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核电AP1000技术手册目录第一部分美国先进非能动反应堆AP1000简介91引言92厂房布置921总平面布置922核岛(NI)9221反应堆厂房10222屏蔽厂房10223辅助厂房11224燃料厂房12225附属厂房12226柴油发电机厂房13227放射性废物厂房1323汽轮机厂房(CI)133厂房区域编码索引144系统描述1641AP1000系统清单1642反应堆和反应堆冷却系统19421压力容器和堆内构件19422堆芯和燃料28423反应性控制和控制棒驱动系统29424反应堆冷却系统(RCS)29425蒸汽发生器系统38426安全壳和安全壳隔离系统(CNS)3943反应堆辅助系统41431化容控制系统42432正常停堆余热去除系统43433主采样系统43434反应堆关闭冷却系统43435启动给水系统44436蒸汽发生器排放系统BDS4444设备冷却水系统、生活服务水系统、冷冻水系统、乏燃料池冷却系统44441设备冷却水系统(CCS)44442生活服务水系统(SWS)45443冷冻水系统(VWS)45444乏燃料池冷却系统4545燃料换料和机械搬运系统46451燃料和换料系统47452材料搬运系统4746现场支持系统49461防火保护系统49462去污系统(设施)49463压缩空气49464加热、通风和空调系统(HVAC)50465饮用水系统52466软化水转运和储存系统52467卫生下水系统5247放射废物处理系统52471设备和地面排放和废水系统53472放射性废物排放系统(WRS)53473废水系统核岛54474液体废物系统54475硼酸再循环系统54476气体放射性系统54477固体废物系统5448现场动力系统和相关系统54481主交流电系统ECS554821E级直流和UPS系统IDS56483非1E级直流和UPS系统(EDS)56484现场备用电系统(ZOS)56485通讯系统(EFS,TVS)56486电站照明ELS58487接地和防雷保护系统EGS58488电气系统杂项EHS,EQS,控制棒驱动电动发电机装置58489安全壳贯穿件,通道和电缆584810电机584811维修动力供应5849仪表和控制58410反应堆保护系统及其它系统59411安全系统604111应急堆芯冷却系统604112非能动余热去除634113非能动安全壳冷却系统634114非能动反应堆压力壳防熔穿系统644115主控室适留系统(VES)644116安全壳氢气控制系统654117安全壳隔离664118长期事故的减缓664119严重事故(超设计基准事故)66第二部分AP1000的设计特点671模块化建造6711模块化建造图示6712设计理念6713模块类型及数量6814参照的规范、标准和参考692主回路7021压力容器7022蒸汽发生器7123主泵7124稳压器7125主管道723CV(钢制安全壳)724非能动性安全系统725“开顶”法吊装大型设备756DCS76第三部分建造施工的技术特点761钢制安全壳预制、组装和安装7611钢制安全壳概述7612安全壳预制、组装和安装所需的技术文件77121制造图纸77122工具图纸78123材料采购技术规格书78124预制程序78125检查和测试程序78126组装程序7913安全壳板的预制7914安全壳板的组装79141安全壳组装前的准备工作79142安全壳的组装顺序79143下封头组装和安装流程80144安全壳第一环组装和安装流程80145安全壳第二环组装和安装流程81146安全壳第三环组装和安装流程81147上封头组装和安装流程82148安全壳上贯穿安装82149焊接工艺831410热处理工艺831411喷砂与油漆工艺831412安全壳安装要求及记录8415安全壳组装和安装的主要设施8416安全壳预制、组装、安装工艺特点与难点84161板成形特点84162焊接与热处理特点与难点84163运输与吊装特点与难点852模块预制、运输和组装、安装8521模块的制造要求85211对于模块及其内部结构的吹扫和油漆要求85212保温85213测试85214记录8622模块的预制86221预制要求86222预制流程8623模块的运输8624模块的组装86241模块组装要求86242模块组装工艺流程8725模块的安装883主设备安装8931工作范围89311反应堆设备安装89312主回路设备安装8932工艺流程8933安装工序91331压力容器安装91332堆内构件安装91333堆顶部件安装92334蒸汽发生器安装93335稳压器安装93336主泵安装94337主管道安装9434压力容器安装96341工作区的初始条件96342施工工艺9635堆内构件安装96351工作区的初始条件97352施工工艺97353下部堆内构件的安装97354上部堆内构件的安装9936堆顶设备安装99361工作区的初始条件99362施工工艺99363控制棒驱动机构的安装99364抗震支承装置的安装100365通风罩组件的安装100366电缆托架及电缆桥组件安装100367控制棒驱动机构位置指示器组件安装10037蒸汽发生器安装100371工作区的初始条件100372施工工艺101373蒸汽发生器支撑的初装1011垂直支撑的初装1012中部横向支承初装1013下部横向支承初装102