《核电厂系统与设备》课后习题答案及复习提纲.pdf

仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 1 25 注 本资料主要针对 核电厂系统及设备 臧希年 编著 第 2 版 清 华大学出版社 2011 年 7 月 笔者根据所学知识及综合一些其它资料 汇编而成 分为课后习题解答与复习提纲两部分 本资料仅供读者作 些参考 由于笔者知识有限 有些知识难免存在一些偏差 请批评指 正 2014 年 2 月 16 日星期日 第一部分第一部分 课后习题参考答案 课后习题参考答案 2 3 4 5 7 8 第二章 压水堆核电厂 1 从电能生产的观点看 压水堆核电厂有哪些部分 各自有什么作 用 答 从电能生产的角度看 压水堆核电厂分为核岛与常规岛 核岛利 用核能生产蒸汽 常规岛利用蒸汽生产电能 2 从热力循环的观点看 压水堆核电厂由几个回路组成 各自的作用 是什么 答 压水堆核电厂主要由反应堆冷却剂系统 简称一回路 蒸汽和 动力转换系统 又称二回路 循环水系统组成 一回路生产蒸汽 二回路与三回路将蒸汽的热能转换为推动核汽轮机组转动的机械能 3 核电厂的厂址须满足什么要求 答 应考虑三个方面 核电厂的本身特性 核反应堆是一个强大的放 射源 核电厂的热功率决定了反应堆内的放射性的总储量 在相同的 运行条件下 堆内放射的总量与功率成正比 厂址的自然条件与技 术要求 应尽可能地避免或减少自然灾害 如地震 洪水 及灾难性 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 2 25 气象条件 造成的后果 并应利于排出的放射性物质在环境中稀释 辐射安全要求 辐射安全应符合国家环境保护 辐射防护等法规和 标准的要求 将核电厂设置在非居民区 考虑厂址周围的人口密度 和分布 4 核电厂主要有哪些厂房 核电厂主要有反应堆厂房 即安全壳 燃料厂房 核辅助厂房 汽 轮机厂房和控制厂房 5 解释名词 多道屏障 纵深防御 单一故障准则 多道屏障 在所有情况下保证绝对控制过量放射性物质对外释放 核 电厂设置了三道屏障 只有这三道屏障全部被破坏才会释放大量的放 射性物质 纵深防御 将安全有关的所有事项置于多重防御之下 在一道屏障失 效后还有另一道屏障来弥补 单一故障准则 当系统中某一部件不能执行其预定功能安全功能时 并不影响整个系统功能的执行 第三章 反应堆冷却剂系统和设备 1 大亚湾核电厂堆芯内有多少个燃料组件 简述一个燃料组件的构 成 答 157 个燃料组件 一个燃料组件呈 17 17 排列正方形排列 每个 组件有 289 个位置 其中有 264 个位置由燃料元件占据 24 个位置 由控制棒导向管占据 1 个位置由中子注量率导向管占据 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 3 25 2 控制棒组件按材料和功能如何分类 答 按材料分可以分为黑棒束组件和灰棒束组件 前者由 24 根带吸 收剂的棒束组成 所用的吸收剂材料有银 铟 镉 Ag 80 In 15 Cd 5 合金 后者是由 8 根吸收体为银 铟 镉合金与 16 根吸收体为 不锈钢的棒束组成 按照功能 吸收中子的能力 可分可分为安全棒与调节棒 3 可燃毒物组件和中子源组件的功能是什么 答 可燃毒物组件用于抵消新堆芯第一次装料大部分过剩后备反应性 初级中子源组件为监督初始堆芯装料和反应堆启动提供所需的中子 源 次级中子源组件用于反应堆功率运行两个月后的反应堆停堆后再 启动 4 控制棒驱动机构由哪些部分组成 答 压水堆核电厂的控制棒驱动机构由磁轭 