核電站運行原理

核電站運行原理第1頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五CRP1000、CNP1000、ACP1000等核電機型的簡介AES-91是俄羅斯壓水堆技術(shù)，單機容量106萬千瓦。AP1000是AdvancedPassivePWR的簡稱，1000為其功率水平（百萬千瓦級），該機型為西屋公司設(shè)計的3代核電機型。AP1000采用創(chuàng)新性的非能動技術(shù)。AP1000及其國產(chǎn)化機型或?qū)⒊蔀槲覈穗娭髁鳈C型。2/78第2頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五EPR（歐洲先進反應(yīng)堆）是國際上最新型反應(yīng)堆（法國N4和德國建設(shè)的Konvoi反應(yīng)堆）的基礎(chǔ)上開發(fā)的，吸取了核電站運行三十多年的經(jīng)驗。在建示范堆處于世界先進水平。CPR1000是中廣核推出的中國改進型百萬千瓦級（1000MW）壓水堆核電技術(shù)方案。它是在引進、消化、吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合20多年來的漸進式改進和自主創(chuàng)新形成的“二代加”百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù)。技術(shù)來源于法國引進的百萬千瓦級機型——M310。3/78第3頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五CNP是ChinaNuclearPower的簡寫。CNP650額定功率65萬千瓦，是我國自主設(shè)計的高水平60萬千瓦級商用壓水堆核電機型。該種機型主要應(yīng)用在秦山核電二期項目中。兄弟機型還有CNP350及CNP1000。4/78第4頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五ACP1000(AdvancedChinaPWR)是中核根據(jù)CNP600（這個基本有自主產(chǎn)權(quán)）研制出來的，也在向著EPR靠近，融合了好些AP1000的非能動理念，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)稱，巴基斯坦將成為全球第一個應(yīng)用中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ACP1000核反應(yīng)堆的國家。有跡象顯示，除巴基斯坦之外，阿根廷或許會成為ACP1000的下一個海外客戶。5/78第5頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五CAP1000/CAP1400是國家核電技術(shù)公司在引進西屋AP1000核電技術(shù)的基礎(chǔ)上“引進、吸收、消化、再創(chuàng)新”開發(fā)的三代核電機型。國家核電技術(shù)公司目前的海外重點市場是南非和巴西，采用的機型將是具備自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電CAP1400。華龍一號核電技術(shù)是由中核集團和中廣核集團聯(lián)手打造的。6/78第6頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五R—反應(yīng)堆廠房K—燃料廠房L—電氣廠房W—連接廠房D—柴油發(fā)電機廠房N—核輔助廠房7/78第7頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五8/78前言CPR1000是以中國廣東核電集團從法國引進的百萬千瓦級核電機組為基礎(chǔ)，結(jié)合技術(shù)改進形成的中國大型商用壓水堆技術(shù)方案。CPR1000是目前我國設(shè)計自主化、設(shè)備本地化、建設(shè)自主化、運行自主化水平最高且以國內(nèi)運行業(yè)績最佳核電站為參考基礎(chǔ)的技術(shù)方案。CPR1000是根據(jù)世界上同類型機組1000多堆年運行經(jīng)驗不斷持續(xù)改進的技術(shù)結(jié)晶。

第8頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五9/78前言CPR1000是立足于國內(nèi)已有主流技術(shù)基礎(chǔ)上的核電站。CPR1000是一個先進、成熟、安全、經(jīng)濟的，可以自主批量建設(shè)的“二代加”主力堆型。LAⅡ1號機組為CPR1000技術(shù)方案的首臺機組，HYH一期工程四臺機組采用CPR1000技術(shù)方案。CPR1000符合核電科技發(fā)展規(guī)律，可與第三代核電技術(shù)平穩(wěn)過渡銜接。第9頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五10/78目錄第一部分：核電站原理概述第二部分：CPR1000主要特性第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)第四部分：CPR1000系統(tǒng)知識第五部分：DCS系統(tǒng)的介紹第10頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五11/78第一部分：壓水堆核電站原理概述由原子核反應(yīng)堆釋放的核能通過一套動力裝置將核能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭幽?，進而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。該動力裝置由一回路系統(tǒng)，二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)和設(shè)備組成。一回路系統(tǒng)是將核裂變能傳給冷卻水的熱能裝置。它由原子反應(yīng)堆、主冷卻泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器以及相應(yīng)的管道等組成。原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的冷卻水在主冷卻泵驅(qū)動下，流進反應(yīng)堆堆芯，冷卻水溫度升高，將堆芯的熱量帶至蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器一次側(cè)再把熱量傳遞給管子外面的二回路循環(huán)系統(tǒng)的給水，使給水加熱變成高壓蒸汽，放熱后的一次側(cè)冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一個密閉的循環(huán)回路?；芈分械膲毫τ煞€(wěn)壓器進行控制。

壓水堆核電站原理第11頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五12/78第一部分：壓水堆核電站原理概述

