第三章 AP1000反应堆冷却剂系统2016

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1、第三章AP1000反应堆冷却剂系统(ReactorCoolantSystem,RCS)RCS将反应堆系统中堆芯核裂变放出的热能转化为高温饱和蒸汽，并输送到汽轮发电机组转化为电能(二回路系统)。反应堆冷却剂系统压力边界为堆芯释放的放射性提供了一个包容的屏障，并使电厂在整个运行过程中都保持其高度的完整性。功能冷却剂在冷却剂泵的驱动下流过燃料组件，吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆，进入蒸汽发生器，把热量传给二回路的水，而冷却剂本身的温度降低。从蒸汽发生器出来的冷却剂再由反应堆冷却剂泵送回反应堆去加热，重复这个过程以持续进行能量转换

2、。一回路压力由稳压器来维持和调节。系统示意图3.1系统概述组成AP1000反应堆冷却剂系统(RCS)由两条环路组成，每条环路包括一台蒸汽发生器、两台反应堆冷却剂泵以及一根冷却剂主管道热管段、两根冷管段，共同组成一条反应堆冷却剂闭式循环回路。组成RCS系统还包括稳压器、相应的连接管道(波动管)、阀门和用于运行控制和安全触发的仪表。所有的RCS设备都位于反应堆安全壳内。组成反应堆压力容器(ReactorPressureVessel,RPV)包括控制棒驱动机构安装接管反应堆冷却剂泵(ReactorCoolantPump,RCP)蒸汽发

3、生器(SteamGenerator,SG)包括与其相连接通往一条反应堆冷却剂主管道热管段的波动管线稳压器(Pressurizer，PRZ)安全阀(SafetyValves)和自动降压系统(AutomaticDepressurizationSystem,ADS)的阀门;反应堆压力容器顶盖(上封头)上的排气管道(ReactorVesselHeadVent)和排气管道隔离阀(HeadVentIsolationValves);上述主要部件之间相互连接的管道及其支承;与通往辅助系统和支持系统之间相互连接的管道及其支承。AP1000RCS布

4、置SG环路及PRZ管道连接图3.2RCS的功能、设计基准和水化学3.2.1反应堆冷却剂系统的功能安全相关的功能(1)保持反应堆冷却剂压力边界(ReactorCoolantPressureBoundary)的完整性；(2)保持堆芯冷却和反应性控制(CoreCoolingandReactivityControl)；(3)提供工艺监测(ProcessMonitoring)。为保护安全监测系统提供所需信号，在所有电厂运行工况下用以触发反应堆自动停堆和非能动安全系统运行。同时，便于操纵员监视系统运行，并在安全停堆运行和事故运行期间执行必要

5、的手动操作。其他与取得安全许可证(执照)相关的功能(1)RCS排气(ReactorCoolantSystemVenting)RCS系统能够排出稳压器和反应堆压力容器封头中积聚的不可凝气体，以支持事故工况下的堆芯冷却能力。(2)在严重事故条件下堆芯熔融物堆内滞留（In-VesselRetentioninSevereAccidentCondition）在假想的严重事故条件下，当RCS自动降压系统运行，安全壳处于水淹没状态时，RPV和RPV绝热层(RPVInsulation)之间排热通道依靠自然循环将RPV内的热量排出，从而将堆芯熔融

6、物保持在堆内。非安全相关的纵深防御功能(1)堆芯冷却(CoreCooling)(2)反应堆冷却系统压力控制(RCSPressureControl)(3)提供工艺监测(ProcessMonitoring)监测所有运行工况下反应堆冷却剂压力边界内的工艺参数，并为多样性驱动系统(DiverseActuationSystem,DAS)提供所需信号，以便多样化触发反应堆停堆和非能动安全系统。同时，为操纵员提供所需信号以便通过多样性驱动系统来手动触发反应堆停堆和非能动安全系统，作为保护和安全监测系统的后备。(4)反应堆冷却剂系统排气(RCS

7、Venting)RCS能够通过手动有限的卸压以缓解蒸汽发生器传热管破裂事故和协助反应堆冷却剂系统停运后的冷却。这种能力为假想多重失效时的堆芯冷却提供支持。RCS的手动卸压功能作为自动卸压的备用，可以防止多重失效时的高压熔堆事故。3.3压力容器和一体化堆顶结构3.3.1反应堆压力容器在反应堆压力容器内部，放置堆芯、堆芯支承结构、控制棒及直接与堆芯连接的其他部件。压力容器还与一体化堆顶结构、反应堆冷却剂管道相连接。3.3.1反应堆压力容器3.3.1反应堆压力容器AP1000反应堆压力容器是一个由壳体、过渡环、半球形底封头及可拆卸带法

8、兰半球形上封头构成的圆柱形结构。壳体包括两部分：上壳体(接管段)和下壳体(活性段)。下壳体和半球形底封头之间用一个过渡环连接。上壳体、下壳体、过渡段和半球形底封头由低合金钢制造，内部堆焊奥氏体不锈钢。壳体包括两部分：上壳体(接管段)下壳体(活性段)过渡环半球形底