耐压壳 内部部件 驱 动轴及位置指示器等 5 个部件组成 5 第一循环内有哪些功能组件 答 蒸汽发生器 稳压器 反应堆压力容器 反应堆冷却剂泵及其辅 助设施 6 简述反应堆冷却剂系统 RCP 的构成与流程 答 由冷却剂系统 压力调节系统 超压保护系统构成 流程 冷却 水通过主泵强迫循环流经冷管段 少部分冷却剂进入化容系统 大部 分进入反应堆芯 经过热交换后进入热管段 流入蒸汽发生器 经过 热交换进入过渡段冷却再次进入主泵 实现一次侧水循环 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 4 25 7 简述蒸汽发生器二次侧水的流程 为什么给水环做成倒 J 形 沿 给水环周向给水分配均匀吗 答 二次侧水通过环形给水进入传热管束 相继被预热 沸腾最后成 为热蒸汽 经过汽水分离装置 将水阻挡在折返流分离与套筒构成疏 水通道进入水空间 蒸汽进入汽轮机做功 给水环做成倒 J 形是为了避免水排空 防止给水再次进入时 过 冷水使蒸汽迅速凝 造成蒸汽发生器局部真空 从而形成水锤现象 分配不均匀 热侧大于冷侧 保证含汽量大致相同 避免两侧发生虹 吸现象 8 主泵和热屏的作用是什么 答 其作用是阻止泵壳内高温的反应堆冷却剂向泵上方的泵径向轴承 和密封组件传热 使泵径向轴承免受高温 9 简述轴封水的流程 答 轴封水来自于化学容积的高压冷却水 压力高于反应堆冷却剂系 统压力 流出的方式有两种 一种为向下流进冷却剂 抑制冷却剂往 上流 另一种向下流进入轴封 保证轴封润滑 10 简述稳压器喷淋系统的构成 答 稳压器喷淋系统由两条接到两个环路的冷管段的喷淋管线组成 每一个喷淋管上有一个自动控制的气动调节阀门 阀门装有一个保持 小流量的挡板块 使阀门不能完全关闭 11 简述稳压器压力控制原理 答 一回路的压力通过稳压器的水 蒸汽平衡平衡状态来保持 由设 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 5 25 在稳压器水空间内的电加热器的加热与设在其顶部的喷雾器 安全阀 级的冷却加以控制 当压力升高至超过设定值时 压力控制系统调节 喷淋阀 由冷管段引来的过冷水向稳压器汽空间喷淋降压 若压力低 于设定值时 压力控制系统启动电加热器 使部分水蒸发 升高蒸汽 压力 12 稳压器安全阀组由哪两个阀串联 其正常状态 开 关 如何 如 何调节稳压器水位 答 保护阀和隔离阀 在正常运行期间保护阀关闭 隔离阀开启 如 果保护阀在开启之后再关闭失效时 则隔离阀关闭 防止反应堆冷却 剂系统进一步卸压 根据稳压器水位与稳压器水位整定值之偏差信号 自动控制 RCV 的上 充流量 当偏差信号达到低水位预定值时 自动启动备用上充泵 而 当达到高水位偏差预定值时 自动启动备用的通断式电加热器组加热 欠热水 并加大下泄流或减少上充水 13 为应付断电事故 一回路系统及设备设计上采取了哪些措施 答 增加飞轮的惯性流量 在反应堆冷却剂泵电动机顶部装飞轮 延长主泵断电后的惰转时间 保证断电后短时间内有较高的流量通过 堆芯 在一回路设备布局上 应使蒸汽发生器的位置高于反应堆压 力容器 以便建立和保持一个自然循环的驱动头 此外核电厂至少 接有与两个不同方向的独立电源 以避免一些自然灾害造成断电事故 14 为什么一回路系统的压力选得那样高 答 由水热物理可知 想要提高反应堆冷却剂出口温度 而不发生冷 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 6 25 却剂沸腾 必须提高一回路压力 但这方面十分有限 