关于ap1000与cpr1000两者主控室通风系统的差异性分析

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1、关于AP1000与CPR1000两者主控室通风系统的差异性分析关于AP1000与CPR1000两者主控室通风系统的差异性分析深圳中广核工程设计有限公司上海分公司王海雄胡川【摘要】在中国改进型压水堆(CPR1000)中,主控室的可居留性是由部分安全相关的主控室通风系统(DVC)来维持的.此系统不论在正常工况,还是在放射性事故工况下均投入运行.而在先进非能动压水堆(AP100o)中,主控室的应急可居留性是由安全相关的非能动的应急可居留系统(VES)维持的.在正常工况下和主控室送风管道监测到"高"放射性事故下,由非安全相关的核岛非放射性通风

2、系统(VBS)来维持;而在主控室送风管道监测到"高高"放射性事故下,由VES来维持主控室可居留性.总的来讲,AP1000不仅降低了安全级,节省了成本,而且考虑了更严重事故,并且能抵抗更严重事故.这正是AP1000和CPR1000在主控室通风系统上的最大差别.【关键词】主控室非能动AP1000CPR1000通风系统先进非能动压水堆(AP1000)是美国西屋公司设计的第三代先进性压水堆,在我国的浙江三门和山东海阳将采用这个堆型建造两座APIO00核电厂.APIO00最大的特点就是非能动和模块化;而CPR1000是我国自主在二代压水堆基础上

3、改进的中国改进型压水堆,在我国的大亚湾和岭澳核电厂已运行多年,在建的还有岭澳二期,红沿河,宁德,阳江等.核电厂主控室是核电厂运行的控制中心.核电厂主控室操作和控制的主要目的是要确保在正常工况下能使反应堆安全运行,在不正常工况和事故工况下能使反应堆安全停堆.所以,主控室是核电厂控制的心脏,主控室的温,湿度要保证控制室内的操作人员有良好的舒适环境.室内温度应长年保持于在20-26~C,相对湿度在30～60%范围内.室内地面到人头部的温度差不应超过5.CC,室内风速应小于0.5m/s,室内噪声要求小于45db(A).主控室的通风设计与常规设

4、计相比有以下几点不同:事故工况下,要对室外新风进行净化处理以保证操作员的可居留性;在地震安全停堆时,系统能正常运行;发生龙卷风时,系统能对室外进行隔离;能动部件连接应急柴油发电机等等.事故工况下,核电厂主控室新风净化方式有如下几种:1.新风直通式净化处理2.新风和部分室内空气混合后净化处理3.罐装压缩空气短期供气而CPR1000采用的是第一种新风直通式净化处理,AP1000采用的是罐装压缩空气短期供气.本文主要比较的就是这两种方式的安全性和经济性.由于AP1000方案采用非能动专设安全设施的特点,AP1000的HVAC系统中,除主控室

5、边界隔离功能及主控室进风放射性测量功能为安全相关功能外,其余功能都是非安全相关功能,因而采用的设备都是非安全级,非抗震l类设备,也不采用安全级的柴油发电机作为备用?32?电源,这样就大大降低了对设备的技术要求,也降低了造价.同时,由于系统的简化和设备的减少,在实际运行过程中的费用也大大降低.CPR1000中主控室通风系统在正常运行工况下,不开启新风过滤吸附管线,而是以新风加回风循环方式运行.而在厂区受到污染情况下,才开启安全级的新风过滤吸附管线.这时,新风经除碘过滤后送入主控室,其他管线(除了正常新风进风口,厨房办公室排风机关闭)照常

6、运行.由于在事故时,整个空调净化机组均要投入运行,这就使整个DVC的风管及设备,阀门有了更高的要求.整个DVC系统是安全相关的,包括整个新风过滤管线.在失去厂外电源时,新风处理机组,主送风机,电加热器及其他风机均应由安全级的应急柴油发电机提供备用电源.流程图见图1.图1DVC系统流程图气而在AP1000中,主控室的应急可居留性是仅由主控室应急可居留系统(VES)系统维持.在正常工况下和"高"放射性事故下,由核岛非放射性通风系统(vBs)来维持;而在"高高"放射性事故下,由VES来维持.VBS正常工况下,新风不需进行吸附净化处理;而在"

7、高"放射性事故工况下,新风经过滤吸附,但是过滤吸附管线非安全级.VBS包括三个子系统:主控室,控制支持区HVAC子系统;1E级电气室HVAC子系统;非能动安全壳冷却系统阀门间供热和通风子系统.其中仅主控室/控制支持区HVAC子系统为主控室服务.而在"高高"放射性信号时,主控室与VBS系统隔离,主控室的可居留性完全由VES(主控室应急可居留系统)来维持.VES是由32个压缩空气罐通过压力非能动地向主控室提供通风,而主控室混凝土天花板,墙靠平时保持24℃蓄冷,维持事故后72小时期间主控室温度不高于30clC.所以整个VES提供的通风和降温

8、都是非能动的.而在失去交流电源时,先是VBS转接到非安全级的厂内辅助柴油发电机,如果厂内交流电源不可用的时间超过十分钟,则切换到VES.流程图见图2.?33?图2VBS主控室/控制支持区HVAC子系统流程图下面就AP10