APPXS系统主要设备介绍

会计学1APPXS系统主要设备介绍概述第1页/共32页主要设备

非能动余热排出热交换器(PRHRHX)堆芯补水箱(CMT)安注箱(ACC)安全壳内置换料水箱(IRWST)pH调节篮鼓泡器第2页/共32页非能动余热排出热交换器PRHRHX描述

U型管式热交换器数量：1个管内径0.75英寸竖直部分接近18英尺长进/出口温度：297.2°C/92.8°C入口（上端）连接至RCS热管段封头选用碳钢制造抗震I类、A级设备

689根C形管

55根，8%堵管裕量，位于IRWST内出口（下端）连接至SG冷端水室传热管由inconel690制成

RCS和IRWST的接触面衬有不锈钢衬里第3页/共32页非能动余热排出热交换器第4页/共32页非能动余热排出热交换器第5页/共32页非能动余热排出热交换器PRHRHX基本功能PRHRHX通过自然循环从RCS系统移除足够的热量以减缓失去主给水或主给水管线破裂事故。如果在IRWST中产生的蒸汽能够回到IRWST中，则PRHRHX应该有能力一直将RCS中的堆芯衰变热带入到IRWST中。接近两个小时以后IRWST内的水达到了饱和点，IRWST中的水蒸发进入到安全壳大气中。在这里蒸汽在被非能动安全壳冷却系统（PCS）冷却的安全壳壁面上凝结，然后被布置在操作平台上的回水槽收集，重新排入IRWST。这个过程保证了PRHRHX的冷源。第6页/共32页非能动余热排出热交换器PRHRHX基本功能PRHRHX的运行和SG中可用存水一起保持RCS过冷，防止主给水丧失或主给水管线破裂时水从稳压器安全阀排放。PRHRHX和IRWST被设计来使得蒸汽可以至少延迟1个小时释放到安全壳中假定PCS将蒸汽在安全壳内凝结，重新回到IRWST内以维持IRWST的水位。如果凝结水未能回到IRWST内，水位降低最终PRHRHX将裸露出来。在回流槽是安全相关时一般不太可能发生。然而如果这种情况发生，PRHRHX可以维持RCS温度等于或小于热备用温度72小时安全停堆事件中，PRHRHX可在36小时内冷却RCS到420°F，RCPs可运行或不运行第7页/共32页非能动余热排出热交换器PRHRHX运行电厂正常运行在电厂正常运行期间，PRHRHX入口常开出口常关，PRHRHX充满反应堆冷却剂并保持RCS压力且和IRWST温度一样50°F到120°F(10°C到49°C)。电厂停堆运行在电厂停堆或者跳堆时，如果正常热阱不可用，则自动启动启动PRHRHX，由存在热驱动压头提供自然循环动力。电厂事故运行电厂事故瞬态和其他瞬态，见表Table6-4第8页/共32页堆芯补水箱(CMT)CMT描述

抗震I类、A级设备数量：2个碳钢内衬不锈钢硼浓度：3400ppm-3700ppm总容积：70.8米3正常运行时工作在RCS压力下15.41MPa（2235psig）第9页/共32页堆芯补水箱(CMT) CMT补给水由CVS提供，补给管线位于水箱一侧（刚好在下封头上方）。选择这种布置的原因是因为当CMT部分或全部充满热的、稀释的反应堆冷却剂时，它使CMT从注射运行状态中的恢复最优化。第10页/共32页堆芯补水箱(CMT)CMT描述CMTs位于安全壳内，在连接到反应堆容器的DVI管线上方（地面标高上方107英尺），接近热管底部标高下封头有支柱支撑，便于在役检查时接近CMTs。在地面标高处，设有1英尺高的圆环防止水溢出进入下面ACC或阀门隔间堆芯补水箱位于安全壳内，二次屏蔽墙外。这样布置便于维修和检查第11页/共32页堆芯补水箱(CMT)CMT连接及运行描述各CMT通过出口管线连接到RCS，出口上设有常关隔离阀。当收到安全触发信号时，这些阀调整CMT与RCS同步。CMT出口管线连接到DVI管线上，CMT水注射时即经此路径。CMT补给水由CVS提供，补给管线位于水箱一侧（刚好在下封头上方）。选择这种布置的原因是因为当CMT部分或全部充满热的、稀释的反应堆冷却剂时，它使CMT从注射运行状态中的恢复最优化。这种情况下，反应堆冷却剂被来自于CVS的冷的硼化补给水所清除。大部分CMT可望采用栓塞流方式清除。此补给位置还可有效清除可能由开着的上部管线进入CMT的小流量内漏。第12页/共32页堆芯补水箱(CMT)CMT运行描述取样系统有两条取样管线，远程完成CMT中溶液周期性取样，以检查硼浓度。一条取样管线位于上封头，靠近入口管线，另外一条位于下封头，靠近出口管线。通常上部取样管线连接以调整，下部取样管线隔离。这是因为任何泄露都经上部，所以上部样本应代表了水箱溶液的最小硼浓度。由于水箱很大，具有上部/进口管线和下部/出口管线，所以设底部取样管线，可在万一有不确定情况时确定硼浓度。各CMT出口管线上设有流量调节孔板，可采用机械方式现场调节注射管线阻力。CMT设计流量调节孔板用来实现相应电厂状态下所要求的流量。CMT流量取决于CMT极限流量、RCS温度和压力，确保CMT注射启动后或初始蒸汽凝结瞬态后最少有20分钟的注射时间。对非LOCA事件，注射持续时间应当长得多。第13页/共32页堆芯补水箱(CMT)CMT运行描述CMT出口通常与RCS隔离，冷管段压力平衡管线常开，保持水箱压力在2235psig。压力平衡管线设计保持充满热水，防止CMT注射启动时水锤现象的发生。各CMT入口管线设有入口扩散器，降低蒸汽进入CMT冷水的速度，因此使水锤现象发生的可能性降到最小，减小了CMT初始运行时的混合量。扩散器是一直径8英寸的竖直管子，上有900个1/2英寸的洞。当冷管充满时，CMTs以水再循环模式运行，入口管线热水和CMT内冷水密度差提供驱动压头。此运行模式在非LOCA事件时为RCS提供补给水和有效硼化。当冷管段被排空时，CMTs以蒸汽替代模式运行，冷管段内热蒸汽和CMT中冷水密度提供驱动压头。LOCA事件时，此模式比水再循环模式提供了了更高的注射速度。第14页/共32页安注箱(ACC)

