船舶核动力装置习题整理

1、船舶核动力装置绪论4 .核能具有哪些特点？(1) 核燃料具有极高的能量密度；(2) 核裂变反应不需要氧气；(3) 核裂变反应会产生大量的放射性物质；(4) 核动力装置具有潜在的危险性；(5) 需要采取严格的辐射防护措施；(6) 运行管理要求很高。2. 核能用作船舶动力具有哪些优越性？(1) 燃料重量占全船载重量的比例较小；核动力舰船不需要携带大量的燃料，在反应堆寿期内不需要外界补充燃料核动力舰船可携带更多的武器装备和其他物资，提高战斗力和自持力可大大减少辅助舰船的数量，提高整个舰队的航速和续航力(2) 提供较大的续航力和推进功率 ；续航力：是舰艇装载一次燃料所能持续航行的距离舰船推进功率：与航

2、速的立方成正比(3) 提高潜艇的隐蔽性；核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电，可长期潜航水面舰船不需要设置进气道和烟囱，减少上层建筑，免受烟气的腐蚀和热气流的影 响，降低了红外特征大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱，上层建筑布置更为灵活3. 为什么船用核动力装置普遍采用压水堆？压水堆慢化剂采用轻水，冷却剂采用轻水，冷却剂在堆芯不沸腾，采用U-235富集度为3%到4%的U02陶瓷燃料，在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命，燃料的富集度一般 都很高；一、二回路之间相互隔离，二回路不需要屏蔽；具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点，技术比较成熟；在结构设计上采用多道屏障防止放射

3、性物质外泄，而且冷却剂具有负温度系数，使 反应堆具有自稳自调特性，安全性较好。4. 船舶核动力装置的船用条件是什么？(1) 复杂多变的海洋环境会使船舶产生不同程度的摇摆，倾斜和起伏，核动力装置 必须具备在一定的摇摆，冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力；(2) 船舶在航行过程中可能发生碰撞，触礁，火灾，沉没等各种海上事故，军用核 动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击，核动力装置应该有可靠，完善的安全措 施，在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故；(3) 由于船舶机动性的特点，核动力装置运行工况改变频繁，功率变化幅度大，而 且工作人员活动场所小，运行条件恶劣，运行管理难

4、度大；(4) 船舶航行长期远离码头，基地。维修和补给困难，核动力装置应该具有良好的 可靠性和较强的生命力；(5) 船舶尤其是潜艇的空间和载重量有限，核动力装置必须重量轻，体积小，布置 紧凑；(6) 船上及港口人员密集，核动力装置必须有良好的放射性防护措施；(7) 海洋气候潮湿，空气中含有盐分，核动力系统和设备必须有良好的抗腐蚀性能。5. 船舶轴功率与排水量，航速之间的关系是什么？Ne=D23 Vs3C KWNe:供给推进器的功率，即核动力装置的有效功率，单位：KW;D:船舶排水量，单位：t;Vs:船舶航行航速，kn;C:海军部系数。6. 核动力装置安全设计原则有哪些？各包含哪些内容？设计原则：

5、多道屏障和纵深防御的。(1) 多道屏障：第一道屏障是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂，会使裂变 产物、裂变物漏到冷却剂中，导致反应堆及一回路系统的放射性剂量增高。第二 道屏障是由反应堆及一回路系统构成的承压边界，包容着高温高压，具有放射性的 冷却剂。设计时，保证其正常泄漏量很小，事故破裂的概率很低，使其具有良好的 封闭性和很高的安全性。第三道屏障是安全壳或反应堆舱，将反应堆及一回路系 统的主要设备和管道包容在内。(2) 纵深防御：第一级防御主要考虑对事故的预防。反应堆具有固有安全性，设 备必须具有高质量和可检查性，系统必须有冗余度。第二级防御是防止运行中出 现偏差而发展为事故。要求设置可靠的

6、安全保护系统，并在事故发生时，尽量减少 对核系统的损坏，保护运行人员的安全。第三级防御是限制事故所引发的放射性 后果。设有安全设施，对不可预见的事故留有安全裕量。7. 装置可靠性如何定义？动力装置的可靠性是指装置在使用条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，表 示系统，机器，设备等的工作和性能的时间稳定性的程度。8什么是装置的生命力？提高装置生命力的措施有哪些？生命力是指在遭到战斗破损或事故破损时，动力装置能够保证或者可能恢复其功能 的能力，是舰船总生命力的组成部分。船舶核动力装置保证生命力的主要措施：（1）主动力分组布置；如美国核潜艇普遍采用二回路主推进汽轮机的双机方案，每台主机及其辅助系统