374蒸汽发生器吊装102375蒸发器的安装1021垂直支撑与蒸发器的连接1022下部横向支承与蒸汽发生器连接1033中部横向支承与蒸汽发生器连接103376在环路焊接之后,横向支承的安装1041下部横向支承第三次安装1042中部横向支承第三次安装1043阻尼器锚固件二次预埋件的安装1044阻尼器的安装105377安装完成10538稳压器安装105381工作区的初始条件105382施工工艺105383垂直支撑基座的安装105384垂直支撑的安装106385上部横向支承初装106386稳压器的吊装106387稳压器的安装106388上部横向支承的第二次安装106389热态调试时间隙测量、垫片加工、安装及间隙调整1073810安装完成10739主泵安装107391工作区的初始条件107392施工工艺107393设备运入反应堆厂房107394吸入口环的安装107395电机组件的组装108396叶轮的安装109397电机组件与泵壳的对接110398主法兰螺栓的安装111399定子下端盖的安装1113910主法兰螺栓的拉伸1113911附件与管线的安装1113912安装完成111310主管道安装1113101工作区的初始条件1113102施工工艺1113103主管道的移入1113104压力容器、蒸发器吊装就位1113105管段坡口的加工1113106冷段焊口的组对1113107冷段一端焊口的焊接1123108热段焊口的组对1123109冷段另一端焊口的组对点焊11231010热段及冷段另一端焊口的焊接11231011焊接检验11331012安装完成1134空气导流板安装11341U型支架安装11342导流板单板制作11343运输与吊装11344导流部件安装11345导流板安装11346检查与最终记录1145压力容器保温工艺11451编制依据11452RV主要保温工艺性能11453RV保温材料特点11454RV保温施工方案115541RV下部保温115542保温支承结构安装115543保温板块的检查116544底部圆弧部分116545底部筒体部分116546接管部分116547RV顶盖保温117548RV顶盖圆周保温117549RV顶盖中心圆板保温1175410安装结束检查117第四部分建造工作包及分工1171施工工作包的划分117施工工作包编号说明1172AP1000机组施工工作包划分119序言提供支持人员(姓氏笔画)方小朋刘兴华李国超李熹汪先友郑卫贞郑国惠徐付奎谭晋川谭墩权AP1000技术手册第一部分美国先进非能动反应堆AP1000简介1引言AP1000是美国西屋电气公司利用AP600的非能动安全设计概念,加上系统80双环路的设计思想,以降低容量成本为目标,使AP1000的安全性和经济性同时都大为提高。AP1000设计采用了非能动安全系统(PSSPCS)的概念来改进电厂的安全,并且大范围的简化电站设计来提高电站的安全、建造、运行和维护。AP1000设计取得高的安全性和可用性,保留了原有的PWR技术,但是更强调依靠自然力量的安全特性。安全系统采用自然力如压缩空气、重力流动,气流的自然循环和对流。安全系统尽量少用泵、风机、柴油机、冷水机或别的能动机械并且无须安全级别支持系统,如交流电,元件冷却水,设施用水和通风等。2厂房布置21总平面布置AP1000包括以下七个基本构筑物分别建在各自的整体基础上。反应堆厂房/屏蔽厂房11;核辅助厂房(12);附属厂房(40);柴油发电机组厂房(50);放射性废物厂房(60);汽轮机厂房(20);22核岛(NI)AP1000安全壳核岛包括主设备闸门,操作平台的人员闸门,地平面的维护闸门和人员闸门。221反应堆厂房AP1000反应堆厂房包含安全壳和屏蔽厂房。安全壳厂房是指安全壳容器及其所包含其内的所有构筑物。反应堆厂房作为反应堆系统的整体部分,在假想事故工况下起包容放射性气体,正常运行时为堆芯及RCS提供屏蔽。AP1000安全壳和安全壳隔离系统(CNS)是边界的集合,它将安全壳的内部空间与电站的结构,安全壳的外部环境隔离开。CNS安全壳边界集合包括钢制容器壳体,电气、机械贯穿件,燃料转运贯穿件,设备闸门,人员闸门,蒸汽发生器壳体,蒸汽发生器二次侧仪表接头、安全壳内的蒸汽、给水、排污管线。安全壳容器是非能动安全壳冷却系统的组成部分,它们可以在假想设计基准事故(DBA)下有效地排除热量而保证安全壳不超压。位于其内的主要系统有RCS,PXS和CVS的反应堆冷却剂净化部分。位于反应堆厂房内的重要系统RCS由两条主回路、一个RPV、两个ST、四个屏蔽泵及一个稳压器组成。非能动堆芯冷却系统(PCCPXS)也位于反应堆厂房内。PCC的主要设备有两台堆芯补水箱、两台蓄压箱、两组多孔汽水混合器、IRWST、非能动余热换热器。稳压器顶部布置了两列泄压阀组,具RCS自动降压功能。222屏蔽厂房屏蔽厂房是围绕安全壳的环形区域和结构。正常运行工况下,屏蔽厂房的基本功能是保护安全壳、带放射性的系统以及位于反应堆厂房的其它设备。屏蔽厂房与反应堆厂房内部相衔接为RCS及其它带有放射性的系统、设备提供屏蔽,在事故工况下为阻止放射性气体或液体逸出安全壳提供屏蔽。屏蔽厂房也是非能动安全壳冷却系统的组成部分。PCCS空气导流层位于环形区的上部,附着在钢制安全壳的周围。在DBA引起大量能量释放于安全壳时,PCCS空气导流层为冷却安全壳所需的自然空气对流提供通道,在导流层与安全壳之间的空气可带走安全壳表面的热量。