壓水堆核電站原理圖第12頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五壓水堆與沸水堆的區(qū)別？13/78第13頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五14/78第14頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五沸水堆具有較低的運行壓力（約為70個大氣壓），冷卻水在堆內(nèi)以汽液形式存在壓水堆一回路壓力通常達150個大氣壓，冷卻水不產(chǎn)生沸騰。15/78第15頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五裂變過程235U+1n=137Ba+97Kr+2n視頻16/78第16頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五17/78第二部分：CPR1000主要特性百萬千瓦級壓水堆核電站是國家早在1983年就已經(jīng)明確的核電技術(shù)路線。中國廣東核電集團20多年來一直堅持這一路線，積極開展系列化、標(biāo)準(zhǔn)化百萬千瓦級壓水堆核電站的建設(shè)，并已形成一套自有的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。目前，世界上共有核電機組441座，其中壓水堆有300多座，并且大部分都是百萬千瓦級機組。廣東核電技術(shù)的引進是從法國開始的。法國百萬千瓦級核電技術(shù)的原型是美國西屋公司標(biāo)準(zhǔn)312堆型，通過改進批量化建設(shè)發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)化的CPY技術(shù)。為了提高法國核電的出口競爭力，法瑪通公司在CPY的基礎(chǔ)上形成了安全性和經(jīng)濟性較好的M310堆型。大亞灣核電站引進的就是這種新型的M310堆型，高起點起步，開展了百萬千瓦級大型商用核電技術(shù)的消化、吸收和創(chuàng)新工作。

中國改進型壓水堆（1000MW）核電站第17頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五18/78第二部分：CPR1000主要特性設(shè)計理念采用縱深防御的策略，采取事故預(yù)防和事故緩解措施。LostofCoolantAccident

安全可靠——平衡的安全設(shè)計更可靠第18頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五19/78第二部分：CPR1000主要特性設(shè)計理念CPR1000借鑒和采納同類電站的運行經(jīng)驗反饋，進一步提升電站的技術(shù)水平，以LAⅠPSA結(jié)果為導(dǎo)向，針對主要的事故序列采取必要的改進措施，制定嚴重事故對策，采用合理、平衡的安全設(shè)計，進一步接近第三代概率安全目標(biāo)。PSA:ProbabilitySafetyAssessment

安全可靠——平衡的安全設(shè)計更可靠第19頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五20/78第二部分：CPR1000主要特性運行實踐Dayabay與LAⅠ四臺機組的良好運行紀錄是CPR1000安全可靠的有力證明。自1999年開始，Dayabay與64臺法國同類型機組在四個領(lǐng)域累計26項次的安全業(yè)績挑戰(zhàn)賽中，共獲得14項次第一名。2006年5月13日，大亞灣核電站1號機組較原計劃提前12.94天完成第一次十年大修，成為我國在運行核電站中首個走過設(shè)計壽期內(nèi)除退役外所有關(guān)鍵路徑的核電站。2006年3月9日，Dayabay1號機組實現(xiàn)整個燃料循環(huán)不停機連續(xù)安全運行485天的國內(nèi)新記錄；2007年6月30日，該機組繼續(xù)保持國內(nèi)核電機組無非計劃停堆安全運行1829天的最高記錄，目前該紀錄還在延伸。

安全可靠——平衡的安全設(shè)計更可靠第20頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五21/78第二部分：CPR1000主要特性運行實踐與1994年投產(chǎn)初期相比，Dayabay機組年發(fā)電量已由可研報告的100億千瓦時提高到目前的150億千瓦時；反映核電站安全技術(shù)水平的堆芯熔化概率由1.24Ⅹ10-5降至1.03Ⅹ10-5，高于歐美運行機組的安全技術(shù)水平。LAⅠ建成投產(chǎn)以來，安全運行業(yè)績優(yōu)良。1#機創(chuàng)造了商運后連續(xù)兩個燃料循環(huán)無非計劃停機停堆安全運行592天的世界紀錄，2#機創(chuàng)造了自首次臨界及商運起無非計劃停堆安全運行935天的世界核電新機組最好紀錄。2006年，LAⅠ實現(xiàn)上網(wǎng)電量150.62億千瓦時，能力因子達到91.3%；在國際上衡量核電站安全運行水平的9項關(guān)鍵指標(biāo)（WANO）中，有8項超過世界中間水平，其中4項達到或超過世界先進水平。

安全可靠——平衡的安全設(shè)計更可靠第21頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五22/78第二部分：CPR1000主要特性技術(shù)方案基于Dayabay和LAⅠ的成熟設(shè)計，采用經(jīng)驗證的技術(shù)和定型的設(shè)備，同類型機組在世界上已有1000多堆年運行經(jīng)驗。Dayabay采取了三哩島事故后的修改，使其達到了國際核電80年代末的水平；LAⅠ結(jié)合法國核電站十年大修計劃（LOT93）及Dayabay運行經(jīng)驗反饋采取了一系列的改進，使其達到了國際核電九十年代中的水平。三次大的核事故？

成熟——逐步改進更趨成熟第22頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五美國——三哩島79前蘇聯(lián)——切爾諾貝利86年日本——福島11年23/78第23頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五24/78第二部分：CPR1000主要特性全面實現(xiàn)四個自主化