7、构成一个动力单元，两个动力单元相对独立，可同时运行，也可互为备用。（2）应急储备；对关键的设备完全备份。采用双重设置的原则，即一设备有两套，一 套工作，一套备用。（3）采用互换性好的设备和仪表。（4）重要设备单独供电，设置应急供电系统。（5）重要消耗品分散布置。（6）具有破损报警装置及隔离装置。9. 提高船用核动力装置隐蔽性的措施有哪些？影响隐蔽性的因素主要有噪声和放射性。消除或降低噪声的主要措施有： （1）提高反应堆的自然循环能力，低速工况下主泵 不需要运行，可消除其运行噪声； （2）采用全电力推进，取消齿轮减速器，彻底消 除齿轮减速器产生的噪声。 （3）改进螺旋桨设计，提高其加工精度，或者

8、采用新型 推进器，减少推进器的运行噪声。 （4）在结构上使动力机械与船体分离，采用弹性 减震机座和其他减震，消音措施，减少或消除通过船体传出的辐射噪声。控制放射性的主要措施是：提高放射性废物的处理水平，控制排放，加强屏蔽。10. 船用核动力装置技术的发展趋势有哪些方面？（一）提高安全性与可靠性；1）提高反应堆的固有安全性。2）提高反应堆的自然循环能力。3）应用非能动安全系统。4）提高反应堆的自动控制水平，减少误操作。（二）增长堆芯寿命；优化燃料元件和堆芯结构，提高转换比和堆芯中子经济性，燃料元件采用稠密栅布 置，采用可燃毒物控制，对控制棒进行程序控制，适当加大燃料的初始装载量。（三）增强反应堆

9、的自然循环能力；提高自然循环能力的措施：1）蒸汽发生器的安装位置相对于反应堆中心位置应尽量高，以增大蒸汽发生器和反 应堆堆芯之间的热中心位差，但受核潜艇壳体尺寸限制。2）减小反应堆及一回路系统内的流动阻力。3）强化蒸汽发生器的换热特性，在不增加一次侧流阻的条件下减少热阻。4）增大堆芯进出口冷却剂的温差，适当提高堆芯含气量，以提高反应堆冷却剂的密 度差，但受反应堆热工安全性的限制。5）采取适当的控制措施，减少海洋条件对自然循环的不利影响。（四）减震降噪；国外采用的减震降噪技术有：1）提高反应堆自然循环能力，消除主泵运行产生的噪声。2）采用全电力推进，消除齿轮减速器的运行噪声。3）在结构上使动力机

10、械与船体分离，采用弹性机座减振和其他减振，消音措施。4）改进螺旋桨设计，提高螺旋桨加工精度。5）采用喷水推进，电磁推进及磁流体推进技术。11 船用核动力装置各项技术经济指标的含义是什么？安全性：是指对船上所有人员的健康和对船外周围环境的清洁与安全有切实可靠的 保证。装置功率：指主汽轮机组输出的有效功率，即船舶推进器的功率。经济性：反应堆热功率用于推进船舶的功率份额，表示能量利用的有效程度。重量尺寸：可靠性：动力装置的可靠性是指装置在使用条件下和规定的时间内完成规定功能的 能力，表示系统，机器，设备等的工作和性能的时间稳定性的程度。机动性：指动力装置在一定时间内改变运行工况的能力。生命力：生命力

11、是指在遭到战斗破损或事故破损时，动力装置能够保证或者可能恢 复其功能的能力，是舰船总生命力的组成部分。隐蔽性：是指核动力装置在运行过程中发出的物理场不被外界探测到的能力。 适航性：船舶核动力装置在受到某种限定海洋条件下的影响仍然能保证安全运行的 能力。船舶核动力装置一回路辅助系统1. 压力安全系统的功用是什么？（1）在核动力装置功率运行时，吸收冷却剂的体积波动，维持并控制反应堆冷却剂系统压力在允许范围之内。（2）在冷启动和冷停堆过程中，与其他系统和设备配合，对反应堆冷却剂系统进行升 温升压和降温降压。（3）在反应堆冷却剂系统压力过高或者过低时，想报警装置，反应堆保护系统提供压力信号，触发报警和

12、反应堆停堆。其中，压力过高时启动安全排放，进行超压保护； 压力过低时启动专设安全措施进行安全注射。(4) 根据运行要求，排出反应堆冷却剂系统中产生的裂变气体。如氢气。2. 反应堆冷却剂系统压力波动的原因是什么？(1) 反应堆冷却剂系统是一个封闭回路，其中充满了不可压缩的冷却剂，由于温度 变化、泄漏引起冷却剂体积变化，进而导致压力波动；(2) 稳态功率变化，导致冷却剂温度变化；.(3)运行功率动态变化，引起冷却剂温度波动；.(4)存在温度测量误差和控制死区，会使冷却剂体积发生微小波动；(5) 泄漏和取样(水质监测系统连续取样，使部分冷却剂排出系统)o3. 压力波动对反应堆冷却剂系统有哪些不利影响

