的稀釋擴(kuò)散。廠址周圍的氣象條件雖有不同,但通過大氣擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)可以測(cè)出各處的大氣擴(kuò)散因子的差別,從而確定廠址是否合適。2)廠址的自然條件和技術(shù)要求廠址的自然條件必79水源和水文方面,保證足夠且可靠的冷卻水是電廠運(yùn)行最基本的技術(shù)條件,一般要求百年一遇的最小流量也能滿足電廠正常運(yùn)行的要求。核電廠的熱排放對(duì)廠址選擇有較大影響,一般核電廠均建在有充分水源的江、河、湖、海邊。另外,核電廠應(yīng)建在鐵路、公路或水路等交通運(yùn)輸比較方便的地方,以便于對(duì)大型設(shè)備和新燃料、乏燃料的特殊運(yùn)輸;電廠應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心,以減少輸電的投資和線路上的能量損失。為確保核電廠的安全運(yùn)行,除現(xiàn)場(chǎng)備有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)外,還要求配備從兩個(gè)以上方向接入的二套獨(dú)立可靠的廠外電源。廠址應(yīng)避免選在機(jī)場(chǎng)和生產(chǎn)爆炸或有毒化學(xué)產(chǎn)品的工廠附近,其距離應(yīng)不小于8km。水源和水文方面,保證足夠且可靠的冷卻水是電廠803)輻射安全要求從輻射安全的角度看,電廠正常運(yùn)行時(shí)排放的放射性廢物對(duì)環(huán)境的影響很小,對(duì)選址有影響的主要還是核電廠事故時(shí)可能對(duì)居民造成的危害。通常一個(gè)國家的核電廠選址標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容之一是規(guī)定事故條件下的最大釋放量。應(yīng)考慮以下因素:
輻射安全應(yīng)符合國家環(huán)境保護(hù)、輻射防護(hù)等法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求。正常運(yùn)行時(shí)按“放射防護(hù)規(guī)定”對(duì)附近居民的劑量限值為每年全身5mSv,在核電廠發(fā)生重大的假想事故情況下,應(yīng)保證居民不受超過規(guī)定的劑量限值的照射。
將核電廠設(shè)置在非居住區(qū),一方面是為了能控制周圍土地的使用和防止廠外人為事故干擾電廠的正常運(yùn)行;另一方面是在事故情況下,可保障鄰近居民的安全隔離。許多國家對(duì)非居住區(qū),有明確規(guī)定的禁區(qū)半徑。3)輻射安全要求從輻射安全的角度看,電廠正常81
考慮廠址周圍的人口密度和分布。這是目前選址要考慮的一個(gè)重要因素,但不是唯一因素,需綜合考慮廠址的其它各種條件。隨著技術(shù)水平和安全研究的不斷發(fā)展,核電廠的設(shè)計(jì)和安全設(shè)施的日趨完善可靠,特別是隨著核電廠建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,人口密度分布限制會(huì)進(jìn)一步減小,甚至有可能在靠近大城市的位置建造核電廠??紤]廠址周圍的人口密度和分布。這是目前選址要考慮的一個(gè)重要826、壓水堆冷卻劑系統(tǒng)(一回路主系統(tǒng))6、壓水堆冷卻劑系統(tǒng)831)壓水堆核電廠的功率核電廠的一回路系統(tǒng)由若干并聯(lián)的環(huán)路組成。一個(gè)環(huán)路所輸送的熱功率與壓水堆核電廠規(guī)模和設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力有關(guān)。確定整個(gè)機(jī)組的容量要考慮電網(wǎng)容量。按照核電廠安全準(zhǔn)則,單堆核電廠的環(huán)路數(shù)不小于1,但過多的環(huán)路數(shù)將增加設(shè)備投資,因此,目前核電廠一回路一般采用2~4條環(huán)路并聯(lián)形式。每一條環(huán)路所對(duì)應(yīng)的電功率最初為150MW。1)壓水堆核電廠的功率核電廠的一回路系統(tǒng)由若84隨著核電設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力提高,近期的壓水堆核電廠,一個(gè)環(huán)路的電功率已達(dá)到300MW~600MW;而且,以每個(gè)環(huán)路300MW為標(biāo)準(zhǔn)形式,設(shè)計(jì)建造電功率為600MW,900MW,1200MW的大型核電廠。進(jìn)一步加大蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)堆冷卻劑泵的容量后,單個(gè)環(huán)路產(chǎn)生的電功率可達(dá)到500MW~600MW。在相同堆功率情況下,單個(gè)環(huán)路功率提高后,就可以減少環(huán)路數(shù)目,減少相應(yīng)的設(shè)備和部件,降低設(shè)備投資和維修費(fèi)用。這樣,降低了核電廠每千瓦的造價(jià)和每度電價(jià)格,經(jīng)濟(jì)上有利。隨著核電設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力提高,近期的壓水堆核電85為提高熱效率,應(yīng)當(dāng)高溫?zé)嵩次鼰崞骄鶞囟?。由水的熱物理性質(zhì)可知,要想提高反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度而不發(fā)生冷卻劑容積沸騰,必須提高一回路壓力。所以,從提高核電廠的熱效率來說,提高一回路系統(tǒng)冷卻劑的工作壓力是必要的。但是這方面的潛力非常有限。例如,水的壓力為20MPa時(shí),其飽和溫度也僅有365.7℃,而現(xiàn)代壓水堆一回路常用壓力為15.5MPa,其對(duì)應(yīng)的飽和溫度為344.7℃。二者相比,壓力提高了4.5MPa,飽和溫度卻僅提高21℃。顯然如此提高壓力,在提高電廠效率上的收益不大,反而對(duì)各主要設(shè)備的承壓要求、材料和加工制造等技術(shù)難度都大大增加了,最終影響到電廠的經(jīng)濟(jì)性。