經(jīng)過Dayabay、到LAⅠ的經(jīng)驗積累，CPR1000基本實現(xiàn)了設(shè)計自主化。同時由于設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化、自主化，并且相對于參考電站改動較小，完全可以實現(xiàn)設(shè)計復(fù)用。設(shè)備制造通過LAⅡ的經(jīng)驗積累進一步實現(xiàn)本地化，本地化比例可達70%以上，并提高本地化的質(zhì)量。經(jīng)過HYH4臺機的建設(shè)，設(shè)備制造本地化比例將獲得更大的提高，質(zhì)量將更有保障。百萬級壓水堆型在LAⅠ就已經(jīng)實現(xiàn)了建設(shè)及運行自主化，CPR1000可以實現(xiàn)自主建設(shè)、自主運營。因此，CPR1000將是我國近期實現(xiàn)核電建設(shè)四個自主化水平最高的核電站。

經(jīng)濟第24頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五25/78第二部分：CPR1000主要特性經(jīng)濟性和市場競爭力持續(xù)提高從Dayabay到CPR1000逐步提高了設(shè)計自主化、設(shè)備制造本地化比例以及機組效率，且已完全實現(xiàn)建設(shè)自主化，單位造價已顯著下降。在此基礎(chǔ)上CPR1000進一步提高設(shè)計自主化比例，設(shè)備基本實現(xiàn)本地化。如果小批量建設(shè)，考慮到設(shè)計復(fù)用以及批量采購，單位造價可低于1300美元/千瓦，國產(chǎn)化成熟并批量化后爭取實現(xiàn)1萬元人民幣/千瓦。采用先進的燃料管理策略、提高燃耗深度以及降低放射性廢物的產(chǎn)生量，完全自主運行，進一步降低運營成本。成熟技術(shù)的應(yīng)用和持續(xù)的改進將進一步提高運行可靠性，保證了電廠可利用率超過87%，從而進一步提高競爭力，使得上網(wǎng)電價同脫硫、脫硝火電機組相比具有競爭力。

經(jīng)濟第25頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五26/78第二部分：CPR1000主要特性

經(jīng)濟第26頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五27/78第二部分：CPR1000主要特性達到國內(nèi)外同類機組先進水平

Dayabay及LAⅠ是目前國內(nèi)運行的技術(shù)先進、運行業(yè)績最佳的大型商用核電站。

CPR1000以此為參考，并在此基礎(chǔ)上作必要技術(shù)改進，確保其先進性。為了基本滿足新安全法規(guī)、導(dǎo)則的要求，采用新技術(shù)：在嶺澳核電站二期基礎(chǔ)上進一步完善數(shù)字化儀控技術(shù)事故處理規(guī)程由事故定向轉(zhuǎn)為狀態(tài)定向；采用半速汽輪發(fā)電機組首爐堆芯即采用18個月?lián)Q料方案壓力容器設(shè)計壽命達到60年采用堆坑注水技術(shù)主回路應(yīng)用破前漏（LBB）設(shè)計理念Leakbeforebreak

先進第27頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五28/78第二部分：CPR1000主要特性進一步完善數(shù)字化儀控技術(shù)

有助于提高電廠安全性、經(jīng)濟性擴展性好，可及時采納先進計算機技術(shù)有利于專家系統(tǒng)的建立可較大程度上適應(yīng)儀控設(shè)備更新?lián)Q代

先進—

新技術(shù)1第28頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五29/78第二部分：CPR1000主要特性事故處理規(guī)程由事故定向轉(zhuǎn)為狀態(tài)定向減輕操作員負擔(dān)，降低人因失誤；有利于處理多重事故；有利于與嚴重事故處理規(guī)程接口。

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新技術(shù)2第29頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五30/78第二部分：CPR1000主要特性采用半速汽輪發(fā)電機組提高機組效率，繼而提升電價競爭力；半速機組的供貨商選擇范圍較大，可以形成多家廠商競爭的局面。

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新技術(shù)3第30頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五31/78第二部分：CPR1000主要特性首爐18個月?lián)Q料減少了換料大修次數(shù)，降低大修成本，降低人員的受輻照劑量；提高電站可利用率，增加年發(fā)電量；降低放射性廢物產(chǎn)生量降低燃料循環(huán)成本減少反應(yīng)堆壓力容器的中子注量。

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新技術(shù)4第31頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五32/78第二部分：CPR1000主要特性反應(yīng)堆壓力容器設(shè)計壽命為60年低泄漏設(shè)計，減少了對壓力容器的中子輻照；RPV堆芯活性段采用整體鍛件；嚴格控制RPV材料中的輻照敏感元素Cu、P、S、Ni等的含量。

先進—

新技術(shù)5第32頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五33/78第二部分：CPR1000主要特性堆坑注水技術(shù)有利于防止或延遲壓力容器RPV熔穿防止堆芯熔融物與混凝土反應(yīng)防止安全殼底板熔穿抑制安全殼內(nèi)氫的產(chǎn)生量安全殼保持完好性的概率提高。

先進—

新技術(shù)6第33頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五34/78第二部分：CPR1000主要特性主回路應(yīng)用LBB設(shè)計理念破前漏（LBB）理念是建立在管道力學(xué)分析基礎(chǔ)上的設(shè)計準(zhǔn)則，設(shè)計準(zhǔn)則應(yīng)用在核電設(shè)計和建設(shè)中已趨成熟；取消主管道防甩止擋塊，減少主管道阻尼器，從而簡化設(shè)計，改善了維修及在役檢查的可接近性，降低了工作人員的輻照劑量，提高了安全性并降低了運行維修成本；簡化主回路及其它關(guān)聯(lián)設(shè)計，降低制造和建造成本。