同时提高入口 温度也可以提高热效率 第四章 核岛主要辅助系统 1 试述一回路水容积变化的原因 RCV 是如何实现容积控制的 怎样 才能维持稳压器的水位在程控液位上 答 温度的变化和不可避免的泄漏都可以使一回路的水容积发生变化 通过上充下泄将稳压器的液位维持在 程序液位 上充补水 补偿 一回路水的收缩和泄漏 硼和水补给 REA 系统执行 下泄排水 吸 收一回路水的膨胀 下泄流排往容积控箱或 TEP 硼回收 系统 2 为什么要进行一回路水化学控制 主要包括哪些方面 又是如何 控制的 答 1 清除水中的悬浮杂质 限制腐蚀 控制在最低限度 物理 腐蚀 结垢 会影响热传输 形成热点 导致燃料包壳破损 化学腐 蚀 侵蚀 高温 高氧含量 低 pH 值会加快化学反应速率 进而 使腐蚀进程加速 2 将一回路水的化学和放射性指标维持在规定的范围内 水作为 冷却剂在一回路的高温高压和强辐射场中循环 它除了载热和慢化中 子外 还发生一系列的反应 裂变产物从破损的燃料元件中逃逸都导 致水质恶化 回路中放射性增高及结构材料损坏等不良后果 主要方面包括 氧 氢 氟的质量分数 pH 值 悬浮体含量以及电 导率 常用氢氧化锂和氢氧化铵控制 pH 值 pH 值为 9 5 到 10 5 为宜 控制 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 7 25 氧含量 机组启动时注入联氨 正常运行时向容控箱充入氢气 氢达 到一定浓度以抑制水辐照分解生成氧 通过过滤和除盐净化一回路 水 3 利用硼酸进行反应性控制有何特点和局限 特点 优点 硼酸溶于水中 不需要任何额外空间就能起到吸收 中子的作用 可省去大量控制棒 简化了堆芯布置和反应堆压力容器 顶部结构 可溶性硼酸均匀弥散在慢化剂中 消除了采用控制棒时 造成的了采用控制棒时造成的堆芯内中子通量密度不均匀现象 反 应堆运行时 控制棒几乎可以全部抽出堆芯 使堆芯功率分布均匀 对 提高燃耗深度有利 局限 这种办法对反应性调节速度较慢 因而仅适于控制较慢的反 应性变化 在较高的硼浓度下 可能出现正的慢化剂温度系数 这是 运行安全所不希望的 4 化学容积系统有哪些辅助系统 答 硼和水补给系统与硼回收系统 5 核岛的最终热阱是什么 废热如何排到热阱 答 重要厂用水系统 重要生水系统 通过设备冷却水与重要厂用 水热交换器将废热排到热阱中 6 用于正常停堆后余热排出的系统有哪些 答 余热排出系统 设备冷却水系统 重要厂用水自组织系统及反应 堆换料水池和乏燃料池冷却和处理系统 RRA RRI SEC PTR 7 反应堆停闭 3 个小时了 这时剩余发热由什么系统排出 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 8 25 答 余热排出系统 RRA 第五章 专设安全设施 1 安全注射系统包括哪几个子系统 答 高压安注系统 中压安注系统 蓄压箱注入系统 低压安注系 统 2 各子系统分别在何种情况下启动 答 当冷却剂系统压力降至一定值 如 11 9MPa 或 蒸汽管道大破裂事故时 高压安全注射泵自动启动 一回路管道发生破裂 压力急剧下降的情况下 蓄压注射管系在最短 的时间内淹没堆芯以避免燃料元件的熔化 在冷却剂管道大破裂 冷却剂压力急剧降低时中压安注系统启动 以 淹没堆芯和保证堆内水的流动 以便导出余热 3 安全注入箱中充 N2 的目的 答 当一回路系统压力低于蓄压箱的注入压力时 氮气的压力可以使 上回阀打开 让蓄压箱中的含硼水迅速注入堆芯 4 最初的喷淋水中加入一定量 NaOH 的目的 答 去除安全壳大气中悬浮的碘与碘蒸气 5 安全壳喷淋系统如何使失水事故时安全壳的压 力和温度保持在所允许的数值之内 答 在发生失水事故或导致安全壳内温度 压力升高的主蒸汽管道破 裂事故时 从安全壳顶部通过直接喷淋与再循环喷淋方式喷洒冷却水 为安全壳气压间降温降压 限制事故后安全壳内的峰值压力 以保证 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 9 25 安全壳的完整性 第七章 核汽轮发电机组 1 什么是汽轮机的 级 它由哪两部分组成 答 完成能量转换的基本单元称为 级 级主要由一列喷嘴叶栅 静 叶栅 和一列动叶栅组成 2 简述汽轮机的冲动作用原理和反动作用原理 答 冲动作用原理 高速汽流流经动叶片时 由于汽流方向改变 产 生了对叶片的冲动力 推动叶轮 2 旋转作功 将蒸汽的动能变成轴旋 转的机械能 这种利用冲动力作功的原理 称为冲动作用原理 反动作用原理 在反动式汽轮机中在动叶栅中膨胀 压力下降 速 度由动叶进口相对速度 w1 增至动叶出口相对速度 w2 汽流会对动叶 产生一个由于加速而引起的反动力 使转子在蒸汽冲动力和反动力的 共同作用下旋转作功 这种利用反动作用力作功的原理 称为反动原 理 3 汽轮机本体由哪些部分组成 答 汽轮机由转动部分和静止部分所组成 转动部分有主轴 叶轮 或 转鼓 动叶栅 联轴器及装在轴上的其他零件 静止部分包括基础 台板 机座 汽缸 喷嘴 隔板 汽封 轴承等部件 但主要是汽缸 和隔板 4 核汽轮机组有哪些特点 答 新蒸汽的参数低 在一定范围内变化 蒸汽参数低 多采用饱和 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 10 25 蒸汽 体积流量大 核汽轮机组多数工作在湿汽区 采用汽水分离再 热器 甩负荷 易超速 5 为什么核汽轮机容易超速 如何预防超速 答 原因 核汽轮机组多数级工作在湿蒸汽区 通流部分及管道表面 覆盖一层水膜 导致机组甩负荷时 压力下降 水膜闪蒸为汽 引起 汽流速骤增 措施 1 完善汽轮机的去湿和疏水机构 减少部件和通道中凝结水 2 在汽水分离再热器后蒸汽进入低压缸前的管道上装备快速关闭的 截止阀 6 核电厂为什么要采用汽水分离器 卧式汽水分离器的加热蒸汽源 分别来自哪里 答 蒸汽在高压缸作完功后 其排汽湿度已达到 14 3 如果不采取措施 继续送往低压缸作功 低压缸末级蒸汽湿度可能达 到 30 左右 远超出 12 15 的允许值 将危及汽轮机的安全运行 为进一步提高经济性 现代核汽轮机组一般采用二级再热 第一级再 热来的加热的蒸汽来自高压缸抽汽 第二级再热的加热蒸汽用新蒸汽 7 简述凝汽器的功能 答 凝汽器是二回路热力循环的冷源 其基本功能是接收汽轮机的排 汽并将其凝结成水 构成封闭的热力循环 其具体功能有 1 在循环水系统 汽轮机轴封系统及真空系统的支持下 建立并 维持汽轮机所要求的背压 保证汽轮机安全 可靠 经济地运行 2 接受汽轮机排汽及蒸汽排放系统的蒸汽 并将 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 11 25 3 接受来自各疏水箱的疏水 经过滤除氧 保持凝结水水质 为 二回路贮存供应凝结水 第八章 核电厂回路热力系统 1 简述大压湾核电厂二回路热力系统的流程 答 凝结水从蒸汽发生器内吸收一回路冷却剂的热量变成蒸汽 送往 高压缸做功 经过汽水分离器降压蒸汽的湿度后送往低压缸做功 蒸 汽推动汽轮机做功 将蒸汽热能转换成汽轮机动能 继而汽轮机带动 发电机发电 2 核电厂二回路热力系统与火电厂有哪些差别 答 