压水堆核电站原理与系统ppt课件.ppt

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1、压水堆核电站原理与系统CH-02-RCS-012021/8/211《压水堆核电站基础教程》2压水堆核电站原理与系统2.1压水堆核电站的基本组成2.2核岛系统2.3常规岛系统2.4电厂配套设施2.1压水堆核电站的基本组成2021/8/21压水堆核电站系统组成PWR核电站核岛常规岛电站配套设施反应堆冷却剂系统专设安全系统核辅助系统三废处理系统汽轮机回路循环冷却水系统电气系统2.2核岛系统反应堆冷却剂系统将核裂变能传输给蒸汽发生器,产生蒸汽一回路辅助系统专设安全系统发生LOCA事故时自动投入,保护反应堆安全,阻止放射性物质扩散核辅助系统保证反应堆和一回

2、路正常启动、运行和停堆三废处理系统回收和处理放射性废物,保护和监视环境2.2.1反应堆冷却剂系统热量传输：堆芯释热传递至蒸汽发生器二回路侧慢化和冷却：堆芯冷却剂又兼作中子慢化剂反应性控制：调整冷却剂中硼酸浓度控制反应性压力控制：稳压器的喷淋和电加热，控制系统压力超压保护：稳压器上的安全阀，超压排放放射性屏蔽：承压边界，第二道安全屏障（第一道是燃料元件包壳，第三道是安全壳）A.系统的功能B.系统的组成反应堆压力容器及其顶盖控制棒驱动机构的压力外壳主冷却剂管道——（热管段、过渡段、冷管段）蒸汽发生器一回路侧反应堆冷却剂泵（简称主泵）稳压器及其连接的管

3、道——（波动管、喷淋管）与辅助系统相连的管道和阀门C.系统运行参数反应堆额定热功率：2905MW系统运行压力：15.5MPa——稳压器汽腔压力满功率时反应堆进口温度：292.7℃满功率时反应堆出口温度：327.3℃满功率时冷却剂平均温度：310.0℃单个环路的冷却剂流量（冷态）：23790m3/h单台蒸汽发生器产汽量：1938t/h饱和蒸汽压力：6.89MPa反应堆1942年12月2日，费米在芝加哥大学建成了世界上第一座铀—石墨原子反应堆图1反应堆位置堆芯燃料布置燃料组件和燃料元件燃料棒结构燃料芯块燃料芯块呈圆柱形，由UO2粉末加造孔剂经冷压烧结

4、成95%理论密度的陶瓷体直径8.192mm，高13.5mm上、下端面呈碟形，用来补偿因热膨胀和辐照肿胀造成的形状变化UO2燃料芯块熔点2800℃，在高温下与水不发生反应包壳理论熔点1250℃，但从约820℃开始与水发生反应并生成氢气，所以运行中必须限制燃料温度在允许值以下，以防止出现锆水反应或者堆芯熔化导致包壳熔化堆芯功能组件控制棒组件可燃毒物组件中子源组件阻力塞组件堆芯功能组件与燃料组件组合在一起，在反应堆运行中起着重要作用。压力容器内的流动通道冷却剂通过三个入口接管进入压力容器，沿吊篮外壁与压力容器内壁之间的环形通道向下流动在下封头改变流向，

5、向上依次流经堆芯支承板和堆芯下栅格板，进入堆芯冷却剂向上流动，通过堆芯上栅格板离开堆芯，进入上部堆芯支承结构，在支承柱和控制棒导向筒之间横向流动，到达堆芯吊篮的出口接管吊篮出口接管与压力容器出口接管相对齐而未接触，相互之间有一定间隙控制棒驱动机构换料设备主泵结构图水力机械部分泵体、热屏、泵轴承、轴封水流入接口轴封系统三个串联的可控泄漏的轴封电动机下部轴承、转子、定子、止推轴承、上部轴承、飞轮安全阀卸压阀喷淋阀P稳压器压力R1R2高压控制接冷管段R4R5低压控制比例组电加热器备用组电加热器上充阀下泄阀NR6水位整定值卸压箱稳压器原理图蒸汽发生器结构

6、图下筒体部分下封头、管板、倒U形管束、支撑板、流量分配挡板、筒体、排污管上筒体部分旋叶式汽水分离器、人字形干燥器、给水环管、限流器蒸汽发生器自然循环原理管束套筒将蒸汽发生器下筒体内的水分隔成冷（水）柱和热（水）柱两个区域冷（水）柱：给水和分离器分离出的再循环水热（水）柱：水和蒸汽混合物冷（水）柱和热（水）柱之间的密度差，为工质循环提供驱动压头2.2.2核辅助系统核辅助系统化学和容积控制系统硼和水补给系统余热排出系统反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统设备冷却水系统保证反应堆和一回路正常启动、运行和停堆。系统功能容积控制化学控制反应性控制为主泵提供轴封

7、水为稳压器提供辅助喷淋水一回路处于单相时的压力控制对一回路进行充水、排气和水压试验化学和容积控制系统（RCV）辅助功能主要功能容积控制原理图通过上充、下泄来吸收一回路水体积的波动。化学控制原理图反应性控制的目的通过调整冷却剂的硼浓度，补偿由于燃耗和毒物（Xe-135和Sm-149）带来的负反应性；控制轴向功率偏差ΔI；控制温度调节棒R棒的棒位在调节带内；保证停堆深度。反应性控制措施加硼稀释除硼系统的原理图余热排出系统（RRA）系统功能反应堆停堆（正常停堆、除LOCA引起安全注入系统投入以外的其他事故引起的停堆）过程中，一回路温度降到180℃以下，

8、压力降到2.8MPa以下时，用于排出堆芯余热、一回路冷却剂和设备的释热以及运行的主泵在一回路中产生的热量；在换料和维修冷停堆时，排出堆芯