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新技術(shù)7第34頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五35/78第二部分：CPR1000主要特性工程建造采用可視化進度控制

直接在三維模型上顯示施工進度的進展和狀態(tài)，檢驗施工順序和方案；展示進度和計劃的差異，為施工計劃的安排和優(yōu)化提供支持和服務(wù)。

先進—

新技術(shù)8第35頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五36/78第二部分：CPR1000主要特性三維輔助設(shè)計系統(tǒng)三維布置校驗，檢驗接口是否自??；三維空間布置校驗，設(shè)置最佳路徑，縮短大修工期。

先進—

新技術(shù)9第36頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五37/78第二部分：CPR1000主要特性建設(shè)工期≤58個月設(shè)備本地化比例＞70%壓力容器設(shè)計壽命60年熱工設(shè)計裕量＞15%機組額定功率1080MWe機組可用率≥87%單位造價＜1300美元/千瓦全面采用數(shù)字化儀控和先進主控室設(shè)計采用半速汽輪發(fā)電機組采用國產(chǎn)化全M5的AFA3G先進燃料組件首爐起采用18個月的先進燃料管理策略燃料循環(huán)末期具有延伸運行能力事故處理規(guī)程由事故定向轉(zhuǎn)為狀態(tài)定向利用三維數(shù)字化設(shè)計提高出圖效率，減少設(shè)計變更利用可視化進度控制，優(yōu)化進度，提高施工管理效率

建設(shè)與設(shè)計目標(biāo)第37頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五38/78第二部分：CPR1000主要特性

主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)環(huán)路數(shù)3

總體性能指標(biāo)DNBR裕量＞15%機組可用率≥87%壓力容器設(shè)計壽命60年一回路壓力15.5MP一回路溫度T入/T出292.4℃/329.8℃平均線功率密度186W/cm機組額定功率1080MWe燃料組件157組全M5的AFA3G組件活性區(qū)高度3.66m換料周期18月堆容器內(nèi)徑/高度3.99m/12.99m電廠熱循環(huán)效率36%儀控系統(tǒng)DCS電廠布置雙堆安全殼單層+鋼內(nèi)襯安全殼自由體積49000m3嚴重事故對策采取相應(yīng)措施汽輪發(fā)電機組半速機建設(shè)工期≤58月第38頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五39/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)核島主體結(jié)構(gòu)由反應(yīng)堆和3條并聯(lián)的閉合環(huán)路組成，這些環(huán)路以反應(yīng)堆壓力容器為中心作輻射狀布置，每條環(huán)路都由一臺主冷卻劑泵（簡稱主泵）、一臺蒸汽發(fā)生器和相應(yīng)的管道和儀表組成。其中一條環(huán)路熱管段上連接有一個穩(wěn)壓器，用于主回路系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)和壓力保護。每個環(huán)路中，位于反應(yīng)堆壓力容器出口和蒸汽發(fā)生器入口之間的管道稱為熱段，主泵和壓力容器入口間的管道稱為冷段，蒸汽發(fā)生器與主泵之間的管道稱為過渡段。第39頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五環(huán)路與回路？40/78第40頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五41/78第41頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五42/78主管道過渡段主管道冷段主管道熱段第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)

主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖第42頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五43/78主管道過渡段蒸發(fā)器主泵穩(wěn)壓器壓力容器主管道冷段主管道熱段第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)

主體結(jié)構(gòu)示意圖第43頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五44/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)

主體結(jié)構(gòu)示意圖（漫游狀態(tài)）第44頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五45/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)反應(yīng)堆壓力容器由容器本體及中子通量管貫穿件、頂蓋及控制棒驅(qū)動機構(gòu)接管座、密封環(huán)和頂蓋螺栓等組成。

反應(yīng)堆壓力容器第45頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五中子通量也叫中子注量率反應(yīng)堆的功率正比于單位時間的核裂變率，測量中子通量可知反應(yīng)堆功率。46/78第46頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五47/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)燃料組件核電站“燒”的是二氧化鈾，其制成小圓柱形燃料芯塊，裝入鋯合金管并加封焊，構(gòu)成一根根細長的燃料元件棒。再將元件棒按運行組排，用定位格架固定組成燃料組件（多用17×17型）。

反應(yīng)堆壓力容器第47頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五48/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)主要功能是作為熱交換設(shè)備將一回路冷卻劑中的熱量傳給二回路給水，使其產(chǎn)生飽和蒸汽供給二回路動力裝置。每臺容量按照滿功率運行時傳遞1/3的反應(yīng)堆熱功率設(shè)計。由一次側(cè)和二次側(cè)兩部分組成。一次側(cè)由U形管束、管板、水室隔板和半圓形封頭構(gòu)成。二次側(cè)由下部殼體、過渡錐形體、上部殼體、橢圓形封頭、汽水分離器和干燥器等組成。

