对核电厂设备冷却水系统运行的探析

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1、对核电厂设备冷却水系统运行的探析（山东核电有限公司山东烟台265100）摘要：核电厂设备冷却水体系/CCS属于核电厂关键辅助系统之一，在任何情况下都必须保证其运行的稳定性。木文着重分析了CCS正常运行工况和异常运行工况，并讨论如何使机组达到稳定工况。关键词：核电厂设备；冷却水系统；运行1.前言设备的冷却水体系/CCS属于事故与正常情况下用水处理的系统，可以将热量由重要设备、房间与系统传至最终的热阱，即海水。在海水与核岛的交换器间构成屏障，避免放射性的物体释放至海水之中。2.核电厂设备冷却水系统的正常运行分析2.1补水泵保护CCS为化学和容积控制

2、系统（CVS）补水泵的小流量热交换器提供冷却水。该功能保证了CVS补水泵的正常运行。如果泄漏量小于CVS的补水能力，则补水功能能够防止非能动堆芯冷却系统（PXS）的堆芯补水箱（CMT）和/或随后的自动卸压系统（ADS）的动作。CCS向补水泵的小流量热交换器供应足够的流量以保证返回到补水泵入口的水温等于或低于150T。2.2乏燃料冷却为乏燃料池冷却系统（SFS）的热交换器提供冷却，导出存放在乏燃料水池中的燃料组件的剩余衰变热，以防止乏燃料水池的水被加热和沸腾。系统执行此功能时依据以下设计基准：正常换料期间，乏燃料池冷却系统（SFS）—列运行，CC

3、S向SFS热交换器提供冷却水，以维持乏燃料水池池水温度低于120°F。在全堆芯卸料期间，乏燃料池冷却系统（SFS）两列运行，CCS向两台SFS热交换器提供冷却水，以维持乏燃料水池池水温度低于120T。注释：一台RNS热交换器可能接入，补充或替代乏燃料水池的冷却，而正常情况下，乏燃料2.3换料热量导出在换料包括降低反应堆冷却剂水装量运行期间，CCS向RNS热交换器和泵提供冷却水。半管运行期间的冷却功能很重要，在短期可用性控制（STAC）中包含CCS。热量传递链RNS/CCS/SWS保证了在整个停堆换料期间RCS温度等于或低于120°F并满足下列设

4、计基准：？系统的运行是假定这3个系统的2列热交换器都是可用的。CCS的设汁能够保证在冷却到换料条件（120°F），反应堆顶盖己经移除后，RNS、CCS或SWS能动部件发生任意单一故障吋，不会影响苏防止堆芯区域沸腾的能力。2.4带功率工况运行CCS从支持电站正常运行的各个部件中导出热量。系统在假想的单一能动部件故障吋仍能执行此功能。CCS为满足正常运行需满足以下设计基准：在正常运行期间，基于厂用水温度低于32°C，CCS提供的冷却水温度不能超过35°C。CCS向电站部件供水的最低允许温度为16°C。这个最低供水温度的要求是为了防止供水设备的过度冷

5、却。CCS波动箱的容积足够容纳因热膨胀和假想的通过故障热交换器传热管向CCS泄漏（50gpm持续30分钟）产生的容积。CCS的运行压力大于安全壳的设计压力59psig,以阻止安全壳大气向CCS的泄露以及可能的安全壳泄露。水池的冷却是由SFS热交换器来完成的。关于这种工作方式的信息参阅SFS的相关课件。2.5正常冷却CCS为正常余热排出系统（RNS）的热交换器和泵提供冷却水，以保证RNS冷却反应堆冷却剂系统（RCS）至冷停堆状态。CCS设计上能实现在停堆后96小时内把RCS温度从停堆后4小时的177"C降低到52°C,以满足换料大修计划。该冷却吋

6、间是基于CCS的两列设备都投入运行而实现的。在这此之后的较短吋间内，通过RNS的继续运行，RCS的温度将会达到换料0标温度49°C。除冷却吋间的要求之外，在电站冷却期间该系统的其它设计基准有：在冷却期间，系统的运行满足RCS的最大冷却速率50°F/hr(28°C/hr)的要求，并且能偶维持CCS供水温度不超过43°C。在RNS热交换器的壳侧不允许CCS流体发生闪蒸。从停堆后4小吋，基于厂用水温度小于或等于38°C，CCS冷却水温度不能高于43"C。在冷却末期，基于厂用水温度小于或等于29°C,CCS冷却水温度不能高于31°C。系统的设计能够保证

7、在正常冷却开始后，RNS,CCS或SWS的能动部件发生任意单一故障吋，不会影响冷却能力。部件的失效只会延长机组冷却所需要的时间。1.核电厂设备冷却水系统异常运行分析3.1小泄漏几加仑每分钟或更少的小泄漏可通过波动箱液位或CCS循环流体中辐射水平的逐渐增加而发现。在大多数情况下，可以通过在放射性水侧逐个隔离疑似泄漏的热交换器并检查泄漏是否停止来找出泄漏源。如果所奋其它热交换器都以这种方式进行了检査，但没有找出泄漏，那么泄漏一定在RCP外部热交换器处。这被认为是反应堆冷却剂压力边界的泄漏。当发现任何反应堆冷却剂压力边界泄漏吋，电站技术规格书要求操纵

8、员6小吋内后撤至热备用状态，36小吋内后撤至冷停堆状态。如果可能，在一冋路系统完全卸压之前，操纵员应该尝试识别哪一台RCP在泄漏，从而允许进行快速修理