第三代核电AP1000.ppt

2009年3月23日星期一 AP1000详细介绍 一 AP1000核岛主要工艺系统介绍二 AP1000核岛主要的设计参数三 反应堆冷却剂系统一RCS四 非能动堆芯冷却系统一PXS五 非能动安全壳冷却系统一PCS六 化学和容积控制系统一CVS七 正常余热排出系统一RNS 目录 2009年3月23日星期一 一 AP1000核岛主要工艺系统介绍 1 反应堆冷却系统一RCS2 非能动堆芯冷却系统一PXS3 非能动安全壳冷却系统一PCS4 化学容积控制系统一CVS5 正常余热排出系统一RXS6 设冷水系统一CCS 7 蒸汽发生器排污系统一BDS 8 乏燃料池冷却系统一SFS 9 一回路取样系统一PSS 10 液体废物系统一WLS 11 装换料系统一FHS12 蒸汽发生器系统一SGS13 主给水和启动给水系统一FWS14 安全壳系统一CNS15 安全壳泄漏率试验系统一VUS16 安全壳再循环冷却系统一VCS17 安全壳氢气控制系统等27 28个工艺系统 2009年3月23日星期一 二 AP1000核岛主要的设计参数 AP1000发电机的上网电为1090MKW NNNS热功率为3415MKW 反应堆的换料周期为18个月 100 功率甩负荷到厂用电 不仃堆 仃机 设计寿期为60年 RCS设计压力 17 1MPa RCS设计温度 343 360 正常运行压力 15 4Mpa 热段温度 321 冷段温度 281 在考虑热蒸汽发生器传热管堵管10 的状态下 RCS的热段温度可达325 321 AP1000属于第三核电厂 但用于发电的主设备都有成熟的经验 如反应堆压力容器 核燃料组件 堆内构件 蒸汽发生器 主泵 汽轮发电机组等 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 1 反在堆冷却剂系统主要设计功能 反在堆冷却剂系统使用的介质 水 硼溶液 既是冷却剂 载热剂 也是慢化剂 水一水堆 反在堆冷却剂系统压力边界是防止放射性物质外泄的第二道屏障 调节冷却剂中的硼浓度来控制反应性 自动降压功能 应急卸泄功能 进行压力控制 起到稳压作用 工艺监测 有足够的能力使反应堆保持在安全停堆状态 有足够的能力可以预防和缓解事故的发生和发展 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2 反在堆冷却剂系统主要设计参数设计压力 17 1MPa 174 5Kg cm2 设计温度 343 稳压器的设计温度 360 运行压力 15 4MPa热段处冷却剂的温度321 1 C冷段处冷却剂的温度280 7 C热段处冷却剂的流量40348m3 hr 23m s 一 最大 冷段处冷却剂的流量17886m3 hr 20 25m s式 热段处冷却剂的压力15 50MPa冷段处冷却剂的压力15 93MPa 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 主管道主要性能和参数如下 冷段数量4热段数量2设计压力 17 1MPa 174 5Kg cm2 设计温度 343 稳压器的设计温度 360 运行压力 15 4MPa热段处冷却剂的温度321 1 C冷段处冷却剂的温度280 7 C热段处冷却剂的流量40348m3 hr 23m s 一 最大 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 冷段处冷却剂的流量17886m3 hr 20 25m s 热段处冷却剂的压力15 50MPa冷段处冷却剂的压力15 93MPa冷段内径559mm热段内径787mm冷段壁厚65mm热段壁厚83mm主管道材料 控氮不锈钢 SA 376 316LN 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 反应堆堆芯的主要设计参数压力壳 内径4 039m 吊篮 堆芯围板 热屏 下部支持板 上部支持 活性区 控制棒导向管 堆顶模块 一体化堆顶 压力壳内径 4 039m压力壳总高 12 2m堆芯燃料组件数 157合燃料活性长度 4 27m燃料组件排列 17x17控制组件数 53灰棒组件数 16 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 核裂变 23592U 1N0 X1 X2 2 431N0 E其中 E 200MeV 裂变能是在燃料元件内释放出来的 平均值2 431N0 99 35 瞬发中子 0 65 缓发中子 5 左右的裂变能是在慢化剂中释放出来的 不足5 的裂变能是在反射层和热屏蔽层中释放出来的 AP100O核电厂堆芯功率为3400MW NSSS输出热功率为3415MW 其中有15MW是主泵的贡献 10B 1N0 7Li 4 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 燃料元件 157盒燃料元件排列 17 17一289根控制捧 黑捧 53束灰棒 16每束控制棒有24根元件 其中 12根为不锈钢材料12根强吸收中子材料 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 1初始堆芯燃料组件内的燃料棒富集度是均匀的 53x2 35w o 52x3 40w o 52x4 45w o 2使用1558根硼玻璃可燃毒物棒 部分向心布置 和8832根IFBA可燃毒物棒 69束控制棒 16束灰棒 53束黑棒 