核电厂的回路理论热效率低于火电厂 现代典型的压水堆核电厂 二回路蒸汽初压约为 6 5Mpa 相应的饱和温度约为 650 摄氏度蒸汽 干度为 99 75 而火力发电使用的新蒸汽初压已经达到 34 5 Mpa 温度为 650 摄氏度甚至更高 从热力循环的角度讲 核电厂的循环热效率高于火力发电厂 3 主蒸汽系统的功能是什么 蒸汽送往哪些设备和系统 答 把蒸汽发生器产生的蒸汽送到汽轮机组和各用汽单元 压力和流 量信号用于调节向大气排放阀 调节蒸汽发生器的水位等 用作形成 反应堆保护系统 安全注入系统和蒸汽管道隔离等保护信号 与主给 水和辅助给水系统配合 排出反应堆产生的热量 4 简述给水除氧的分类及物理除氧的原理 答 物理除氧和化学除氧 化学除氧原理是利用化学药剂 如联氨或 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 12 25 来硫酸钠 使水中游离氧形成化合物 能够达到彻底除氧的功能 物 理除氧原理是根据亨利定律和道尔屯定律 降低水中溶解气体的质量 分数的关键是减小它们在空气间的分压 将水加热到饱和温度 使水 蒸汽的分压趋于零 从而达到除氧目的 5 蒸汽排放系统由哪些系统构成 功能是什么 答 由大气蒸汽排放系统 凝汽器蒸汽排放系统 除氧器给水箱排放 系统构成 在汽轮机突然降负荷或汽轮机停机情况下 排走蒸汽发生 器内产生的过量蒸汽 避免蒸汽发生器安全阀动作 在核电厂热停闭 和最初冷却阶段 排出堆内剩余发热和一回路显热直至余热去除系 统投入使用 在安全方面 蒸汽排放系统导出负荷突然减少所多余的 蒸汽 使反应堆冷却剂系统得到有效的冷却 从而防止一 二回路超 压 第二部分第二部分 备考复习提纲备考复习提纲 名词解释总结 1 自然循环 指在闭合系统中仅仅依靠冷热流体间的密度差形成的 浮升力驱动循环流动的一种能量传输方式 2 剩余发热 反应堆停堆后 虽然以裂变为机制的核功率在很短的 时间内降到了零 但以裂变产物以衰变的发热功率还将继续存在 即剩余发热 3 储存衰变 对放射性废气先储存一段时间待其中的放射性物质衰 变到一定的水平后再进行处理的一种方式 4 第三代核电系统 指满足 美国用户要求文件 URD 或 欧洲 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 13 25 用户要求文件 EUR 具有更高安全性的新一代先进核电系统 5 第四代核能系统 指安全性和经济性更加优越 废物产生量极少 无须厂外应急 并且具有防核扩散能力的核能系统 6 链式裂变反应 每次俘获一个中子而放出 2 3 中子 放出的中子又 去与其它的原子核发生核反应 这样只要一个中子能够碰上裂变 核就会引起裂变反应并且能够继续进行下去 7 水锤现象 当水位降低到给水环以下时 给水环中充满蒸汽 给 水再次进入时 过冷水使蒸汽迅速凝结 造成局部真空 给水涌 入这一空间 给水环和给水管路产生很大的动载荷 这就是水锤 现象 8 循环倍率 在两相流中 循环倍率是指两相介质的总质量与气相 介质质量之比 9 热污染 指由于大量余热集中地排入水源的某一段 以影响附近 水域中水生物的正常繁殖与生长 从而造成的对自然界生态平衡 的破坏 10 端差 加热蒸汽对应的饱和温度与加热器出口水温之差称为端差 端差加大了做功能力的损失 降低了电厂的热经济性 减少端差 的主要办法是增加传热面 11 多道屏障 纵深防御 单一事故准则 多道屏障 在所有情况下保证绝对控制过量放射性物质对外释放 核电厂设置了三道屏障 只有这三道屏障全部被破坏才会释放大 量的放射性物质 