綜合考慮,一般壓水堆核電廠一回路系統(tǒng)的工作壓力約為15.0MPa左右。設(shè)計(jì)壓力取1.10~1.25倍工作壓力;冷態(tài)水壓試驗(yàn)壓力取1.25倍設(shè)計(jì)壓力。2)一回路壓力為提高熱效率,應(yīng)當(dāng)高溫?zé)嵩次鼰崞骄鶞囟?。由水?63)反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度電廠熱效率與冷卻劑的平均溫度密切相關(guān),冷卻劑出口溫度越高,電廠熱效率越高,但冷卻劑出口溫度的確定應(yīng)考慮以下因素:①燃料包殼溫度限制:燃料包殼材料要受到抗高溫腐蝕性能的限制,對(duì)于輕水堆,包殼材料Zr-4的允許表面工作溫度應(yīng)不高于350℃。②傳熱溫差的要求:為了保證燃料元件表面與冷卻劑之間傳熱的要求,燃料表面與冷卻劑間應(yīng)有足夠的溫壓。若包殼溫度限制在350℃,冷卻劑溫度至少要比此溫度低10℃~15℃,以保證正常的熱交換。3)反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度電廠熱效率與冷卻劑的87③冷卻劑過冷度要求:為保證流動(dòng)的穩(wěn)定性和有效傳熱,冷卻劑應(yīng)具有20℃左右的過冷度。由此可見,對(duì)于一定的工作壓力,反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度變化余地很小。如大亞灣核電廠一回路壓力15.5MPa,其堆出口冷卻劑平均溫度為329.8℃。③冷卻劑過冷度要求:為保證流動(dòng)的穩(wěn)定性和有效傳熱,冷卻劑應(yīng)具884)反應(yīng)堆冷卻劑入口溫度
反應(yīng)堆冷卻劑的堆出口溫度一旦確定,對(duì)于一個(gè)確定熱功率的反應(yīng)堆,其入口溫度與流量有單值關(guān)系。入口溫度越高,一回路冷卻劑平均溫度越高,從這方面來說,對(duì)提高熱效率有利。但入口溫度越高,冷卻劑溫升越小,所需冷卻劑流量越大,這就增加了泵的唧送功率,從而降低了電廠的凈效率。冷卻劑的入口溫度應(yīng)與流量綜合考慮各自帶來的利弊以及其它一些因素后,選取最佳值。4)反應(yīng)堆冷卻劑入口溫度89增加流量對(duì)載熱和傳熱都是有利的。但流量的增加使冷卻劑通過一回路的流動(dòng)阻力增加,因此會(huì)引起主泵消耗功率的明顯提高,這反過來使核電廠的廠用電增加,從而影響核電廠的經(jīng)濟(jì)性,而且通過堆芯冷卻劑流速太高,還會(huì)引起燃料組件的振動(dòng)和對(duì)元件的沖蝕問題。因此,在確定流經(jīng)堆芯的冷卻劑流速時(shí)要權(quán)衡各種因素。
大亞灣核電廠堆內(nèi)冷卻劑平均流速為4.6m/s。秦山核電廠堆芯冷卻劑平均流速為3.65m/s。5)冷卻劑流量增加流量對(duì)載熱和傳熱都是有利的。但流量的增加使90一回路參數(shù)選擇采用除鹽含硼的除鹽水作為冷卻劑(兼作慢化劑);冷卻劑的工作壓力,一般取在14.7--15.7MPa之間,常用的是15.5MPa。冷卻劑在反應(yīng)堆進(jìn)口處溫度一般為280--300℃,從反應(yīng)堆出口的溫度為310--330℃,進(jìn)出口的溫升一般為30--40℃;核電廠變工況時(shí),反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度變化允許的最大溫差為17℃~25℃。反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)溫度為350℃。蒸汽發(fā)生器的出口溫度比反應(yīng)堆進(jìn)口溫度低0.1--0.3℃,因?yàn)槔鋮s劑通過冷卻劑泵后,溫度略有升高。一回路參數(shù)選擇采用除鹽含硼的除鹽水作為冷卻劑(兼作慢化劑)91一回路主系統(tǒng),又稱為壓水堆冷卻劑系統(tǒng)。一回路主系統(tǒng)設(shè)備:反應(yīng)堆、主泵、蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器。主要功用:由冷卻劑將堆芯中因核裂變產(chǎn)生的熱量傳輸給蒸汽動(dòng)力裝置并冷卻堆芯,防止燃料元件燒毀。按照功能,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)可分為冷卻
系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)。一回路主系統(tǒng),又稱為壓水堆冷卻劑系統(tǒng)。92冷卻系統(tǒng):
冷卻系統(tǒng)由反應(yīng)堆冷卻劑泵、反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器及相應(yīng)的管道組成。在正常功率運(yùn)行時(shí),反應(yīng)堆冷卻劑泵使冷卻劑強(qiáng)迫循環(huán)通過堆芯,帶走燃料元件產(chǎn)生的熱量。冷卻系統(tǒng):93壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng):