蒸汽發(fā)生器第48頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五49/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)是一回路中高速轉(zhuǎn)動的設(shè)備，通過推動冷卻劑流動將反應(yīng)堆熱量送到蒸汽發(fā)生器，傳遞給二回路給水。采用直立式、單級、混流式軸封泵。泵和電機分開，電動機在上部，電動機上設(shè)有飛輪，以增加泵的轉(zhuǎn)動慣量。當(dāng)主泵斷電時，泵仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動幾分鐘。為防止帶放射性的冷卻水泄漏，泵軸上設(shè)有三道密封，由兩道流體靜壓和一道機械密封串聯(lián)組成。

主泵第49頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五50/78第三部分：CPR1000核島主體結(jié)構(gòu)又稱為容積補償器，是補償一回路冷卻水溫度變化引起的回路水容積的變化，以及調(diào)節(jié)和控制一回路系統(tǒng)冷卻劑的工作壓力。采用直立式電加熱穩(wěn)壓器。結(jié)構(gòu)呈圓柱形筒體，容器頂部設(shè)置有抑制壓力升高的噴霧器，底部設(shè)有升高壓力的電加熱元件。正常運行時，其內(nèi)一半容積為水，另一半為保持一定壓力的蒸汽。開啟電加熱元件可使熱水汽化，從而提高壓力，上部噴霧冷水，可使蒸汽凝結(jié)降低壓力。

穩(wěn)壓器第50頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五打閘汽機打閘就是將汽輪機所有進汽門關(guān)閉,瞬間切斷汽輪機進汽,實現(xiàn)停機。51/78第51頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五52/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識核島主要系統(tǒng)1、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)RCP；2、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)RCV；3、反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)REA；4、余熱排出系統(tǒng)RRA；5、反應(yīng)堆水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)PTR；6、安全注入系統(tǒng)RIS；7、安全殼噴淋系統(tǒng)EAS；電氣部分主要系統(tǒng)1、發(fā)電機勵磁和電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)

GEX；2、輸電系統(tǒng)GEV；3、主開關(guān)站-超高壓配電裝置

GEW；4、廠內(nèi)6.6KV供電網(wǎng)絡(luò)

LG*/LH*1、主蒸汽系統(tǒng)VVP；2、汽輪機旁路系統(tǒng)GCT；3、汽水分離再熱系統(tǒng)GSS；4、凝結(jié)水抽取系統(tǒng)CEX；5、循環(huán)水系統(tǒng)CRF；6、低壓給水加熱器系統(tǒng)ABP；7、給水除氣器系統(tǒng)ADG；8、氣動/電動給水泵系統(tǒng)APP/APA；9、高壓給水加熱器系統(tǒng)AHP；10、給水流量控制系統(tǒng)ARE；11、輔助給水系統(tǒng)ASG二回路主要系統(tǒng)第52頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五53/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識CPR1000核電站工作原理總圖RCPRCVREARRARISEASASGVVPGCTGSSCEXCRFABPADGAPPAHPAREGEXPTRGEVGEWGPV廢物處理廠用電第53頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五旁路（bypass）54/78第54頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五55/78第55頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五56/78第56頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五57/78第57頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五勵磁（excitation）58/78第58頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五為發(fā)電機等（利用電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備）提供工作磁場叫勵磁。59/78第59頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五汽機疏水系統(tǒng)（GPV）：在汽輪機組啟機、停機及變負荷工況運行時，蒸汽與汽輪機本體和蒸汽管道接觸，蒸汽被冷卻，凝結(jié)成水。一旦水進入汽輪機，將會使動葉片受到水的沖擊而損傷，甚至斷裂。60/78第60頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五核電站的硼酸用來干什么？61/78第61頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五硼酸：吸收中子，進而達到控制核反應(yīng)的目的。62/78第62頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五反應(yīng)堆正反應(yīng)和負反應(yīng)63/78第63頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五反應(yīng)堆第一次如何啟動（“點火”）？64/78第64頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五用外置中子源轟擊反應(yīng)堆燃料從而引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。運行之后，如何停堆？如何啟堆？65/78第65頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五66/78第66頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五67/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCP）由核反應(yīng)堆和與其相連的三條并聯(lián)的輸熱閉合環(huán)路組成，每條環(huán)路包含一臺蒸汽發(fā)生器、一臺主冷卻劑泵以及相應(yīng)的管道和閥門儀表組成，在其中一條環(huán)路管段上連接有一個穩(wěn)壓器。主要功能反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCP）即核電站一回路的主回路，其主要功能是使冷卻劑循環(huán)流動，將堆芯中核裂變產(chǎn)生的熱量通過蒸汽發(fā)生器傳輸給二回路，同時冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀或毀壞。

反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)第67頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五68/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識輔助功能反應(yīng)堆中子慢化劑：壓水堆的冷卻劑為輕水，它具有比較好的中子慢化能力，起到慢化劑的作用，使裂變產(chǎn)生的快中子減速成為熱中子，以維持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。另外，它也起到發(fā)射層的作用，使泄露出堆芯的部分中子發(fā)射回來。反應(yīng)性控制：反應(yīng)堆冷卻劑中溶有硼酸可吸收中子，通過調(diào)整硼溶度可控制反應(yīng)性（主要用于補償氙效應(yīng)和消耗）。壓力控制：RCP系統(tǒng)中的穩(wěn)壓器用于控制冷卻劑壓力，以防止堆芯中發(fā)生不利于燃料元件傳熱的偏離泡核沸騰現(xiàn)象。放射性屏障：RCP系統(tǒng)壓力邊界作為裂變產(chǎn)物放射性的第二道屏障，在燃料元件包殼破損泄露時，可防止放射性物質(zhì)外逸。