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 14 25 纵深防御 将安全有关的所有事项置于多重防御之下 在一道屏 障失效后还有另一道屏障来弥补 单一故障准则 当系统中某一部件不能执行其预定功能安全功能 时 并不影响整个系统功能的执行 12 受控泄漏密封 通过一号密封的泄漏量是预先确定的并受到控制 这种密封称为 受控泄漏 密封 13 各主要系统的英语缩写 电气部分主要系统 发电机励磁和电压调节系统 GEX 输电系统 GEV 主开关站 超高压配电装置 GEW 高压给水加热器系统 AHP 给水流量控制系统 ARE 辅助给水系统 ASG 循环水系统 CRF 填空题攻略 1 几大系统的总结 结合书上第六页的图记忆 反应堆冷却剂系统 一回路 蒸汽发生器 反应堆冷却剂泵 反应堆本体 反应堆压力容器 稳压器及其相应管道 蒸汽和动力转换系统 二回路 主蒸汽系统 VVP 汽轮机系统 GCT 汽水分离再热器系统 GSS 凝结水抽取系统 CEX 循环水系统 CRF 低压给水加热器系统 ABP 给水除气器系统 ADG 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 15 25 汽动 电动给水泵系统 APP APA 核辅助系统 反应堆冷却剂系统 RCP 化学容积控制系统 RCV 反应堆硼和水的补给系统 REA 余热排出系统 RRA 反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统 PTR 安全注入系统 RIS 安全壳喷淋系统 EAS 三废处理系统 废液处理系统 废气处理系统 固体处理系统 核供汽系统 反应堆 反应堆冷却剂系统及其辅助系统 2 核电厂选址三方面 核电厂本身特性 厂址的自然条件和技术 要求 辐射安全 3 核系统三道屏障 燃料棒包壳 一回路承压边界 安全壳 4 反应堆冷却剂系统三组成 冷却系统 压力调节系统 超压保 护系统 5 核电厂设计五大原则 多道屏障 纵深防御 故障准则 抗自 然灾害能力 辐照剂量标准 6 循环水系统分为 开式供水和闭式供水 7 我国的核安法规分为三类 抗震I类 抗震 类 非抗震类 核电站安全分级采用确定论和概率论两种分级方法 8 反应堆本体四组成 堆芯 堆芯支撑结构 反应堆压力容器 控制棒传动机构 9 在热功率不变的情况下 提高冷却剂的质量流量可以减少出入 口的温差 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 16 25 10 作为第四代新型核电厂候选堆芯有 钠冷 气冷 铅冷快堆 极高温气冷堆 熔盐堆 超临界水堆 11 一回路的工作压力 冷却剂的进出口温度 流量 压力容器的 水位是等参数的选择 直接影响了核电厂的安全性 一般选择 15 5MPa 291 4 310 20 64 12 反应堆冷却剂流过堆芯时起慢化剂的作用 13 控制棒按照材料来分可以分为 黑棒束组件和灰棒束组件 吸 收能力强的的黑棒组件用作安全棒 灰棒作为调节棒 14 反应堆中子的三个去向 泄漏到外界 被非裂变材料吸收 被 裂变材料吸收并进一步参与裂变反应 15 反应堆冷却剂泵分为 屏蔽电机泵 轴封泵 区别 给水泵按 驱动类型分为 汽动给水泵和电动给水泵 16 蒸汽发生器形状可分为 U 形管 直管 螺旋管蒸汽发生器 17 蒸汽发生器的传热的传热计算分为 传热设计计算 传热校核 计算 18 水循环稳定的条件是驱动压头等于总流动压降 19 稳压器按照原理和结构形式的不同可分为 气罐式稳压器 电 加热式稳压器 20 稳压器压力波动的原因 