被加热了的低密度空气沿空气导流层上升散发流入大气而高密度的空气从位于屏蔽厂房顶部的气孔吸入,沿屏蔽厂房内表面与导流层外表面之间的通道下沉进行补充。屏蔽厂房的再一个功能就是保护安全壳免遭外来物碰击,以及龙卷风及其夹带物的影响。223辅助厂房辅助厂房的基本功能是为位于安全壳之外的抗震I类机电设备提供保护,此外还保护与安全相关设备不受假想电厂内部和外部事件的后果影响。辅助厂房还为布置在其中的带放射性设备和管道提供屏蔽。机械设备区域位于核辅助辐射控制区的机械设备,一般是余热去除泵及换热器、乏燃料冷却系统泵及换热器、液态和气态废物泵、贮箱、除盐器及过滤器、化容控制泵、加热、通风、空调排气扇。安全壳贯穿件区核辅助厂房包容了所有出自安全壳屏蔽厂房的机械、电气及仪控贯穿件、主蒸汽和给水隔离阀间。主蒸汽和给水隔离阀间也在核辅助厂房内,在发生假想的主蒸汽或主给水管道破裂情况时核辅助厂房可为之提供通风。燃料运输区域主要功能是提供新燃料和乏燃料的搬运和储存。燃料处理区域和附属厂房为新燃料组件的接收、检查和储存提供了可能。也提供了乏燃料的安全储存。在燃料运输区域,新燃料组件从新燃料储存区运到安全壳厂房,乏燃料组件从安全壳厂房运到辅助厂房的乏燃料储存坑。包括在辅助厂房的系统主控室主控室提供了正常情况下安全操作设备,事故工况下的安全地维护设备的人机界面。主控室包括主控区域、操作人员区域、开关室、值班人员和管理人员办公室仪控系统仪控系统提供电厂起动、功率提升、额定功率运行及停堆所需的监控。仪控系统IE级DC系统IE级DC系统为125伏直流电、与安全相关,重要控制仪表如监测和主控室应急照明。224燃料厂房燃料厂房用于新燃料和乏燃料的贮运。225附属厂房提供了进入发电站的主要人员通道。它包括人员和设备进入辅助厂房核岛清洁区的通道和进入放射性控制区域的通道。该厂房包括保健设施,用于人员控制人员从放射性控制区域进出,同时提供人员支持设施如更衣室。厂房也包含非1E交流电和直流电系统,辅助柴油机及燃油供应,其他电气设备,技术支持中心,各种通风空调系统以及非安全相关设备。附属厂房包括保健设施并为人员进出安全壳厂房、通过辅助厂房进出放射性控制区域提供了通道。该厂房包括用于放射性控制区域设备的机修车间。226柴油发电机厂房柴油发电机厂房共有两台同样的发电机组,其间有三小时防火墙隔开。在失去正常电源后,发电机组为电厂运作提供备用电源。该厂房内无安全相关设备。227放射性废物厂房在处理前,分隔存放各类废物设施。废物处理采用可移动式系统,采用存放处置的废物可以运输和放在处置容器里。该厂房无任何安全相关设备。23汽轮机厂房(CI)汽轮机厂房主要有汽轮机、发电机及相关的流体及电气系统,为汽轮发电机组的正常运行或检修提供保障。汽轮机厂房中还有补水净化系统。没有安全相关设备布置在汽轮机厂房内。3厂房区域编码索引AP1000核岛各厂房区域划分原则是按标高和区域划分,其编号规则如下APPXXXX举例1131中11表示反应堆厂房,3表示标高1072,1区。具体代码如下1按标高划分2按区域划分区域号标高号厂房号4系统描述41AP1000系统清单AP1000系统共有99个,详细清单如下序号系统编号系统名称备注1BDSSTEAMGENERATORBLOWDOWNSYSTEM2CNSCONTAINMENTSYSTEM3CVSCHEMICALANDVOLUMECONTROLSYSTEM4PCSPASSIVECONTAINMENTCOOLINGSYSTEM5PXSPASSIVECORECOOLINGSYSTEM6RCSREACTORCOOLANTSYSTEM7RNSNORMALRESIDUALHEATREMOVALSYSTEM8RXSREACTORSYSTEM9SGSSTEAMGENERATORSYSTEM10DASDIVERSEACTUATIONSYSTEM11IISINCOREINSTRUMENTATIONSYSTEM12OCSOPERATIONANDCONTROLCENTERS13PMSPROTECTIONANDSAFETYMONITORINGSYSTEM14PSSPRIMARYSAMPLINGSYSTEM15RMSRADIATIONMONITORINGSYSTEM16SJSSEISMICMONITORINGSYSTEM17SMSSPECIALMONITORINGSYSTEM18CDSCONDENSATESYSTEM19CFSTURBINEISLANDCHEMICALFEEDSYSTEM20CPSCONDENSATEPOLISHINGSYSTEM21DTSDEMINERALIZEDWATERTREATMENTSYSTEM22DWSDEMINERALIZEDWATERTRANSFERANDSTORAGESYSTEM23FWSMAINANDSTARTUPFEEDWATERSYSTEM24GSSGLANDSEALSYSTEM25HDSHEATERDRAINSYSTEM26MSSMAINSTEAMSYSTEM27MTSMAINTURBINESYSTEM28RWSRAWWATERSYSTEM29TDSTURBINEISLANDVENT,DRAINANDRELIEFSYSTEM30IDSCLASS1EDCANDUPCSYSTEM31IDSACLASS1EDCANDUPSSYSTEMDIVISIONA32IDSBCLASS2EDCANDUPSSYSTEMDIVISIONB33IDSCCLASS2EDCANDUPSSYSTEMDIVISIONC34IDSDCLASS2EDCANDUPSSYSTEMDIVISIOND35IDSSCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSPAREDIVISION36CCSCOMPONENTCOOLINGWATERSYSTEM37CESCONDENSERTUBECLEANINGSYSTEM38CWSCIRCULATINGWATERSYSTEM39SFSSPENTFUELPITCOOLINGSYSTEM40SWSSERVICEWATERSYSTEM41TCSTURBINEBUILDINGCLOSEDCOOLINGWATERSYSTEM42ASSAUXILIARIESSTEAMSUPPLYSYSTEM43ZASMAINGENERATIONSYSTEM44ZBSTRANSMISSIONSWITCHYARDANDOFFSITEPOWERSYSTEM45ZVSEXCITATIONANDVOLTAGEREGULATIONSYSTEM46WGSGASEOUSRADWASTESYSTEM47WLSLIQUIDRADWASTESYSTEM48WRSRADIOACTIVEWASTEDRAINSYSTEM49WSSSOLIDRADWASTESYSTEM50VASRADIOLOGICALLYCONTROLLEDAREAVENTILATIONSYSTEM51VBSNUCLEARISLANDNONRADIOACTIVEVENTILATIONSYSTEM52VCSCONTAINMENTRECIRCULATIONCOOLINGSYSTEM53VESMAINCONTROLROOMEMERGENCYHABITABILITYSYSTEM54VFSCONTAINMENTAIRFILTRATIONSYSTEM55VHSHEALTHPHYSICSANDHOTMACHINESHOPHVACSYSTEM56VLSCONTAINMENTHYDROGENCONTROLSYSTEM57VPSPUMPHOUSEVENTILATIONSYSTEM58VRSRADWASTEBUILDINGHVACSYSTEM59VTSTURBINEBUILDINGVENTILATIONSYSTEM60VUSCONTAINMENTLEAKRATETESTSYSTEM61VWSCENTRALCHILLEDWATERSYSTEM62VXSANNEX/AUXILIARIESNONRADIOACTIVEVENTILATIONSYSTEM63VYSHOTWATERHEATINGSYSTEM64VZSDIESELGENERATORBUILDINGVENTILATIONSYSTEM65CMSCONDENSERAIRREMOVALSYSTEM66HCSGENERATORHYDROGENANDCO2SYSTEM67HSSHYDROGENSEALOILSYSTEM68LOSMAINTURBINEANDGENERATORLUBEOILSYSTEM69TOSMAINTURBINECONTROLANDDIAGNOSITICSSYSTEM70FHSFUELHANDLINGANDREFUELINGSYSTEM71MHSMECHANICALHANDLINGSYSTEM72CASCOMPRESSEDANDINSTRUMENTAIRSYSTEM73DOSSTANDBYDIESELANDAUXILIARIESBOILERFUELOILSYSTEM74FPSFIREPROTECTIONSYSTEM75PGSPLANTGASSYSTEM76PWSPOTABLEWATERSYSTEM77ECSMAINACPOWERSYSTEM78EDSNONCLASS1EDCANDUPCSYSTEM79EDS1NONCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSECTION180EDS2NONCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSECTION281EDS3NONCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSECTION382EDS4NONCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSECTION483EDSSNONCLASS1EDCANDUPSSYSTEMSPARESECTION84ZOSONSITESTANDBYPOWERSYSTEM85EFSCOMMUNICATIONSYSTEM86EGSGROUNDINGANDLIGHTINGPROTECTIONSYSTEM87EHSSPECIALPROCESSHEATINGTRACINGSYSTEM88ELSPLANTLIGHTINGSYSTEM89EQSCATHODICPROTECTIONSYSTEM90DDSDATADISPLAYANDPROCESSINGSYSTEM91MESMETEOROLOGICALANDENVIRONMENTALMONITORINGSYSTEM92PLSPLANTCONTROLSYSTEM93SESPLANTSECURITYSYSTEM94SSSSECONDARYSAMPLINGSYSTEM95TVSCLOSEDCIRCUITTVSYSTEM96DRSSTORAGEDRAINSYSTEM97RDSGRAVITYANDROOFDRAINCOLLECTIONSYSTEM98SDSSANITARYDRAINAGESYSTEM99WWSWASTEWATERSYSTEM42反应堆和反应堆冷却系统421压力容器和堆内构件1概述反应堆容器(RV)和反应堆堆内构件(RVIS)是AP1000反应堆系统(RXS)的一个完整部分。