13、？压力过高，超过设计压力，会导致管道和设备损坏，破坏一回路承压边界的完整性；(反应堆失去冷却，造成烧毁；放射性物质扩散)压力过低，会导致堆芯出现危及热工安全的冷却剂沸腾。(流动不稳定，冷却不充分而烧毁堆芯燃料元)4. 简述压力控制的基本原理。反应堆冷却剂系统压力在一定范围内波动时，依靠电热式稳压器的喷淋装置和电加 热器进行压力控制。正波动时的压力控制：汽轮机负荷减小，需求热功率瞬时低于反应堆功率，导致冷却剂平均温度升高，体 积膨胀。 一回路中冷却剂通过波动管进入稳压器，压缩蒸汽空间，反应堆冷却剂系统压 力升高，使汽空间部分蒸汽冷凝进入水空间。系统压力达到某一定值时，喷淋阀开启，来自主泵出口的冷

14、却剂经喷淋管向稳 压器汽空间喷淋，冷凝部分蒸汽。喷淋阀的开度随系统压力的升高线性增大，当系统降低到某一定值时，喷淋阀 关闭。负波动时的压力控制：汽轮机负荷增加，需求热功率瞬时高于反应堆功率，导致冷却剂平均温度降低，体 积收缩。稳压器内水空间的冷却剂通过波动管进入回路中，蒸汽空间膨胀，反应堆冷却 剂系统压力降低,使水空间的部分饱和水蒸发进入汽空间。随着压力降低，比例组电加热器逐渐全开，加热水空间，使部分饱和水蒸发进 入汽空间，提升压力。压力降到某一定值，备用组电加热器投入，当压力回升到某一定值时，备用组电加热器关闭。5. 为什么要对一回路冷却剂水质进行处理？由于一回路处于咼温咼压，流体咼速流动，

15、咼热通量，咼中子通量辐照，冷却剂工 作条件恶劣，对水质的要求特别高。水质降低会产生以下几个方面的影响：(1) 加剧对一回路设备和管道的腐蚀，影响装置正常的运行和使用寿命；(2) 在换热设备传热面上结垢，降低设备的运行性能；(3) 腐蚀产物受辐照活化，增大了一回路系统的放射性剂量水平。6. 主冷却剂中杂质的来源有哪些 ？如何控制冷却剂的水质 ？ 杂质来源：(1) 水在放射性辐照下分解产生氢和氧，水中溶氧对金属材料的腐蚀生成腐蚀产物。(2) 一回路系统初始冲水以及运行过程中不间断的补水带入杂质。(3) 为了控制水质而向冷却剂中添加化学药品带入杂质。(4) 燃料元件包壳破损而漏入冷却剂的裂变产物。对

16、水质控制的方法：(1) 采用过滤器除去颗粒状杂质。(2) 采用除盐器，通过离子交换的方法除去呈离子状态的杂质。(3) 向冷却剂中添加 PH控制剂，联氨等化学药品，调整水的PH,除去水中的溶解氧，减小冷却剂对金属材料的腐蚀。7. 净化系统的功用是什么 ？通过过滤、离子交换等手段连续除去冷却剂中的杂质，保证杂质浓度低于允许值， 降低冷却剂的放射性水平。8. 高、低压净化系统各有什么特点？高压净化系统的特点：1) 本身不设泵，依靠主泵压头提供循环动力，系统压力与主系统相近；2) 用再生式热交换器将净化后的冷却剂加热至200 C后返回主系统；3) 离子交换树脂在船上不进行再生处理；4) 用铅屏蔽保护。

17、优点：流程简单，设备少，布置紧凑缺点：系统压力高，造价昂贵低压净化系统的特点：1) 冷却剂经降温、减压后进行净化，运行压力低于反应堆冷却剂系统工作压力；(先降温,再减压，防止净化冷却剂汽化)2) 与容积控制系统、化学物添加系统结合在一起，共用设备和管路；(相当于压水堆核电站中的化学和容积控制系统)3) 净化后的冷却剂由上充泵增压后送入反应堆冷却剂系统。9. 主冷却剂中添加化学药品的目的是什么空1常在什么阶段添加何种药品 ？添加的化学物品：(1) 冷启堆过程中，添加联氨；(2) 正常运行过程中，添加 pH值控制剂；(3) 功率运行过程中，添加氢气。作用：除去和减少冷却剂中的溶解氧和水电离辐照分解

18、产生的游离氧，控制冷却剂的pH值，抑制介质对设备、管系材料的腐蚀。10. 简述联氨的主要性质及其除氧原理。 联氨的主要性质：(1) N2H4 ,有毒的无色油状液体，吸水性很强，易溶于水，遇水会结合成水合联氨(N2H4.H2O );(2) 易挥发，能在空气中燃烧，85%的水合联氨溶液闪火点为 90 C,空气中联氨蒸汽浓度超过4.7%(体积)时遇火爆炸；(3) 联氨遇热会分解，使用温度不宜超过120 C;3N2H N2 + 4NH3(4) 联氨受放射性辐照也会产生分解，因此在反应堆启堆后不再向冷却剂中添加联 氨用于除氧，必须在反应堆冷启动过程中，在一回路充水过程或充水完毕后，才向 反应堆冷却剂系统