反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)第68頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五69/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識一回路輔助系統(tǒng)是核輔助系統(tǒng)的一個重要組成部分。按照美國和法國的分類，除一回路輔助系統(tǒng)外，核輔助系統(tǒng)還包括有輔助冷卻水系統(tǒng)、三廢處理系統(tǒng)、核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及核燃料裝卸貯存和工藝運輸系統(tǒng)。一回路輔助系統(tǒng)主要包括化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV）反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)（REA）余熱排出系統(tǒng)（RRA）

一回路輔助系統(tǒng)第69頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五70/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RCV系統(tǒng)是與核安全有關(guān)的系統(tǒng)之一。尤其是上充泵，在正常運行工況下，它作為上充用；在一回路破口失水事故及主蒸汽管道破裂的事故情況下，它又作為高壓安注泵使用。因此，在事故情況下，上充泵實際上屬于安全設(shè)施。RCV系統(tǒng)的主要功能包括容積控制化學(xué)控制反應(yīng)性控制

化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV）第70頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五71/78溫度容積1.4m3/1T3000C0第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識一回路水容積變化熱工學(xué)：水容積將隨溫度的變化而變化。水力學(xué)：在一回路處在15.5MPa壓力下，不可避免泄露（主要是指一號密封、主泵2#軸封），會引起穩(wěn)壓器水位的波動。RCV—

容積控制在正常運行時，一回路的平均溫度也隨功率的變化而改變。水容積的變化必將導(dǎo)致穩(wěn)壓器水位的波動。第71頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五72/78一回路穩(wěn)壓器容控箱MNMNTEPREA上充泵容積控制原理圖第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識容積控制原理通過上充、下泄來吸收穩(wěn)壓器吸收不了的一回路水的容積變化，將穩(wěn)壓器的水位維持在程控液位；RCV—

容積控制上充補水，補償一回路水容積的收縮或泄露（REA系統(tǒng)執(zhí)行）；下泄排水，吸收一回路水的膨脹，下泄流排往容積箱或TEP系統(tǒng)第72頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五上沖泵的兩個作用？73/78第73頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五74/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識一回路水化學(xué)變化的原因物理腐蝕：水中雜質(zhì)沉積在燃料包殼上結(jié)垢，影響熱量傳輸，結(jié)垢處溫度上升，形成熱點，導(dǎo)致燃料包殼破損，裂變產(chǎn)物逸入一回路水中，使一回路水的放射性指標(biāo)上升?；瘜W(xué)腐蝕（侵蝕）：水中雜質(zhì)多、溫度高、氧含量增加以及PH值降低，將會大大加速化學(xué)反應(yīng)，即化學(xué)腐蝕加快，當(dāng)這些腐蝕產(chǎn)物被帶入到一回路水中后，由于中子輻照，這些腐蝕產(chǎn)物部分被活化，成為具有放射性的活化產(chǎn)物，進一步增加一回路水的比放射性活度。RCV—

化學(xué)控制第74頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五75/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識化學(xué)控制原理控制PH值（注入7LiOH，中和硼酸）控制氧含量凈化一回路水（過濾+除鹽）RCV—

化學(xué)控制機組啟動時注入聯(lián)氨N2H4，正常運行時向容控箱中充入氫氣017VP030VP026VP001FI002FITEP系統(tǒng)REA系統(tǒng)002BA001DE002DE003DE上充泵自下泄回路上充第75頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五76/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RCV—

反應(yīng)性控制反應(yīng)性變化的原因燃料的多普勒效應(yīng)和慢化劑溫度的效應(yīng)裂變產(chǎn)物、毒物（氙、釤等）和燃耗工況改變導(dǎo)致過渡中的反應(yīng)性變化反應(yīng)性控制的三大手段控制棒可燃毒物棒硼酸溶液的化學(xué)補償反應(yīng)性控制的目的補償燃耗和毒物帶來的負反應(yīng)性控制軸向功率偏差控制R棒棒位在調(diào)節(jié)帶內(nèi)保證停堆深度反應(yīng)性控制的措施加硼稀釋除硼第76頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五77/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識為主泵提供軸封水：為主泵提供經(jīng)冷卻、過濾的、高壓力的軸封水，抑制一回路水沿軸向外的泄漏，又潤滑、冷卻了軸封，防止軸封損壞。為穩(wěn)壓器提供輔助噴淋水：當(dāng)主泵出現(xiàn)故障或由于斷電而不能運行時，提供穩(wěn)壓器輔助噴淋管線將代替主噴淋管線功能，調(diào)節(jié)和控制一回路壓力。一回路處于單相時的壓力控制：穩(wěn)壓器單相（滿水）時[穩(wěn)壓器的壓力控制系統(tǒng)不起作用]，將由下泄控制閥（RCV013VP）來控制一回路的壓力。對一回路進行充水、排氣和水壓試驗RCV—