安注箱（ACC）抗震I类、C级设备数量：2个碳钢内衬不锈钢硼浓度：2600ppm-2900ppm总容积：56.6米3水容积：48.1米3压缩氮气压力:4.39MPa-5.3MPa第15页/共32页安注箱(ACC)

第16页/共32页安注箱(ACC)

ACC作用ACC设计用来在大LOCA事故时向堆芯提供高流量大体积硼水注射。LOCA事故后RCS大部分水装量丧失，ACC高流量注射重新淹没堆芯，快速实现堆芯冷却。ACC提供堆芯初始重新淹没，并继续注射2.6分钟（最大注射情况）。ACC注射期间，燃料包壳温度急剧下降。ACC在小LOCA事件或RCS自动卸压事故中为堆芯提供充分冷却。大如DVI管线破口的小LOCA事件中，ACC帮助保持堆芯淹没。设计瞬态见Table6.4-4第17页/共32页安注箱(ACC)

ACC接口各ACC设有相关接口，可根据电厂正常运行状态的要求，远程调节ACC水位和硼浓度。通过IRWST疏水或由CVS泵入硼水可调节ACC水位。补水管线位于水箱靠近中间一侧，可有效补给清除可能经出口管线泄露进ACC的稀释水。取样系统远程提取ACC溶液周期性样本检查硼浓度。取样管线位于下端底部，接近出口管线，这样布置可有效清除泄露流量；考虑到可能经底部出口管线的进入ACC泄露流量，这样布置还可提供代表水箱最低硼浓度的样本。各ACC设有管线连接至电厂气体系统，可根据电厂正常运行状态的要求远程控制其压力。但ACC通常与氮气供应系统隔离。ACC气室中气体由释放阀排出，保护ACC压力不超过设计值。若有必要，可远程控制ACC向安全壳排放降低其压力。第18页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST描述