19、添加联氨，以降低充填水中所溶解的氧。除氧原理：N2H4.H2O + 02 = N2 + 3H2O + Q联氨除氧的工作条件：(1) 水的pH值范围9至11;(2) 水必须有一定温度，温度越高反应越快，但温度过高会导致联氨的分解，因此反应堆冷却剂系统在添加联氨除氧时，通常将冷却剂温度控制在90至120Co11. 简述取样系统的基本功能及其主要监测内容。功能：在反应堆运行期间，及时采集主冷却剂系统及有关辅助系统中的液体、气体样品，以便分析、监测装置运行情况，指导运行操作。主要监测内容：(1) 证实净化系统的工作情况以及堆芯燃料元件包壳的完整性；(2) 进行冷却剂中氢气及其它气体的浓度；(3) 测量

20、放射性废液的放射性水平；(4) 进行泄放水的放射性水平；(5) 堆舱、辅机舱及安全壳内氢气浓度分析。12. 简述设备冷却水系统的功用及系统特点。功能：向一回路系统需要冷却的设备提供用于冷却的除盐水。并将带出来的热量传递给循环冷却水。系统特点:(1)采用中间闭式冷却回路，介于需冷却的一回路设备与海水系统之间；(2) 系统压力高于海水侧，防止海水腐蚀一回路设备以及放射性物质进入海水。43. 补水系统有何作用？补水的水源有哪些？作用：(1) 在反应堆初始冲水时，用于向反应堆冷却剂系统及其有关辅助系统填充水质合 格的水；(2) 反应堆冷启动时，补水泵用于反应堆冷却剂系统初始升压；(3) 一回路正常运行

21、时，间断性的向反应堆冷却剂系统补水，以维持稳压器正常水 位补偿由于冷却剂体积收缩，泄漏和取样引起的稳压器水位下降；(4) 在反应堆冷停堆或事故停堆时，向反应堆冷却剂系统补水以补偿水位下降；(5) 提供其它用水(取样室冲洗、配药及设备冷却水)。补水的水源：(1)二回路冷凝器除气的冷凝水；(2)造水系统除气脱盐水44. 一次屏蔽水系统的作用是什么？(1) 向一次屏蔽水箱充水、排水、冷却及补充水的损耗；(2) 处理由于辐照分解产生的氢气，以防止爆炸；(3) 在发生失水事故时，可为低压安注系统提供应急水源。45. 换料充排水系统的作用是什么？(1) 向换料时所用的临时屏蔽水套充水和排水，以除去堆芯的衰

22、变热；(2) 换料时，临时加装屏蔽水套，以保证工作人员安全，防止燃料元件烧毁；(3) 向临时屏蔽水套充水和排水。16. 余热排出系统的功能。正常停堆以及事故紧急停堆时，用于除去堆芯放射性衰变热及一回路系统的显热。17. 高压余热排出系统的特点。(1) 自身不设置余热排出泵，依靠主泵提供循环动力；(2) 直接用海水或设备冷却水进行冷却；(3) 系统压力接近反应堆冷却剂系统；(4) 备用时由小股流量预热；(5) 冷却器置于高位，有一定自然循环能力。4 8.低压余热排出系统的特点。(1) 停堆后，由反应堆冷却剂系统压力降至余热排出系统设计压力以下时才能投入运行；(2) 停堆后24小时以内，可把冷却剂

23、温度降到60C以下；(3) 系统发生故障而用一台热交换器和一台泵运行时也能将冷却剂温度保持在150C以下；(4) 单台余热排出热交换器的传热量为159.32kW,冷却剂总流量为 20m3/h ;(5) 在旁通管上有控制阀，用以调节旁通流量，控制冷却速度；(6) 需设置事故工况专用的危急冷却系统。佃.设置工程安全设施的目的是什么？(1) 保证核动力装置运行的安全，在事故工况下：(2) 防止放射性物质泄漏(3) 防止堆芯损坏20.什么是衰变热？反应堆停闭后，堆内功率并不立即下降为零，燃料元件内生成的裂变碎片和裂变产 物在很长一段时间内继续衰变并放出热量，这部分热量称为衰变热。21.发生失水事故时安

24、全注射系统及堆舱喷淋系统如何运行？安全注射系统的工作过程：(1) 发生小破口事故时泄漏量小，反应堆冷却剂系统( 容积控制系统在上冲泵作用下向 安注阶段。RCS)压力下降较慢，稳压器水位有较明显的下降, RCS补水，以补充稳压器液位的降低，这时为高压RCS)压力下降明显，稳压器水位下降明显，在中(2) 发生中破口事故时 泄漏明显，反应堆冷却剂系统( 压下向RCS注水，以补充稳压器液位的降低。方案1:使用补水泵，注水量略大(9.6m3/h) 方案2：使用应急衰变热排出泵，水源为应急注水箱根据情况使用补水系统或专门的安注系统向RCS补水，这时为中、低压安注阶段。(3) 发生大破口事故时泄漏流量大，R