輔助功能第77頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五78/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識在反應(yīng)堆冷卻劑系（RCP）統(tǒng)發(fā)生小破口（當(dāng)量直徑D<9.5mm）的情況下，RCV系統(tǒng)能夠維持其水裝量；作為反應(yīng)性控制系統(tǒng)，RCV系統(tǒng)在反應(yīng)堆停堆，或在諸如彈棒、卡棒事故的反應(yīng)堆熱態(tài)次臨界狀態(tài)下的維修階段，它都起作用；在安全注入的情況下，RCV系統(tǒng)上充泵作為高壓安注泵運行，此時，安注運行方式自動取代所有其他運行方式。RCV—

安全功能第78頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五79/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識REA（反應(yīng)堆硼和水補給系統(tǒng)）REA的調(diào)硼和加硼部分與核安全有關(guān)，其他水系統(tǒng)部分與安全無關(guān)第79頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五80/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識水部分2個除鹽除氧水貯存箱（REA001、002BA），2個機組共用；4臺除鹽除氧水泵（REA001、002PO），2臺/機組；2個化學(xué)藥品混合罐（REA006BA），1個/機組。硼酸部分1個硼酸溶液配制箱（REA005BA），2個機組共用；3個硼酸溶液貯存箱，每個機組分別使用一個（REA004BA），第三個（REA003BA）為2個機組共用；4臺硼酸溶液輸送泵（REA003、004BA），2臺/機組。REA—

系統(tǒng)構(gòu)成第80頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五81/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識向穩(wěn)壓器泄壓箱提供噴淋冷卻水；為主泵密封水立管（RCP011、021、031BA）供水，以沖洗3號軸封；向換料水箱（PTR001BA）提供硼酸溶液，為其初始充水及補水；向安全注入系統(tǒng)硼酸注入箱（RIS021BA）提供硼酸溶液，為其初始充水和補水；向容控箱提供與一回路當(dāng)前硼濃度一致的硼酸溶液，為其進行排氣操作；為穩(wěn)壓器和余熱排出系統(tǒng)的先導(dǎo)式泄壓閥充水。REA—

主要功能硼濃度為（2200±100）μg/g硼濃度為7000μg/g第81頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五82/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識REA系統(tǒng)為RCV系統(tǒng)貯存并供給其容積控制、化學(xué)控制和反應(yīng)性控制所需的各種流體提供除鹽、除氧硼水，以保證化容系統(tǒng)的容積控制功能；注入聯(lián)氨和氫氧化鋰等化學(xué)藥品，以保證化容系統(tǒng)的化學(xué)控制功能；提供硼酸溶液和除鹽除氧水，以保證化容系統(tǒng)的反應(yīng)性控制功能。REA—

輔助功能第82頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五83/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RRA又稱為反應(yīng)堆停堆冷卻系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)堆停堆后，最初仍由蒸汽發(fā)生器將剩余功率這部分熱量導(dǎo)出，當(dāng)二回路不能再運行時，即由余熱排出系統(tǒng)導(dǎo)出這部分熱量，保證反應(yīng)堆的冷卻。在反應(yīng)堆正常停堆過程中，當(dāng)一回路溫度降到180℃及以下，絕對壓力降到3.0MPa以下時，用余熱排出系統(tǒng)排出堆芯余熱、一回路水和設(shè)備的顯熱以及運行的主泵在一回路中產(chǎn)生的熱量，使反應(yīng)堆進入冷卻停堆狀態(tài)。RRA—

余熱排出系統(tǒng)第83頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五84/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識除了失水事故（LOCA）引起安全注入系統(tǒng)投入運行的情況以外，在其他事故引起的停堆事故中，余熱排出系統(tǒng)也被用來排出上述三部分熱量。一回路處于單向狀態(tài)時進行壓力調(diào)節(jié)和水質(zhì)凈化；保證一回路水的循環(huán)，使一回路水溫和硼濃度得以均勻；參與換料水傳輸，將反應(yīng)堆換料腔中的水送回換料水箱。RRA—

余熱排出系統(tǒng)第84頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五85/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RRA—

系統(tǒng)流程圖由2臺余熱排出泵、2臺熱交換器和相關(guān)的閥門、管道組成。第85頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五86/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RRA—RCP-RCV-RRA連接示意圖反應(yīng)堆一環(huán)路二環(huán)路三環(huán)路01GV02GVRCP01PORCP02PORCP03PO01BARRA01PORRA02PO01RF02RF24VP25VP13VPRCV50VPRCV01-03PORCV310VPRCV366VPRRA14VP46VPRRA15VP凈化單元02BA01-03DIRRIRRIRRI13VPRCV01EX082VP03GV02RF第86頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五87/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識輔助冷卻水系統(tǒng)包括反應(yīng)堆水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)（PTR）、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（RRI）、重要廠用水系統(tǒng)（SEC）、核島冷凍水系統(tǒng)（DEG）和電氣廠房冷凍水系統(tǒng)（DEL）等系統(tǒng)。PTR主要用于冷卻乏燃料水池中的乏燃料，導(dǎo)出余熱；在反應(yīng)堆堆腔充水、換料，RRA不可用時，PTR又可作為RRA的應(yīng)急備用，導(dǎo)出堆內(nèi)余熱。RRI向核島內(nèi)所有冷卻器提供冷卻水，而RRI本身又是由SEC用海水來冷卻的，2個系統(tǒng)都是與安全有關(guān)。DEG供應(yīng)除主控制室以外核島所有空調(diào)冷卻器的冷凍水，DEL則專為主控制室和有關(guān)電氣廠房空調(diào)提供冷凍水。