核電廠在負(fù)荷瞬變過程中,會(huì)造成一、二回路之間的功率失配,從而引起一回路冷卻劑溫度的升高或降低,造成一回路冷卻劑體積膨脹或收縮。將引起一回路壓力升高或降低。當(dāng)壓力升高至超過設(shè)定值時(shí),壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴淋閥,由冷管段引來的過冷水向穩(wěn)壓器汽空間噴淋降壓;若壓力低于設(shè)定值,壓力控制系統(tǒng)啟動(dòng)加熱器,使部分水蒸發(fā),升高蒸汽壓力。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng):94超壓保護(hù)系統(tǒng):當(dāng)一回路系統(tǒng)的壓力超過限值時(shí),穩(wěn)壓器頂部的安全閥開啟,向卸壓箱排放蒸汽,使穩(wěn)壓器壓力下降,以維持整個(gè)一回路系統(tǒng)的完整性。
卸壓系統(tǒng)主要由裝在穩(wěn)壓器汽空間連管上的卸壓閥或安全閥及其管道和卸壓箱組成。
西屋公司設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓器,上面裝備有卸壓閥和安全閥,卸壓閥的開啟整定值比安全閥的開啟整定值低。若卸壓閥開啟后使超壓瞬變過程得以緩解,安全閥可免于開啟。法國法馬通公司設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓器,只裝備三只同一類型不同開啟整定值的安全閥。超壓保護(hù)系統(tǒng):95壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)主要靠穩(wěn)壓器來實(shí)現(xiàn)。主泵電動(dòng)機(jī)軸端裝有飛輪,以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在主泵失電后短時(shí)間內(nèi)提供足夠的惰轉(zhuǎn)流量。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和超壓保護(hù)系統(tǒng)主要靠穩(wěn)壓器來實(shí)現(xiàn)。96系統(tǒng)布置反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的所有設(shè)備、閥門及管道,全部安裝在安全殼內(nèi)。
反應(yīng)堆安放在安全殼中央并稍偏離中心,以避開裝卸料機(jī)構(gòu)的起吊死區(qū)。堆芯部分處在反應(yīng)堆廠房地平面高度以下。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)設(shè)備和管道的布置以反應(yīng)堆壓力容器為中心,力求緊湊、簡(jiǎn)單對(duì)稱。為了補(bǔ)償主管道的熱膨脹應(yīng)力,蒸汽發(fā)生器和主泵采用擺動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu),以允許橫向位移。系統(tǒng)布置反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的所有設(shè)備、閥門及管道,全部97壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件98蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器管嘴所在的平面,以便使系統(tǒng)具有足夠的自然循環(huán)能力。冷卻劑中存在裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和管道有不同程度的污染。因此,在設(shè)備周圍設(shè)有隔墻,它們與安全殼墻構(gòu)成了二次屏蔽。為了防止管道破裂后由于流體噴射導(dǎo)致的管道甩擊對(duì)周圍設(shè)備的危害,對(duì)高能管道的可能斷裂位置裝有限制器,對(duì)設(shè)備、管道進(jìn)行實(shí)體隔離。主要設(shè)備(反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆冷卻劑泵、穩(wěn)壓器等)和反應(yīng)堆冷卻劑管道安裝在二次屏蔽墻內(nèi)。蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器管嘴所在的平面,以便使系99一回路中冷卻劑的循環(huán):<正常情況下>
主泵→反應(yīng)堆堆芯→蒸汽發(fā)生器倒U型管一次側(cè)→主泵當(dāng)發(fā)生斷電事故時(shí),控制棒下落,堆芯裂變反應(yīng)停止,主泵由于慣性作用,繼續(xù)惰轉(zhuǎn),流量隨之減小,最后進(jìn)入靠自然循環(huán)排出衰變熱。一回路中冷卻劑的循環(huán):<正常情況下>100壓水堆核電廠簡(jiǎn)要介紹課件101樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。11月-2211月-22Saturday,November5,2022人生得意須盡歡,莫使金樽空對(duì)月。01:11:4001:11:4001:1111/5/20221:11:40AM安全象只弓,不拉它就松,要想保安全,常把弓弦繃。11月-2201:11:4001:11Nov-2205-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理,確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:11:4001:11:4001:11
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