RV提供的完整的压力边界来容纳反应堆冷却剂;反应堆堆芯和燃料分裂产品。从RV伸出的主冷却剂管嘴与热端和冷端相连,来提供冷却剂流动通道,传递热量。两个容器注射管嘴安在RV上,与非能动堆芯冷却系统(PXS)管道相连。另外一个管嘴在RV的顶封头上,与堆芯仪表和控制棒驱动机构相连。RCS的部分RV顶部通风系统与RV顶封头的通风管口相连来通风。RV法兰和顶部法兰用两个同心密封来密封。与RV接口的RCS的RV法兰泄漏探测分系统来探测和监测密封泄漏。在RV输入管嘴下方做支撑,来支撑RV和RCS主冷却管。支撑坐落于混凝土屏蔽墙靠近安全壳的反应堆腔室。AP1000的堆芯,反应堆容器和堆内构件设计与常规西屋压水堆的类似。堆芯由157根,14英尺的1717燃料组件组成。堆芯的换料周期为18个月。2反应堆压力容器为圆柱形,带半球形底和可拆卸、法兰半球形顶。容器容纳有堆芯,堆芯支撑结构,控制棒和其他与堆芯直接相连的部件。反应堆容器(RV)固定和包容堆芯及堆内构件,使核燃料的裂变反应限制在一个密封的空间内。它和一回路管道共同组成高压冷却剂的压力边界,是防止放射性物质外逸的第二道屏障。RV为堆内构件提供支持,就位和校直。也为控制棒驱动机构和堆心仪表组件提供支撑和校直。RV也支撑和就位冷却回路管道并为安全注射通道提供支持。RV与反应堆堆内构件,顶盖,反应堆冷却回路以及坐落在安全壳厂房内部混凝土结构上的支撑相连。容器内径157寸,可装157组燃料组件;改进型材质,确保使用60年,设计环境为2500帕斯和650华氏度。整个起吊高度29米。RV有两个堆芯注射管嘴、四个冷段管嘴、两个热段管嘴。在压力容器顶盖上有69个贯穿件,这些贯穿件用于控制棒驱动机构(CRDM),每个CRDM通过其开口端定位并焊接于顶盖贯穿件上。另外,顶盖上还有42个贯穿件是用于进出堆芯的仪表,每个贯穿件中都有小管插入并与顶盖贯穿件焊接。压力容器支撑RV支撑由四个独立的,气冷钢制箱式坐落于进口管下面。压力容器保温RV的保温是来减少主回路的热损失。非安全相关的反射保温与当前压水堆所用的相同。RV保温坐落于由反应堆腔体墙支撑的结构框架上。保温板和反应堆容器的隙不小于2英寸。RV保温和支撑压力容器的特殊工具项目压力容器顶盖起升吊具螺栓拉伸机螺栓自动旋转装置螺母拧紧装置空气平衡器防扭装置扳手螺栓伸长测量工具螺栓柱螺栓塞起吊工具电动葫芦3堆内构件反应堆堆内构件是PXS的一部分,是RV里支撑堆芯的结构组件。堆内构件提供了冷却剂的堆芯的循环。堆内构件为堆芯、控制棒提供了保护、较直和支撑,从而为反应堆运行提供了安全性和可靠性。堆内构件由RV的突起支撑,通过容器顶盖限制了向上运动。堆内构件的底部通过容器上的径向支撑键来限制其水平移动。反应堆堆内构件由上部堆内构件和下部堆内构件组成。下部由吊篮、堆芯支撑板、高压涡流抑制结构、堆芯围板、辐板主件,二次支持结构,辐射监督管和相关硬件组成。堆芯围板位于吊篮里面,堆芯围板包围着燃料组件RXS,底部支撑板支撑燃料组件。燃料组件的底部与底部支撑板相匹配,。底部支撑板有孔允许冷却剂的通过。辐板主件为底部吊篮和堆芯提供支撑堆芯围板为焊接结构,钉好,螺栓到底部堆芯支撑板上。下部堆内构件平面图和剖面图位于堆芯上方的上部堆内构件由上部支撑板,上部支撑柱,上栅格板、RCC和GRC导向管和相关附件组成。在运行时,冷却剂流过上栅格板和上部堆内构件,由出口管嘴流出。上部堆内构件支撑燃料组件的上部,用上栅格板将燃料组件分别定位。上部堆内构件通过定位销与下部堆内堆芯吊篮定位。吊装控制组件和灰棒组件通过上栅格板,通过棒导向管较直和支撑。堆内构件上部构件剖面和平面图在将堆内构件安装进RV之前,先将导向螺柱装在上部壳体上。RV和堆内构件剖面图4顶盖组合顶盖组件IHP将几个独立元件组装成一个组合来简化反应堆的换料。顶盖组合由下列元素组成围板组件和控制棒驱动机构(CRDM)冷却系统提升系统CRDM抗震支架桥架和支撑结构电缆堆芯仪表结构ICIS支撑结构围板组件和冷却系统冷却围板是将RV顶部的控制棒驱动机构包围起来的碳钢结构。在正常运行时给控制棒驱动机构线圈以及棒位显示提供冷却气流。用螺栓将围板固定在RV顶部。控制棒驱动机构和棒位显示的电缆,电缆管和支撑以及相应附件沿桥架做相应布置到围板。提升系统提升装置由提升吊具和提升杆组成。提升吊具是用来提升RV顶部和顶盖组件的作为一个装置的用具。吊具附在CRDM抗震支撑板上。吊棒装在围板里和RVCH吊钩以及CRDM抗震支撑连接。CRDM抗震支撑CRDM的抗震限制结构。位于控制棒驱动机构机架的顶部附近。堆芯仪表支架也由ECRDM抗震支架支撑。桥架和电缆支撑结构桥架位于棒行程机架的顶部的上面平面。为控制棒驱动机构的电力电缆,棒位显示电缆和堆芯仪表电缆提供支撑和路径。