非能动安全壳冷却系统幻灯片.ppt

1、非能动安全壳冷却系统（PCS）,2009年7月,内容概况,培训目标,了解系统主要功能和工艺流程； 熟悉主要设备结构、作用和运行方式； 了本系统和其它系统的相互关系； 记住系统和设备的主要技术参数。,3,系统功能,安全壳内热量导出 过程监测 补充乏燃料水池水装量 消防水补充,4,系统描述,PCS采用钢制安全壳容器壳体作为传热面，蒸汽在安全壳的内表面冷凝，被加热的钢制壳体外表面由PCS冷却流体（水和空气）通过对流、传导、热辐射及质量传递（水蒸发）等热传输机理进行冷却，热能通过空气自然循环的方式传出。外部环境的空气从空气入口抽入，然后沿着安全壳容器的外表面向上流动，最后通过一个空气出口返回到外部环境

2、。与屏蔽厂房结构形成一体的PCS冷却水贮存箱借助重力排水，对安全壳壳体进行湿润。,5,6,安全壳热量导出（1）,触发信号: 安全壳压力高2信号 安全壳温度高 操纵员在主控室或远方停堆站手动触发 DAS也可以通过安全壳压力高信号或手动触发信号触发PCS投入,7,安全壳热量导出（2）,在PCS投入之后，位于安全壳穹顶上方屏蔽厂房内的冷却水储存箱通过重力疏水至安全壳穹顶的外表面，并形成一层水膜。通过自动开启供水并联管线上的三个常闭隔离阀中的任意一个均可以建立供水流量。这三个隔离阀中两个为失效开启的气动阀，另一个为电动阀。每个隔离阀的上游均设有一个常开的电动阀，用于在隔离阀误开时隔离冷却水。,8,9,

3、安全壳热量导出（3）,当系统启动时，冷却水同时经过四个出口管以最大流量112.3m3/hr流出。当水位下降到低于最高的出口管时，冷却水流量下降到56.1 m3/hr。当水位下降到低于第二个出口管时，冷却水流量下降到43.3 m3/hr。当水位下降到低于第三个出口管时，冷却水流量下降到35.7 m3/hr。此时，需要操纵员通过循环泵将辅助储水箱中的水输送到冷却水储存箱，保持一个出口管运行以维持约22.7 m3/hr的冷却水流量。,10,安全壳热量导出（4）,事故发生后，在安全壳和屏蔽厂房之间的空气流道中形成一个自然循环驱动力，使空气沿着安全壳壳体外表面向上流动，促进安全壳壳体表面的水分蒸发，降低

4、安全壳的压力；如果由于一些原因导致安全壳冷却水箱没有得到厂内或厂外水源的补水，也能够对安全壳进行无限期的空气冷却。,11,安全壳热量导出（5）,PCS设有一条循环管线来控制冷却水储存箱的化学性质并防止结冰。这条管线包括一个循环泵，一个化学添加箱和一个电加热器。 可以通过DWS、FPS或辅助储水箱向冷却水储存箱进行补水。 化学添加箱中装有50ppm的过氧化氢作为除藻剂，防止藻类生长。,12,冷却水贮存箱（PCCWST）,PCCWST与安全壳容器上方的屏蔽厂房结构形成一个整体，贮水箱内充满除盐水，贮存箱内的水接触面上设有不锈钢衬板。 贮水箱有四根出口管。在贮水箱内这些管道的进口位于不同的标高，管道

5、进口控制从水箱内重力排水的流量。 四根出口管道联接到一条公共母管上，然后从母管分出三根并列支管，每根支管上均设置有隔离阀。 对于四根PCCWST出口管道，每根管道上均安装有限流孔板。这些限流孔板用于在出口管道内建立适当的流体阻力，以调节通过每根管道的排水流量。,13,辅助贮水箱（PCCAWST）,PCCAWST是一个位于辅助厂房附近地面上的圆柱形钢制水箱。该贮水箱充入除盐水，其可用容量大于PCCWST以及乏燃料水池补水的需求水量。 该贮水箱采取了保温措施，使水保持足够的热惯量，能够在没有加热器运行的情况下7天之内不会结冻。 PCCAWST的容量足以向PCCWST（或直接连接到安全壳冷却水分配盘

6、）和乏燃料水池提供足够的水量，能够使安全壳和乏燃料水池保持72小时到7天的冷却。,14,化学添加箱,化学添加罐为一个小型的立式圆柱体容器，从该罐内将过氧化氢溶液（或其它杀藻剂）添加到再循环回路，以防PCCWST和PCCAWST内藻类生长。 化学添加箱位于辅助厂房内，它采用奥氏体不锈钢材料。化学添加箱与相应的阀门和管道一起完成化学添加的功能。,15,循环泵,PCCWST循环回路采用两台100%容量的离心循环泵。每台循环泵的运行均能将PCCWST中的所有水量每周循环一次。每台循环泵的运行均能为PCCWST和乏燃料水池提供足够的补水流量。两台循环泵并列运行可满足消防水系统的要求。,16,电加热器,电

7、加热器用于预防PCCWST内的水出现结冰。该加热器的加热能力，以最低环境温度下安全壳冷却水箱和再循环管道的热损失为设计基础。,17,正常运行,在电站正常运行期间，两台再循环泵中的一台运行，通过再循环回路对PCCWST内的水进行循环。再循环回路的加热器能够自动启动，以维持PCCWST水处于最低设定水温以上。PCCWST和PCCAWST内的水应定期取样，并通过再循环回路的化学添加罐箱加除藻剂。对PCCWST和PCCAWST的水位进行监测并在水箱达到水位设定值时发出报警。,18,事故后运行（1）,系统触发需要打开三个处于正常关闭状态的隔离阀中的任意一个，由于冷却空气流道是常开状态的，因此不需要任何其

8、它操作来触发事故后的热量导出功能。,19,事故后运行（2）,在设计LOCA或主蒸汽管线破裂事故后，安全壳外表面的初始水流量约为112.3m3/hr以满足短期安全壳冷却的需要，限制并降低安全壳内的压力。在整个冷却过程中流量自动减少并将持续至少72小时的时间。在事故后72小时内，操纵员将PCCAWST在线到PCS循环泵的吸入口，将PCCAWST内的水输送到PCCWST内，以增加冷却水有效水量。PCCAWST内贮存有可供安全壳冷却4天所需要的最低水量。,20,事故后运行（3）,空气自然循环通道从屏蔽厂房的空气入口开始，外部空气经混凝土结构的开口从水平方向进入循环通道。气流经过一个固定的百叶窗后再转向90向下进入安全壳/屏蔽厂房环形空间的靠外侧区域，该环形区域的外侧为混凝土屏蔽结构，内侧为空气导流板。