25、CS压力下降很快，在低压下向 RCS注水，应急冷却堆芯，使用应急 堆芯注水泵将一次屏蔽水箱的水注入RCS,注入流量较大(100m3/h),这时为低压安注阶段。当水箱水用完时，用排污泵将堆舱(安全壳)的舱底水注入堆芯，这时为低压安注 阶段的再循环工况。堆舱(安全壳)喷淋系统的工作过程：发生LOCA或堆舱(安全壳)内出现 MSLB时，堆舱(安全壳)内温度、压力升高。 温度或压力达到规定的数值(整定值)时，喷淋系统自动启动，喷淋水源来自应急 注水箱。喷淋冷却水使堆舱(安全壳)内的蒸汽被冷凝成水，落到堆舱(安全壳) 底部，成为舱底水。喷淋系统也可以由操纵员根据具体情况手动启动。22. 放射性废物的来源

26、有哪些 ？放射性废液的主要来源：(1) 一回路设备及阀门的泄漏和排水；(2) 一回路过滤器的反洗用水；(3) 一回路取样废水；(4) 受放射性污染的机械和设备的去污用水；(5) 受放射性污染区域内的舱底水等。放射性废汽的主要来源：(1) 堆芯燃料元件包壳破裂时漏入冷却剂中的裂变气体；(2) 冷却剂辐照分解产生的氢和氧；(3) 安全壳内空气受中子辐照的生成物。放射性固体废物来源：(1) 检修时被放射性污染的工具和衣物；(2) 净化系统中更换下来的废树脂和废滤芯等。23. 核动力舰船进行放射性废物处理的基本原则是什么？(1) 利用自然衰变，使放射性“三废”中短半衰期的放射性同位素降低活性；(2)

27、稀释到允许排放标准后排放；(3) 船内浓缩储存，陆上处理。船舶核动力装置二回路系统4 .二回路系统的主要功能是什么 ？利用一回路系统蒸汽发生器产生的蒸汽，将热能转变为推进船舶运动的动力、生产 全船用电以及制造淡水；2. 蒸汽系统由哪几部分组成？基本功能是什么？(1) 主蒸汽系统将蒸汽发生器产生的新蒸汽输送到主汽轮机组，汽轮发电机组和其他消耗新蒸汽的 设备。(2) 辅蒸汽系统是将辅助蒸汽输送到辅助耗气设备。(3) 乏汽系统收集背压式辅助汽轮机排除的乏汽，用于给水加热，凝水鼓泡除氧或者作为蒸发式 造水装置的热源。蒸汽系统功能是输送和收集蒸汽，按蒸汽参数和蒸汽用户不同。3. 蒸汽系统的设计有哪些要求

28、？(1) 系统应具有尽可能高的生命力；(2) 系统工作可靠性高；(3) 蒸汽在管道内的流动阻力应该尽量小；(4) 尽量减少蒸汽在管道内的散热损失。4. 主蒸汽系统有哪些布置方式？各有什么特点？(1) 单线布置，从蒸汽发生器到主汽轮机只用一根干管相通。优点：布置简单，管道和阀件较少，流动阻力小且重量轻、尺寸小。缺点：工作可靠性低，生命力差。在干管上任意一处损坏时，主机均不能工作。(2) 双线布置，两台蒸汽发生器分别各用一根干管与主机相通。优点：蒸汽发生器向主机供汽的可靠性增大，而且可以切断损坏管段，同时，由于 每根管径可以减少，使得管道热应力减轻，从而增强了管段自身热补偿的可靠性。 缺点：当两台

29、蒸汽发生器工作压力不等时，可能会使蒸汽负荷不均。(3) 环形布置，布置特点是在蒸汽发生器出口装一根桥管，使整个管道形成环形。 优点：其中一台蒸汽发生器可以通过任意一船舷主干管向主机供汽，提高了系统的 生命力。缺点：桥管会使管道热应力变得复杂。5. 辅蒸汽系统有哪些布置方式？各有什么特点？辅蒸汽系统的布置形式分为三种类型，单线布置，环形布置和独立式布置。(1) 单线布置。特点是只用一根干管来供给各辅机用蒸汽。优点：布置简单，占用空间少；缺点：供汽可靠性及生命力较差。(2) 环形布置。其特点是管系布置成一环形，两条干管分别布置在机舱的左右舷, 干管上装有各支管的截止阀件。优点：供汽可靠性好，生命力