电缆顶盖电缆包括部分控制棒驱动机构电力电缆,堆芯仪表和棒位显示仪表从连接板到桥架,冷却围板组件到使用设备。这些电缆有序排列,连接桥架上的电缆在连接板处断开。堆芯仪表支撑结构IISS用于换料阶段,用于将堆芯仪表指套管抽取到顶盖组件。保护和支撑指套管。堆芯仪表指套管组件由测量燃料组件冷却剂出口温度的热电偶,包含测量堆芯中子通量分布的混合探测器的堆芯通量指套管。指套管穿过顶盖组件上部的RV以及堆内构件的上部插进堆芯。顶盖组合422堆芯和燃料1概述堆芯和燃料是AP1000反应堆系统(RXS)的完整部分。堆芯和燃料是RXS的产热源。反应堆堆芯和燃料结合RXS系统的其它元件与反应堆冷却系统组成了核蒸汽供应系统。反应堆堆芯和燃料是RXS的的主要产热源。堆芯产生3400MW的热功率(核蒸汽供应系统,热功率为3,415MW,当通过压力容器时,水冷却剂的温度升高到73F227C堆芯与反应性和驱动棒系统一起来进行正常和事故状况下反应堆的安全关闭。此外,反应堆燃料提供放射性物释放的主压力边界。2燃料组件堆芯布置157个燃料组件,每个组件共有264根燃料棒、24根控制棒导向管和一根中子注射率测量导管。它们按1717排列成正方形栅格,共有289个棒位。堆内构件引导冷却剂从组件低部到上部通过堆芯。燃料,堆内构件和冷却剂包含在压力容器厚壁里。燃料组件结构由底部喷嘴、燃料棒、导向管和栅格组成。423反应性控制和控制棒驱动系统控制棒驱动机构是用来控制组件在堆芯内提起、插入或保持在适当位置,以实现反应性控制。反应性控制的控制棒驱动机构CRDMS和控制棒是AP1000反应堆系统RXS的一部分。每个CRDM由四部分独立的分组件组成压力容器、线圈组件、销爪组件和驱动棒组件。CRDM包在RV顶部的顶盖装置里。CDRM的行程罩形成了压力边界并支撑其它元件。控制棒组件是一种快速控制反应性的工具,在正常运行时用于调节反应堆功率,在事故工况下引入负反应性,保证电站安全。控制棒包含棒束控制组件RCCAS和灰棒控制组件GRCASTHERCCAS由24根吸收棒组成,其顶端固定在一个三脚架上。用RCCAS来控制反应性相关的变化,控制轴向力的分布。同样,GRCAS由24个小棒组成,其顶端固定在一个或三脚架上,用GRCAS来进行负荷跟踪。这个组件提供了机械垫片MSHIM反应性机械来减小对反应堆冷却系统可溶性硼酸浓度的变化需求。RCCAS和GRCAS由反应堆容器内部的导向结构支撑。424反应堆冷却系统(RCS)1系统概述反应堆冷却系统由稳压器、电加热系统、稳压器波动和喷淋管,稳压器安全阀,反应堆冷却泵,蒸汽发生器,反应堆主冷却管、稳压器和蒸汽发生器的支撑,相关支管,通风,仪表和阀门组成。RCS由两个热交换回路组成,每个回路有一台蒸发器,两台反应堆冷却泵,循环冷却剂用的一个热端,两个冷端。另外,系统包括稳压器,连接管,阀门,以及操作控制和安全执行的仪表。反应堆冷却剂系统RCS即反应堆一回路的主回路,其主要功能是使冷却剂循环流动,使堆芯中裂变产生的热量通过蒸发器传送给二回路,同时冷却堆芯,防止燃料烧毁或毁坏。RCS具有与安全相关的功能维持反应堆冷却剂压力边界,堆芯冷却和反应性控制,过程监控,反应堆隔离,和紧急降功率。RCS也有或支持非安全相关的深度防御功能堆芯冷却,RCS压力控制和过程监控。在运行时,反应堆冷却剂泵循环升压的水通过压力容器,进入蒸汽发生器。升压水作为冷却剂、慢化剂和硼酸溶液在通过堆芯时受热,并将热传递给蒸汽发生器。接着再通过泵返回压力容器,重复这个过程。RCS的压力受稳压器的控制,稳压器通过电加热和/或水的喷淋,维持水、蒸汽的平衡。通过加热器形成蒸汽,或通过水喷淋形成冷凝来控制由于冷却剂的膨胀或收缩引起的压力的变动。安全阀安装在稳压器上面并和稳压器相连来提供RSC的过压保护。安全阀排放在大气中。RCS也由辅助系统提供服务,包括化容控制控制系统,非能动堆芯冷却系统,正常余热去除系统,蒸汽发生系统,主采样系统,废液系统,元件冷却水系统。2设备描述蒸汽发生器AP1000蒸汽发生器采用DELTA125型蒸汽发生器两台,是竖直壳体U型管蒸发器带及潮气隔离设备。每台重量约530吨,高度23米。一回路,反应堆冷却剂通过热端流进一次室。冷却剂流经逆向的U型管,将热转换到二回路,返回到一次室的冷端,再通过两个冷端流出蒸发器。非能动余热去除管嘴安到一回路蒸发器与冷端相接的底部,这个管嘴提供了应急条件下,从余热去除换热器来冷却一回路的循环流。一个单独的蒸汽发生器管嘴与化容控制的、系统的管线相连,为RCS提供了来自化容控制系统的净化和补充。AP1000蒸发器通道也提供了排放孔。蒸汽在壳上产生,向上流,由容器上部的出口流出。二次回路的给水由蒸汽发生器的给水接管进入给水环管,通过环管上的一组倒J管进入下筒体与管束之间的环状空间进入,与汽水分离室分离出来的水分隔。蒸汽发生器主泵AP1000共设四台主泵,每台蒸汽发生器下部出口管嘴各装两台两台主泵,两台主泵的转向相同。主泵的安装不同于通常,而是泵在上电机在下。主泵为一级,高惯性,离心式、密闭电机泵。靠它泵出高温、高压的反应堆冷却剂。主泵与蒸汽发生器下封头出口管嘴联成一体,省去了两者之间的主管段,减少了主回路冷却剂的沿程压降;简化了主泵蒸汽发生器及主管段的支撑,减少了LOCA事件而使堆芯裸露的可能。密封电机泵包含电机和在一个压力容器内的旋转元件。压力容器由泵壳,热屏障,定子壳体和定子插座构成。反应堆冷却泵驱动电机是垂直的,水冷,鼠笼式感应电机,带密封的转子和密封的定子。