抗震I类、C级设备数量：1个碳钢内衬不锈钢硼浓度：约2700ppm安全壳正常温度和压力下，通常储存量563300加仑(2132.1m3)名义水深28.8英尺正常水深约28英尺第19页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST描述内置换料水箱是作为安全壳内部一完整部分来建造的。它是一大不锈钢衬里水箱，紧临安全壳一侧为钢结构外壁，其它面混凝土墙加固。IRWST外壁与部分安全壳周线一致。内壁形成与换料腔室、稳压器和西部环路隔间的边界。IRWST位于安全壳操作平台下方，壁和顶板足够厚，可以使水箱免受飞射物袭击而损坏。第20页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST水体积要求正常换料淹没换料水池。对PRHRHX运行，HX传热管底部上至少必须有378000gal的水，把蒸汽向安全壳的排放延缓2小时，并在没有凝结水回流到IRWST情况下冷却堆芯72小时。对RCS卸压喷洒器运行，至少必须有18000gal的水淹没喷洒器分支。LOCA事故后淹没安全壳水位至DVI管线最高点之上，在表5-1所列相关情形下为RCS提供长期冷却。第21页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST的设计与布置要求通风孔IRWST顶上靠近安全壳壁、紧临SG隔间一侧设有大量通风孔（参考文献12.2.21）。通常情况下通风孔关闭，防止安全壳操作平台上的碎片掉落进入IRWST，并将水蒸汽保留在水箱内。大部分通风孔设计用来把蒸汽从IRWST排放向安全壳。严重事故时，如LOCA事件，通风孔两侧压力只要有一点差别就会开启，从而限制IRWST与安全壳内压差。通风孔防止了IRWST的超压，为喷洒器释放的或PRHRHX运行时产生的蒸汽提供向安全壳大气的排放途径。少数通风孔设计用来把蒸汽从安全壳排放向IRWST。这种通风孔防止IRWST外部压力过高。通风孔位置靠近安全壳，设有风罩可在严重事故时引导产生的氢排放出安全壳。这些通风孔开启需要较高的压差，其它通风孔可先于其开启。第22页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST的设计与布置要求回水槽安全壳操作平台标高设有一水槽，可在事故期间收集PCS凝结水，并使其回流至IRWST。此安全相关功能防止PRHRHX运行期间安全壳淹没，延缓ADS启动后安全壳再循环。水槽可收集220gpm的凝结水并将其输送至IRWST。由于PRHRHX的运行，蒸汽从IRWST排放出来，当IRWST水位处于最低正常水位时，凝结水可排放向IRWST。正常运行时收集到的凝结水被引至废液地坑，防止对IRWST产生有害化学影响。向安全壳地坑的正常排放管线用于正常疏水，上设有失效关闭气动隔离阀，引导凝结水在事故期间回流至IRWST。第23页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST的设计与布置要求IRWST最小正常安全水位为热管段中线上30.54英尺。上面定义的最小安全水位与溢出水位之间约有5inches的距离。溢流必须被引导至换料水池低位疏水池。5inches的距离是基于刚好在安全水位之上时发出低水位警报，在溢流水位之下时或水位测量错误时发出高水位警报。IRWST壁高出溢出水位约1英尺，防止外部负荷过多加载在IRWST顶上。第24页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST的设计与布置要求IRWST顶上必须有通风孔，以便将蒸汽和水经IRWST顶排放向安全壳。其总面积至少要有100ft2。通风孔应能通过足够的蒸汽和水，在ADS喷洒器运行期间防止IRWST的超压。通常状态通风孔关闭，只要其两侧存在一点压差就开启（<1psig）。通风孔一旦开启则无需自动重新关闭。和蒸汽一起排放向安全壳的水不会经通风孔回流到IRWST，防止干扰通风孔工作。IRWST必须有通风孔允许蒸汽从安全壳进入IRWST，其总面积至少要有8ft2。通风孔应能通过足够的空气和蒸汽，防止蒸汽管线破裂或LOCA时IRWST外部压力过高。通常状态通风孔关闭，只要其两侧存在一点压差就开启（<1psig）。IRWST必须有溢流孔将水从IRWST一侧排放向换料水池。这些溢流孔总面积至少要有22ft2。通常状态溢流孔关闭，只要其两侧存在一点压差就开启（<1psig）。溢流孔一旦开启则无需自动重新关闭。第25页/共32页安全壳内置换料水箱(IRWST)IRWST的设计与布置要求IRWST顶上必须有通风孔，以便将蒸汽和水经IRWST顶排放向安全壳。其总面积至少要有100ft2。通风孔应能通过足够的蒸汽和水，在ADS喷洒器运行期间防止IRWST的超压。通常状态通风孔关闭，只要其两侧存在一点压差就开启（<1psig）。通风孔一旦开启则无需自动重新关闭。和蒸汽一起排放向安全壳的水不会经通风孔回流到IRWST，防止干扰通风孔工作。IRWST必须有通风孔允许蒸汽从安全壳进入IRWST，其总面积至少要有8ft2。通风孔应能通过足够的空气和蒸汽，防止蒸汽管线破裂或LOCA时IRWST外部压力过高。通常状态通风孔关闭，只要其两侧存在一点压差就开启（<1psig）。第26页/共32页pH调节篮PH值调节篮描述数量:4个颗粒状TSP（三磷酸钠）将地坑内pH值提升至7.0以上安全C级抗震Ⅰ类设备调节篮置于标高83'处，顶部标高100'第27页/共32页pH调节篮PH值调节篮功能PH调节篮的设计功能是在四个不锈钢矩形吊篮里至少盛放总体积为580ft3[16.42m3]的颗粒状磷酸三钠TSP，以使得在LOCA事故中安全壳被淹没时能够均匀溶解足够把安全壳内硼水pH值升至7.0调节篮从顶部装入颗粒状TSP。当电厂运行一段时间后，TSP由于吸湿可能结成块状。若TSP结块则必须更换，更换时可移除调节篮前侧栅网。假设TSP结块，经计算得其2小时之内可溶解，在8小时极限之内。第28页/共32页pH调节篮PH值调节篮布置调节篮处于两环路隔间之间的通道内，事故期间水流可以到达通过。LOCA事故后安全壳被淹没，堆芯充分冷却，水将由4级ADS卸压阀排放，经pH调节篮流向再循环滤网。严重事故期间，由于多重失效，可能没有任何再循环流量。然而如果那样的话，反应堆容器冷却将产生强再循环流量。此时，反应堆容器周围的水被容器内已熔化的堆芯加热，一部分将变成蒸汽。水和蒸汽混合物沿容器上升进