30、强；缺点：布置复杂、占用空间较多。独 立式布置。特点是对各个辅机单独供气。优点：安全可靠、管路集中；缺点：使用管道较多。6. 蒸汽管道为什么要采用变形补偿措施？通常采用的变形补偿措施有哪些？管道受热膨胀，刚性固定的直管道会产生内应力，导致管道自身损伤或者破坏连接 的紧密性。为了避免管道因热膨胀变形产生过大内应力而造成管道破坏，管道的布置必须采用 适当的热膨胀补偿措施，即利用补偿装置的变形来吸收管道的部分或者全部热膨胀量。常用的变形补偿措施有两种(1) 补偿器：采用专门的补偿装置。(2) 自补偿：利用管道布置以自身的弯曲和扭转变形来达到自补偿的目的。7. 蒸汽排放系统的功用是什么 ？(1) 把蒸

31、汽发生器产生的多余蒸汽，经减温减压后排入主(或辅)冷凝器中；(2) 在正常运行或者事故工况下，防止主蒸汽管道超压；(3) 在冷停堆的第一阶段，与反应堆冷却剂系统配合。8. 简述蒸汽排放系统的运行工况。机动排放工况：负荷大幅度变化时的排放。装置负荷大幅度变化时(例如快速降负荷、主机甩负荷等)，排放多余蒸汽。安全排放工况：事故工况下的排放。事故工况下(例如主机脱扣)，蒸汽压力过高，排放部分蒸汽以降低二次侧蒸汽压力； 冷停堆的第一阶段，与反应堆冷却剂系统配合，将堆芯余热排出。9. 凝水-给水系统的功用是什么 ？凝水：汽轮机做功后排入到冷凝器中的废汽(或称乏汽)被冷凝成水，称为凝水。 给水：凝水经过加

32、热、除气等处理后由给水泵供给蒸汽发生器，称为给水。凝水系统：将冷凝器中的凝水输送到给水系统中去的管路及设备，称为凝水系统。 给水系统：将符合要求的水可靠均匀地向蒸汽发生器输送的管道和设备，称为给水 系统。功用：将冷凝器中的凝水经过除气、加热等处理达到允许标准后，输送到蒸汽发生 器中。40.简述凝水-给水系统的设计要求。(1) 主要设备双重设置(可靠性要求)：主要指凝水泵和给水泵。当一台泵停止工作时，泵的排量应该保证整个系统在全功率工况下能不间断工作。(2) 有可靠灵敏的自动调节装置(机动性要求)：一般装有主冷凝器水位调节器自动保持冷凝器的水位稳定。给水调节器控制给水流量，调节蒸汽发生器的水位。

33、自动调节装置减少了运行人员，也可提高整个系统的服务质量。(3) 考虑凝水量与给水量的不一致(机动性要求)：凝水系统和给水系统串联工作,由于主汽轮机蒸汽流量的变化和系统反应不灵敏，在稳定工况下和过渡工况下，水量不一致。设有均衡水柜(热井)，平衡系统水量。(4) 保证所有设备的技术要求(可靠性要求)： 给水泵和凝水泵的吸入侧要有一定的冲水压头。以防止泵吸入侧凝水的温度与饱 和温度相差甚微导致汽化而使泵工作不正常。 在泵吸入口处装平衡管通至冷凝器蒸汽空间，以出去泵吸入管内的气体，保证凝 水泵正常工作。 泵吸入管的阻力应尽量减少。(5) 给水泵有应急吸水管(生命力要求)(6) 正常条件下必须保证给水的

34、水质(可靠性要求)11 .凝水被污染的主要原因是什么 ？(1) 海水、空气从冷凝器不严密处漏入到凝水中；不严密处往往是冷却管与管板的连接部位。即使冷凝器的制造和安装质量较好，经 长期运行后，受热应力和机械应力作用，使得管板连接强度降低，从而降低严密性。(2) 系统设备与管道的腐蚀产物进入凝水中。凝水系统的管路是碳钢制成的，常受腐蚀，使凝水含有金属腐蚀产物，主要是Fe3O4Fe2O3.水中腐蚀产物含量过高，引起蒸汽发生器传热面结垢和腐蚀。42. 对给水进行除氧的目的是什么 ？在凝水-给水系统中，会从真空部分的不严密处漏入和由补水及疏水带入氧和二氧化 碳。水中溶有氧气和二氧化碳气体，会引起汽水循环

35、系统及设备的腐蚀，氧腐蚀的 主要部位是给水管道和疏水系统。为了防止这类腐蚀，必须从凝给水中除去这些有 害气体，特别是氧。43. 热力除氧遵循的基本原理有哪些？其基本含义是什么？(1) 亨利定律(气体溶解定律)任何气体在水中的溶解度 b与该气体在气水界面上的分压力Pb成正比，与水的温度成反比。(2) 道尔顿定律(气体分压定律)混合气体的总压力 P等于混合气体中各气体的分压之和。4 4.热力除氧应满足哪些基本条件 ？(1) 水必须加热至饱和温度；即使欠饱和度很小，也会显著影响除氧效果，在同一饱和温度下，欠饱和度越大， 水中的溶氧量越大。如果欠饱和度不变，水的饱和温度提高，水中含氧量随之增高。(2)