瞬变过程中反应堆冷却剂体积的变化 一回路冷却剂泄漏 21 防止腐蚀是冷却剂化学中心任务 22 常用 PH 控制剂有氢氧化锂 氢氧化铵 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 17 25 23 为了防止闪蒸先降温 后降压 24 除硼离子床是 OH 型阴离子树脂床 其作用是用来除去冷却剂 中的硼酸 25 对含氢废气处理系统是在正压力下运行的 含氧废气处理系统 在负压下运行 26 高压安注系统工作分为直接注入阶段 再循环阶段 27 重要厂用水系统又称为重要生水系统 是核岛的最终热阱 其 功能为冷却功能与隔离功能 28 反应堆换料水池和乏燃料冷却和处理系统三大功能 冷却 净 化 充排水 29 核安全三要素 控制反应性 包容放射性物质 反应堆的冷却 30 专设安全设施的原则 设备的可靠性 多重性 独立性 31 安注系统又称应急堆冷却系统 分为高压安注系统 蓄压箱注 入系统和低压安注系统 其中蓄压箱注入系统为非能动系统 不需要安注信号启动可启动电气设备 32 向喷淋水中加入氢氧化钠除去安全壳大气中的悬浮的碘和碘蒸 汽 33 安全壳喷淋系统是在设计基准事故下可以排除安全壳内热量的 唯一系统 分为直接喷淋与再循环喷淋两种方式 34 安全壳隔离分为 A 阶段与 B阶段 后者为隔离的最高级别 35 核电厂的理论热效率低于火电厂 而循环热效率高于火电厂 36 核汽轮组完成能量转换的基本单元称为 级 级主要由一列喷 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 18 25 嘴叶栅 或称静叶栅 和一列动叶栅组成 37 汽轮机的本体结构由转动部分与静止部分构成 前者可分为主 轴 叶轮 动叶栅 后者分为汽缸与隔板等 38 主蒸汽系统必须能够保证核电厂在正常运行工况和事故工况下 导出反应堆释放的热量 39 给水除氧分为物理除氧与化学除氧 前者建立在亨利定律和道 尔顿定律上 将水加热到饱合温度 水蒸汽的分压趋近于水面 上的全压 其他气体的分压为零 后者利用联铵或者亚硫酸钠 使水中的游离氧形成化合物 40 蒸汽排放系统在达到排放要求时 优先启用凝汽器和除氧器 其排放控制模式分为温度模式和压力模式 41 核电厂停闭运行有正常停增长和事故停闭 42 核电站的四类运行工况 正常运行和运行瞬态 常见故障 不 常见事故 极限事故 43 根据反应堆的类型 可分为压水堆 沸水堆 轻水堆核电厂 44 PCM 是核电厂运行中常用的反应性单位 简答题简答题 课后习题可以作为准备简答题复习的参考题材 详见本资料的 第一部分 问答题问答题 1 反应堆冷却剂系统主要功能 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 19 25 在正常运行时载出热量 通过蒸汽发生器传给二回路工质产生 蒸汽 驱动汽轮机发电机发电 停堆以后的第一阶段 经蒸汽发生器带走堆内衰变热 系统的压力边界构成防止裂变产物释放到环境中的一道屏障 反应堆冷却剂是可溶化学毒物硼的载体 并起慢化剂和反射层 作用 控制一回路压力 同时实行超压保护 2 反应堆冷却剂泵的基本要求 能长期在无人维护情况下安全可靠地工作 却剂的泄漏尽可能少 动部件应有足够大的转动惯量 过流部件耐高温和硼酸水的腐蚀 便于维修 3 蒸汽发生器的分类及特点 按工质流动方式可分为 自然循环蒸汽发生器和直流蒸汽发生器 按传热管形状可分为 U 形管 直管 螺旋管蒸汽发生器 按安放方式可分为 立式和卧式蒸汽发生器 按结构特点可分为 带预热器的和不带预热器的蒸汽发生器 4 