3每束灰棒由4根Ag In Cd棒和20根不锈钢棒组成 黑棒则由24根Ag In Cd棒组成 4使用157个西屋最新的17X1714英尺 426 72厘米 Robust燃料组件 具备不调硼负荷跟随能力 从初始堆芯开始就实现18个月长燃料循环 设计先进 设计方法和设计内容与第二代压水堆相比有一定改进 基本达到第三代压水堆的要求 是世界上先进的堆芯核设计之一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 1 蒸汽发生器 2台 垂直倒U形管 再循环设计下封头 管板 隔板 进出口接管 人孔 筒体 传热管 传热管支承板 给水环 初级蒸水分离器 二级蒸水分离器每台蒸汽发生器的管子数 10 025根蒸汽发生器总高 22 5m2 蒸汽发生器设计参数 每台蒸汽发生器的蒸汽流量 3400T h 总的蒸汽流量 6795T h 给水温度 227 蒸汽发生器出口压力 5 612MPa 设计压力 8 274MPa 设计温度 316 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 每台蒸汽发生器的排污流量 0 061 2 07T h 每台蒸汽发生器最大排污流量 0 61 20 7T h 在110 设计压力下 每台蒸汽发生器安全阀的排放能力 3740T h 每台蒸汽发生器释放阀排放能力 在0 689MPa压力下 排放量 32T h在8 274MPa压力下 排放量 46 3T h 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 反应堆冷却剂泵 4台屏蔽泵电动机铭牌额定值 5 220kW设计流量 17886m3 h压头 111 3m转速 1800rpm 频率60ZH可调 每回路最佳估计流量 35 658m3 hr 热管段 总高 6 69m 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月23日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 三 反应堆冷却剂系统一RCS 2009年3月16日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 PXS非能动堆芯冷却系统设计功能 应急补给功能 3500PPm硼水 堆芯安全注射功能 应急堆芯衰变热移出功能 安会壳内PH值控制功能 反应堆冷却剂系统冷却功能 换料控的淹没功能 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS PXS非能动堆芯冷却系统设计参数1 补给水箱2只 设计压力 17 1MPa 设计温度 343 总容积 70 8m3 2 硼浓度 3500PPm2 非能动热交换器1个 设计压力 17 1MPa 设计温度 343 热交换面积 476m2 低效率 3 安注箱2只 正常运行压力 4 8MPa 总容积 56 6m3 2 正常运行水容积 48 1m3 正常运行气容积 8 5m34 安全壳内置换料水箱1只 总水容积 2131m3 硼浓度 2700PPm 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月16日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 四 非能动堆芯冷却系统一PXS 2009年3月23日星期一 五 非能动安全壳冷却系统一PCS 2009年3月23日星期一 五 非能动安全壳冷却系统一PCS 1 PCC系统主要的设计功能 移出安全壳内热量 进行安全壳内的工艺监测 为消防系统提供水源2 PCC系统主要设计参数 PCS贮存水箱容积 2864m3 FPS消防水箱容积 68m3 PCCAWST辅助水箱容积 3546m3 PCS初始冷却水流量 112m3 h 循环水泵冷却水流量率 22 7m3 h 循环水泵扬程 114 3m PCS贮存水箱水最低温度 4 5 PCS贮存水箱水最高温度 49 运行层一135 导流板高度一142 2009年3月23日星期一 五 非能动安全壳冷却系统一PCS 2009年3月23日星期一 五 非能动安全壳冷却系统一PCS 2009年3月23日星期一 五 非能动安全壳冷却系统一PCS 2009年3月23日星期一 六 化学和容积控制系统一CVS 2009年3月23日星期一 1 CVS系统主要功能 一回路充水 泄漏补水 调节回路水化学 a净化一回路水质 b添加化学物 调节一回路水化学 c添加醋酸锌 使一回路内表面生成坚韧的氧化锌 对冷却剂进行硼化或稀释 作为稳压器的辅助喷淋 除气功能 氢气或溶解于水中的其他裂变气体 提供一回路系统水压试验相关设施 六 化学和容积控制系统一CVS 2009年3月23日星期一 2 主要的设计参数 正常硼化流量 22 71m3 h 正常稀释流量 22 71m3 h 正常下泄净化流量 22 71m3 h 通过离子交换柱的最高允许温度 54 4 硼酸贮存箱的硼浓度 4375PPm 反应堆冷却剂过虑器 A B 精度 0 25 m 西屋要求改为0 1 m 目前还没有最后确定 一台上充泵最补水流量 30 66m3 h 二台上充泵最补水流量 39 75m3 h 六 化学和容积控制系统一CVS 2009年3月23日星期一 七 正常余热排出系统一RNS 2009年3月23日星期一 1 正常余热排出系统的主要功能 正常工况下的停堆冷却 在低压工况下对反