36、 增大汽水接触面积，创造良好的传热、传质条件； 常用手段为将水均匀分散成雾滴，液膜或细水柱。(3) 要使水在除氧设备中停留足够长，有足够的气体分离时间，保证气体能彻底析 出；(4) 及时排走分离出的气体，减少分压；(5) 采用强化深度除氧的措施，如减小水的表面张力，使水呈紊流状态，采用蒸汽 在水箱中鼓泡等，以减少水中剩余氧含量。45.循环水系统的功用是什么 ？(1) 供给冷凝器冷却用水，用于冷凝汽轮机排入冷凝器的废汽；(2) 供给各辅助设备舷外水，如滑油冷却器等。4 6.自流式循环水系统有什么特点？自流式循环水系统特点：(1) 依靠船舶前进与海水相对运动所产生的动压力，驱使冷却海水流经循环水系

37、统; 增加船舶前进阻力，消耗主机功率(2) 船速不低于10至12节时，可以很好满足装置正常工作要求；循环水流量可随船速变化自动调节(3) 在船速很低时需要使用循环水泵；循环泵使用不多，发生故障的几率减小(4) 一定程度上可自动调节循环水流量，提高系统的可靠性。仃.循环水系统的流量调节方式有哪些？(1) 节流调节一一改变进水管或出水管上的闸阀开度，调节管路特性当管路上的阀门开度减小时，管路特性曲线发生变化，泵的工作点也变化，这时泵 的流量减小，泵的扬程因为流动损失的增加而提高。这种调节方法简单易行，但节 流会造成一部分能量损失。(2) 旁通调节一一改变旁通管流量旁通方式一一部分循环冷却海水经旁通

38、管回到循环水泵的入口旁通方式二使冷凝器出口的温度较高的一部分循环冷却海水返回到循环水泵入 口(3) 变速调节一一改变循环水泵转速变速调节的优点是能量损失少，运行费用低，但必须配备变速原动机或变速装置。(4) 变特性调节一一改变泵叶轮安装角采用这种调节方法，可以提高泵低负荷的经济性。48. 润滑油系统的功用是什么 ？向主、辅设备的摩擦部件提供润滑和冷却所需的润滑油，同时向主机遥控系统及安 全设备用的压力油。49. 润滑油系统的设计要求是什么？(1) 当系统滑油中断、油压过低或油温过高时，应能及时发出信号并停止用油设备 的工作。另外，在系统中设有备用润滑油泵，当油泵失效时，备用油泵自动投入运行；(

39、2) 系统在航行或停泊时均能对滑油进行净化，以保证滑油的品质。(3) 循环滑油要有足够的沉淀时间。20.反映滑油特性的几个基本参数的含义？(1) 粘度.是一种表不油层内部摩擦损失的特性，粘度越高，流动的阻力越大。温度升高，粘 度减小，温度降低，粘度增大；(2) 酸值表示油的老化程度即氧化程度的特性，可认为是油中有机酸的含量，有机酸会使金属腐蚀，特别是有色金属；(3) 灰份滑油燃烧后所生成的硬的无机质残渣，会增大摩擦部分的摩擦。(4) 乳化作用滑油与水混合产生乳浊液的性质。(5) 抗乳化时间使乳浊液中滑油与水完全分离所需时间。(6) 闪火点滑油被加热到某一温度时，其蒸汽与周围空气混合，当火焰接近

40、时发生闪火，该温 度称为闪火点。船舶核动力装置反应堆冷却剂系统4 .反应堆冷却剂系统如何组成？其主要功能是什么？系统组成：(1) 包括驱动机构包壳在内的反应堆压力容器(2) 蒸汽发生器一次侧(3) 反应堆冷却机泵(4) 稳压器及到释放阀和安全阀的管系(5) 连接上述设备的管道以及管道附件(6) 支管上的隔离阀以及高压管道主要功能：(1) 正常运行时，将堆芯热量传递给蒸汽发生器二次侧工质，使其产生蒸汽；(2) 停堆过程中，与二回路蒸汽排放系统配合，导出堆芯余热的一部分，将热量通 过冷凝器传给大海(环境)；(3) 事故时依靠冷却剂自然循环和与安全注射系统配合，应急冷却堆芯；(4) 作为包容运行参数

41、下冷却剂的承压边界，是防止放射性物质泄漏的第二道安全2. 反应堆冷却剂系统的设计要求有哪些？(1) 在正常运行工况和局部事故工况下，能提供足够的冷却剂流量，保证堆芯得到 充分冷 去卩，防止燃料元件烧毁，稳定、连续地将堆芯热量传输给蒸汽发生器二回路 侧工质；(2) 系统要有一定的自然循环能力；(3) 主泵应有一定的惯性；(4) 一台主泵因某种原因突然停转时，不得造成反应堆冷却剂系统失效；(5) 反应堆冷却剂系统应具有耐冲击和抗震(船舶振动引起的)能力，并适应舰船运动稳定性的要求；(6) 应满足反应堆冷却剂系统边界完整性准则的要求；(7) 系统双重设置，并保证能各自独立工作，增加装置的生命力。.3