輔助冷卻水系統(tǒng)第87頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五88/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識對反應(yīng)堆水池和乏燃料水池進行冷卻、凈化、充水和排水。冷卻功能：見上頁。凈化功能：凈化去除乏燃料水池中的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物，限制乏燃料水池的放射性水平；過濾清楚反應(yīng)堆水池和乏燃料水池水中的懸浮物，以保持水中良好的能見度。充/排水功能：向反應(yīng)堆水池和乏燃料水池充以硼濃度為2100μg/g的硼水，使水池有足夠的水層，為操作人員提供良好的生物防護；保證乏燃料處于次臨界狀態(tài)；實施除乏燃料貯存外其他水池的排水；為安全注入系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)貯存必要的硼水。

輔助冷卻水系統(tǒng)—PTR第88頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五89/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識

輔助冷卻水系統(tǒng)—PTR系統(tǒng)流程圖池面標(biāo)高為20m，總水容積為1310m3池面標(biāo)高為20m，總水容積為1800m3四周設(shè)有鋼筋混凝土圍墻，圍墻可在事故情況下包容水箱的水容量。水箱箱底標(biāo)高為1.02m第89頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五90/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識RRI所冷卻的設(shè)備中，有一部分是與核安全有關(guān)的，如安全殼噴淋系統(tǒng)熱交換器EAS001、002RF等，RRI系統(tǒng)是部分與質(zhì)量和核安全相關(guān)的。冷卻功能：向核島內(nèi)各熱交換器提供冷卻水，并將其熱負荷通過SEC傳到海水中；隔離作用：是核島各熱交換器與海水之間的一道屏障，既可以避免放射性流體不可控地釋放到海水中而污染環(huán)境，又可以防止海水對核島各熱交換器的腐蝕。

輔助冷卻水系統(tǒng)—RRI第90頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五91/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識當(dāng)RCP發(fā)生失水事故或二回路的汽水回路發(fā)生破裂或失效時，必須確保堆芯熱量的排出和安全殼的完整性，限制事故的發(fā)展和減輕事故的后果，為此而設(shè)置的專設(shè)安全設(shè)施。安全注入系統(tǒng)（RIS）安全殼噴淋系統(tǒng)（EAS）輔助給水系統(tǒng)（ASG）安全殼隔離系統(tǒng)（EIE）安全殼內(nèi)大氣監(jiān)測（ETY）的混合、取樣和復(fù)合子系統(tǒng)。

專設(shè)安全系統(tǒng)第91頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五92/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識（RIS）由高壓安注（HHSI）、中壓安注（MHSI）和低壓安注（LHSI）三個子系統(tǒng)組成，根據(jù)事故引起RCP系統(tǒng)降壓情況，在不同壓力下分別投用。主要功能在一回路小破口失水事故時或在二回路蒸汽管道破裂造成一回路平均溫度降低而引起冷卻劑收縮時，RIS系統(tǒng)用來向一回路補水，以重新建立穩(wěn)壓器水位；在一回路大破口失水事故時，RIS系統(tǒng)向堆芯注水，以重新淹沒并冷卻堆芯，限制燃料元件溫度的上升；RIS—

安全注入系統(tǒng)第92頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五93/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識主要功能在二回路蒸汽管道破裂時，向一回路注入高濃度硼酸溶液，以補償由于一回路冷卻劑連續(xù)過冷而引起的正反應(yīng)性，防止堆芯重返臨界。輔助功能在換料停堆期間，低壓安注泵可用來為反應(yīng)堆水池充水；用RIS011PO泵進行RCP系統(tǒng)的水壓試驗；在失去全部電源時為主泵提供軸封水；在再循環(huán)注入階段，低壓安注泵從安全殼地坑吸水，RIS在安全殼外的管段成為第三道屏障的一部分。RIS—

安全注入系統(tǒng)第93頁，共103頁，2023年，2月20日，星期五94/78第四部分：CPR1000主要系統(tǒng)知識主要功能通過噴淋冷凝蒸汽，使安全殼內(nèi)壓力和溫度降低到可接受的水平，確保安全殼的完整性。輔助功能帶走隨一回路失水所散布在安全殼內(nèi)大氣空間當(dāng)中的氣載裂變產(chǎn)物，尤其是131I；限制噴淋的硼酸對金屬設(shè)備的腐蝕；當(dāng)反應(yīng)堆廠房發(fā)生火災(zāi)時，可手動噴淋滅火；在冷停堆工況下，也可用于冷卻PTR001BA內(nèi)的水；在LOCA事故后15天，EAS泵可作為RIS低壓安注泵備用；在再循環(huán)噴淋階段，EAS泵從安全殼地坑吸水，EAS在安全殼外的管段成為第三道屏障的一部分。EA