稳压器安全阀先导控制器的运行原理 当稳压器的压力低于先导阀整定压力时 活塞杆在上面位置 先 导阀盘 R1 开启 使主活塞上部与稳压器联通 由于主阀活塞的面积 大于阀盘的面积 因此主阀关闭 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 20 25 当稳压器的压力升高时 压力作用在先导活塞上使活塞向下移动 R1 关闭 使主活塞上部与稳压器隔离 此时主阀仍然保持关闭 当稳压器的压力达到先导阀整定压力时 活塞杆进一步下移 先 导阀盘 R2 开启 使主阀活塞上部的流体通过 R2 排出而卸压 作用于 主阀盘上的稳压器压力使主阀开启 当稳压器的压力下降时 活塞标上升 先关闭 R2 再开启 R1 使 主阀活塞上部与稳压器接通 恢复到初始状态 于是主阀关闭 5 压水反应堆核电厂的辅助系统的功能 排出核燃料剩余功率 对反应堆冷却剂进行化学和容积控制 进行设备的冷却 废物的收集和处理 核岛通风空调系统 6 简述化学容积控制系统的功能及实现方法 组成 容积控制 吸收稳压器不能全部吸收的一回路水容积的变化 从 而将稳压器的液位维持在整定值 上 可以通过上充补水 补偿一回 路水的收缩与泄漏 主要由硼和水补给系统执行 化学控制 清除水内悬浮杂质 限制腐蚀 将放射性控制在最低 水平 可以通过注入氢氧化铵和氢氧化钠调节 PH 值 在机组启动时 注入联氨 在机组正常运行时向容积控制箱充入一定浓度氢气 以抑 制水的辐射分解生成氧气 从而控制氧的含量 通过过滤除盐净化一 回路水 仅供用于学习交流 切勿用于任何商业性目的 21 25 反应性控制 通过调节硼酸的质量分数来控制反应堆裂变的功率 但这种方法仅适用于控制较慢的反应性变化 结构组成 化学系统由下泄回路 净化回路 上充回路 轴封水和 过剩下泄回路组成 另外 化容系统还有一条低压下泄管线和一条除 硼管线 7 反应堆硼和水补给系统的功能 反应堆硼和水补给系统是化学和容积控制系统的支持系统 为化学和 容积控制系统的主要功能实现起保证作用 主要功能有 当化学和容积控制系统进行容积控制时 为反应堆冷却剂系统提供所 需的除气除盐含硼水 当化学和容积控制系统进行化学控制时 制备 和注入联氨 氢氧化锂等化学药剂 当化学和容积控制系统进行反应 性控制时 提供浓硼酸溶液或除气除盐水 辅助功能有 为主泵的第三道轴封水提供清水 为第三道轴封的平衡 管供水 提供稳压器卸压箱的喷淋水 为换料水箱提供初始充水和补 水 为安全注射系统硼注入箱提供初始充水和补水 在化容系统扫气 时 向容积控制箱充水 8 反应堆换料水池乏燃料池冷却和处理系统的功能 冷却 对乏燃料池的水进行冷却 带走乏燃料的衰变热 换料或停堆检修期间 当一回路处于开启状态 在余热排除系统 不可用时 本系统用来冷却堆芯 将平凡的事做好 你就会变成不平凡的人 22 25 净化 去除反应堆换料水池和乏燃料池中的腐蚀产物 裂变产物和水中 悬浮杂质 保持水的良好的能见度和低的放射性水平 充排水 向反应堆换料水池和乏燃料水池充水和排水 使水池有足够的水 层 为操纵人员提供良好的生物防护 保证乏燃料组件处于次临 界状态 为安全注入系统和安全喷淋系统提供足够的含硼水 9 三废的来源及分类 处理方法 三废来源详见书第 134 页 废水根据来源可分为可复用废水与不 可复用废水 其中不可复用可分为工艺废水 化学废水 地面废 水 放射性废水的处理方法为 离子交换 贮存衰变 浓缩蒸发 超细过滤 废气按照来源可分为含氢废气 不含氢废气 通风排气 废气处 理方法有 贮存衰变法 活性炭延滞法 稀释排放 过滤静电除 尘和喷淋 近零排放 处理法等 固体废物按其来源分为