42、. 蒸汽发生器有哪两种类型？各有什么特点？自然循环蒸汽发生器UTSG :(1) 二次侧蓄水容积大，在丧失给水时具有一定缓冲作用，有利于安全，降低对控 制系统的要求；(2) 运行过程中不断排污，保持炉水清洁，可适当降低对传热管材料和给水水质的 要求，简化了设备提高了可靠性；(3) 只能产生饱和蒸汽，需要设置汽水分离装置，使蒸汽发生器结构复杂，汽轮机 需要设置中间去湿装置；(4) 整个负荷区间，蒸汽压力变化范围大，对二回路的设计、运行和管理带来困难。 直流蒸汽发生器 OTSG :(1) 传热管为双层套管、螺旋盘管等多种形式；(2) 传热情况比自然循环蒸汽发生器复杂，传热工况多，传热机制相差大；(3

43、) 二次侧工质没有蓄积，一次流过传热管，由不饱和水变为蒸汽，循环倍率为1,因此要求给水可靠；(4) 没有排污，对给水水质要求很高；(5) 存在管间脉动及流动不稳定，影响运行的安全可靠性；(6) 工质流动依靠给水泵压头实现，给水泵负载大；(7) 产生微过热蒸汽，不需要汽水分离，并且提高了装置热效率；(8) 没有汽水分离器和大气泡，结构简单紧凑；(9) 储水量小，换热易达到均匀，能快速启动或停止，机动性好；(10) 一次侧冷却剂平均温度恒定，二次侧蒸汽压力也恒定，更有利于运行与控制。4. 简述自然循环蒸汽发生器基本结构和工作原理？基本结构：下封头、管板、U型管束、汽水分离装置、筒体组件(上封头、上

44、筒体、 锥形体、下筒体)。工作原理：一次侧流程(冷却剂)热管段一进口水室一管板一倒u型内部一管板一出口水室一冷管段二次侧流程(给水-蒸汽)给水管道一给水环管一下降通道一上升通道一汽水分离器(两级)一出口蒸汽接管 下降段为单相水，上升段通过一回路冷却剂加热，经过对流换热和沸腾换热过程变 为饱和汽水混合物，依靠流体密度差产生的驱动力维持循环5. 反应堆冷却剂泵有哪两种类型？各有什么特点？屏蔽泵：(1) 泵体、电机全部密封在泵壳内，电机定子用屏蔽套与冷却剂隔离，电机轴承用水润滑，电机由设备冷却水进行冷却；(2) 由于是全密封结构，不会泄漏；(3) 制造复杂，一般电机有两级转速，以适应负荷变化需要；(

45、4) 运行效率低；(5) 分为干式定子屏蔽泵和湿式定子屏蔽泵。轴圭寸泵：(1) 泵轴承与电机轴承的连接处通常采用三级轴封，用高压水作为轴封水，电机轴承用滑油润滑，电机采用设备冷却水进行冷却；(2) 运行过程中会有少量泄漏；(3) 电机可以采用普通电机，制造方便，成本低廉；(4) 运行效率较高。6. 稳压器有哪两种类型？各有什么特点？气体稳压器：优点(1) 结构简单，辅助设备少，维护管理方便，压力控制程序简便易行；(2) 处于备用状态时，无能量消耗；缺点(1) 要有较大的质量和外形尺寸，气体管路分支多；(2) 气体会溶于水，对堆芯热工安全性的影响还有待验证。电热式稳压器：小体积波动：稳压器内蒸汽

46、相的膨胀和压缩补偿。较大的体积波动：靠喷雾使蒸汽凝结或投入电加热器使液相水沸腾，才能补偿较大体积的波动。要求稳压器内的介质应经常处于两相平衡状态，水和蒸汽的饱和状态能比较容易地 发生相变，故能灵敏地调节因体积变化而引起的压力变化。7. 反应堆常见的布置方式有哪几种 ？各有什么特点？ 分散式布置：各主要设备在堆舱内呈分散状态，依靠较长的主管道连接。(1) 占用空间较多；(2) 自然循环能力低；(3) 主管道破损的概率较大；(4) 维修方便。 紧凑式布置：蒸汽发生器、主泵、稳压器紧靠反应堆周围布置。(1) 主管道很短，较分散布置方式更为紧凑；(2) 有利于提高自然循环能力；(3) 增加了检修的困难。 一体化布置：蒸汽发生器、主泵、稳压器与反应堆成为一体。(1) 无主管道，布置紧凑；(2) 有利于提高自然循环能力；(3) 不存在因主管道破裂而引起的大失水事故( LOCA );(4) 维修困难。水质监督和水处理4. 核动力装置中进行水