电机由元件冷却水通过电机壳体外的冷却套管、泵体和电机内部其他之间的热屏障的循环来冷却。泵电机由可变速驱动器驱动。可变速驱动器由隔离变压器、电力转换器、冷却系统和控制系统组成。泵装有振动检测系统来检测泵结构的振动。四个电阻温度探测器检测冷却循环水的温度。传感器检测转子的转向和速度。此外,电压,电流传感器提供电机负荷和输入电。主泵布置图主冷却剂管道主冷却剂管道包括连接压力容器,蒸汽发生器、主泵的热端和冷端管段。为双回路布置,每个回路有一条31英寸内径的热段将冷却剂运到蒸发器,和两条22英寸内径的冷段将冷却剂运回压力容器,完成一个循环。蒸汽发生器/主泵的竖向支撑与蒸汽发生器的下封头相联并生根在平台上。蒸汽发生器下封头采用一体锻制而成。主泵吸入口焊在蒸汽发生器下封头底部的出口上,省去了与冷却剂回路的连管从而避免了潜在的在小LOCA后,回路密封放气而致的堆芯裸露风险。此外还减少了阻尼器,防甩装置。RCS管道也包括连接到主管道和主要元件的管道。RCS的边界包括到两个隔离阀或关闭阀中的第二个阀以及之间管道。紧凑而简化的布置还带来另外一些好处。每条回路中的两条冷段所带的弯管减少了流动阻力以及因冷热段胀差而引起的应力。管道先扎制成直段而后通过感应加热成型工艺制成弯管。弯管的采用降低了造价,焊缝的减少免除了在役检查的工作。精心的管线布置及选择高塑性材料来降低管道应力使得主回路及主要辅助管道满足LBB要求,无须再有满足管道断裂的限制要求,大大简化了设计及维护通道。此外,还减少了阻尼器、防甩装置。工程实践及用户反馈表明这些特点符合人们的意愿。稳压器AP1000稳压器是垂直,圆柱型容器,有半球型顶部和底部。将液体和蒸汽维持在平衡状态。体积60M3,高度155米。也为常规设计。稳压器主要由电加热组、喷淋系统、安全阀组和相关仪表组成。喷淋管线管嘴和自动泄压安全阀连接位于稳压器顶部。喷淋流量由空气控制阀自动控制。加热器安装在稳压器底封头上垂直安装的热套管里,热套管焊到底封头上。加热器分成控制组和备用组。加热器的电力供应为380伏,50HZ三相电流。四根钢柱支撑到底封头处,为稳压器提供了垂直支撑。柱子和间隔墙之间的压杆提供了径向支撑。稳压器的仪表接头测量重要的RCS参数。八个液位抽头提供了四个通道的液位测量。两个温度抽头监视水蒸汽的温度。一个取样抽头。稳压器顶部通风装置A1000高点的通风由反应堆顶部通风阀和ADS阀提供主要功能是用于电站启动时,完全添充RCS和容器顶部。反应堆容器顶部通风布置有两路,每个都带冗余膈离阀。反应堆容器顶部通风布置有两个平行管路,1英寸的电磁隔离阀连到1英寸位于反应堆容器顶部的管线。在每个顶部隔离阀下口装设孔板。反应堆容器顶部通风阀可以移除反应堆容器顶部出来的非可冷凝的气体或蒸汽,减缓不充分冷却堆芯的可能条件或使自然循环不减缓。反应堆冷却系统支撑支撑部件为钢质结构,将反应堆冷却剂系统的负荷向承载负荷的建筑结构传递。它包括压力容器、蒸汽发生器和稳压器的支撑。压力容器支撑压力容器由四根位于冷端下面的支柱支撑着,这些支柱成90排列于主屏蔽墙中。这些支撑用于包括压力容器在内的反应堆冷却剂系统的径向膨胀,防止容器发生径向移动或扭转。负荷被压力容器支撑传到CA04结构模块的埋置板上,此模块构成主屏蔽墙的内侧面。蒸汽发生器支撑蒸汽发生器的纵向支撑由一根单独的立柱组成,它由蒸汽发生器室的地板延伸至蒸汽发生器底封头的底部。这根立柱由大的型钢组成,其两端被钉牢,允许蒸汽发生器在电站升温和降温过程中发生非限定径向移动。立柱的安装位置要方便进入蒸汽发生器对其内部进行定期维护活动。它离主泵发动机有足够的距离,以容许对泵进行维修和在役检查。蒸汽发生器下部的水平支撑位于立柱的顶部。它是一根可伸展/压缩的,与热端近似垂直的支柱。这根支柱固定在墙托和立柱上,允许蒸发器在电站升温和降温时的移动。蒸汽发生器上部水平支撑,沿热端方向的,固定于位于过渡区域的上方的上部外壳上。它由与热端中心线方向平行定位的大型水压缓冲器构成。缓冲器两侧分别固定在蒸发器和蒸发器室墙壁顶部。这些水压缓冲器调节蒸汽发生器因热力条件变化发生的位移,并且可以“锁定“,并作为动态负荷下的压杆。蒸汽发生器上部水平,支撑垂直于热端方向,固定于位于过渡区域的下方的的下部壳体上。它由两根垂直于热端的可伸展/压缩的钢性压杆构成,这两根压杆安装在操作台的水平度上的蒸汽发生器室墙壁上。蒸汽发生器的荷重就是通过蒸发器外壳上的轴,传送到这些压杆和缓冲器上。蒸汽发生器由埋置于混凝土层中的地脚螺栓或钢性焊接预埋件固定。埋置于混凝土层中的柱基部分可将纵向负荷传送到应力混凝土基础上。下部及中部的水平支撑的位置可将负荷传递到邻近地板上。上部支撑的位置可使负荷传递到蒸汽发生器室墙壁上。稳压器支撑稳压器由安装在稳压器室地板上的四根支柱支撑着。在这几根支柱顶部装有一根水平支撑,它由八根压杆组成,将稳压器连接到稳压器室墙壁上。在稳压器上部也装有一根水平支撑,它由一个环绕稳压器的环形梁和环形梁与八根压杆组成。压杆将支撑连到稳压器室墙壁上。稳压器支撑425蒸汽发生器系统1概述蒸汽发生器系统SGS由两个同样的回路组成,一个蒸发器一个回路。每个回路功能上有三个主要分系统和安全相关的主蒸汽管线以及从蒸汽发生器出口管嘴延伸的相关的管线,包括位于附属厂房和汽轮机厂房之间的管子固定装置。主要元件包括主蒸汽管,安全阀,电动释放阀和静音器和主蒸汽隔离阀。主给水和启动给水分系统SGS包括从主蒸汽发生器管嘴起,通过附属厂房到汽轮机厂房的主给水文丘管的上口的主给水管段部分。也包括从主蒸汽发生器管嘴起延伸的启动给水管线并且包括位于附属厂房和汽轮机厂房之间的管子固定装置。主要元件包括主给水控制阀主给水隔离阀、启动给水控制和隔离阀。与安全相关的蒸汽发生器的排污管线部分在排污管线上的主要元件包括隔离阀。与安全相关的功能反应堆隔离、给水隔离、二次侧过压保护、过程和监视控制与非安全相关的深度防御功能余热去除、工艺和监视控制、非安全相关的过压保护非安全相关的功能为产生电力,给水和蒸汽的传输,连续运行,工艺监测和控制2设备描述主蒸汽管线主蒸汽管线分配来自两个蒸发器的二次侧的蒸汽。一部分主蒸汽直接进入再加热器和蒸汽密封,汽轮机接收剩余的蒸汽。来自蒸汽发生器的主蒸汽管线固定在辅助厂房墙上,有余度来适应热膨胀。主蒸汽管线和支撑从蒸汽发生器到主蒸汽隔离阀的下游的固定处为I级震级。主蒸汽安全阀防止蒸汽压力超过蒸汽发生器和主蒸汽系统设计压力的110。电站每条主蒸汽管线有六个安全阀。主蒸汽安全阀位于主蒸汽隔离阀上游的以及反应堆外面辅助厂房内的主蒸汽管线上。电动空气释放阀电动空气释放阀安装在蒸汽发生器的出口管上,在正常反应堆冷却,主蒸汽隔离阀关闭或汽轮机旁路系统不能用时,提供受控的反应堆余热去除。电动释放阀位于反应堆外面辅助厂房内,主蒸汽隔离阀的上游,与蒸汽发生器相关的与安全相关的蒸汽管线上。主蒸汽隔离阀主蒸汽隔离阀的功能提供了在阀门上游和下游都出现假定的管线破裂情况下,提供有最小泄漏的关闭。给水管在正常运行时,通过主给水管线给两台蒸发器供水。每条管线在与辅助厂房/汽轮机厂房交界处要固定并且有余地保证蒸发器由于热膨胀的相对移动。给水隔离阀FS一个主给水隔离阀安装在反应堆外,主给水管线上,给水控制阀的下游。是防止在给水管线破裂时,蒸汽发生器的无控排污。主给水截止阀提供了备用隔离。在反应堆二回路破裂时,主给水隔离阀限制了进入反应堆的高能量液体的数量和限制一回路冷却。给水控制阀主给水控制阀是气动控制阀,能控制给水流速和作为给水系统备用隔离。给水截止阀每条给水管线在反应堆外有一台截止阀,在正常和扰动情况下,防止当给水泵跳闸时,蒸汽发生器的水倒流。启动给水控制阀启动给水控制阀是启动调整控制阀,提供启动给水系统的隔离和控制启动给水流速。启动给水隔离阀启动给水隔离阀是遥控闸阀。排污隔离阀两个阀门串联,位于反应堆外,辅助厂房,能够隔离排污系统。426安全壳和安全壳隔离系统(CNS)1概述CNS是边界的集合,它将内部安全壳空间和外部安全壳空间分开。它包括钢制安全壳(SCV)、电气机械贯穿件,燃料转运贯穿件,设备闸门、人员闸门、蒸汽发生器本体,二次侧仪表接头和安全壳内的蒸汽、给水和排污管线。SCV是安全壳系统的一个完整部分。它作为事故状态限制反射物的释放。并且为PCS的运行提供了热交换表面,并且支撑PCS空气导流板。这形成了与安全相关的最终热沉降。PCS的作用是紧跟LOCA、蒸汽管破裂、给水管破裂、在非能动余热去除系统运行中或自动降压系统执行中,安全壳内换料储水箱(IRWST)冒蒸汽,移除安全壳空气中的热。与当前电站相比,AP1000安全壳隔离系统有较少的机械安全壳贯穿件(包括闸门),有较多的通常闭合的隔离阀,大多数贯穿件通常是打开的,带有失败关闭的隔离阀,当失去支持系统时,如仪表气或电力时,这些阀门自动关闭。2设备描述CNS的主要元件描述如下钢制壳容器SCV为自由站立,圆柱形钢制容器带椭圆型底封头和顶封头,按照ASME的金属安全壳的指导预制的。在正常运行和任何假定事故发生后,包含在混凝土屏蔽厂房里的整个容器防止了射线和中子暴露于电站和人员。在水平以上暴露于外部环境的容器部分是FCS非能动空气冷却流的一部分。安全壳容器有下列特征直径130英尺39624M高度215英尺4英寸65634M设计规范ASMEIII,DIVISION1材料SA738,GRADEB设计压力59PSIG0507MPA设计温度300F42204K设计外部压力9PSID020BARSCV的壁厚,圆柱形部分,175英寸004445M,圆柱形底部部分厚1875英寸004762M封头的壁厚为1625英寸004127M封头为椭圆,主直径为130英尺39624MAND高度37英尺75英寸11468M。安全壳容器支撑了大部分的PCS的空气导流板。空气导流板的布置允许安全壳的外表面检查。钢板焊到穹顶上,是水分配系统的一部分。安全壳容器支撑SCV中的环吊。钢制安全壳轮廓图设备闸门和人员闸门两个设备闸门。一个在水平的工作台上,内部直径16FEET4877M。一个在地平面10721021844M,内部直径16FEET4877M,允许从地平面进入安全壳两个人员闸门,每个都分别临近设备闸门,人员闸门有大约10FOOT3048M的外部直径方便门打开宽度3英尺6英寸1067M,高6英尺8英寸2032M。安全壳容器机械贯穿件机械贯穿件由燃料转运贯穿件和机械管道贯穿件组成。电气贯穿件典型的电气贯穿件为直径12英寸03048M。电气贯穿组件由三个模块(小于直径18英寸04572M贯穿件由六个模块)组成,都通过安全壳管嘴上的防水壁。43反应堆辅助系统431化容控制系统化容控制系统由再生和下泄换热器、除盐装置、过滤器、补水泵、箱及相关的阀管及仪控组成。系统的主要部

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