核动力装置MNPP-C02-L04.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核动力装置,*,核动力装置,Nuclear Power Plant,核科学与技术学院,College of Nuclear Science and Technology,（,V2009.03.16,）,MNPP-L04-PSS,3.,一回路辅助系统,3.1,压力安全系统,3.2,水质控制系统,3.3,辅助水系统,3.4,工程安全设施,3.5,放射性废物处理系统,3/3/2026,2,核动力装置,系统功能,反应堆启动和运行时,按预定方式向一回路供给冷却剂,以保证回路中所需要的冷却剂数量及压力。,稳定和控制反应堆冷却剂系统压力，保证反应堆及一回路系统安全,向一回路中需要冷却设备提供除盐冷却水，保证这些设备正常运行,监测一回路冷却剂的质量和成分，对冷却剂进行净化，控制水质,保证冷却剂品质符合要求。,反应堆正常停闭或事故紧急停闭时，对堆芯进行冷却，防止堆芯烧毁。,堆舱内发生泄漏事故时，对堆舱进行冷却以降温降压，防止第三道安全屏障破损。,收集各系统排出的放射性废物，并加以处置，保证船上人员及环境的安全。,3/3/2026,3,核动力装置,3.1,压力安全系统,1.,系统功用,2.,反应堆冷却剂系统压力波动原因,3.,系统设置目的,4.,系统流程,5.,压力控制原理,6.,压力保护原理,7.,压力控制程序,3/3/2026,4,核动力装置,1.,系统功能,稳态运行时，维持系统压力,变负荷运行时，吸收体积和压力波动,启堆和停堆时，按要求升压和降压,启动过程中，建立汽腔，系统升压,冷停堆过程中，消除汽腔，系统降压,事故情况下提供超压保护,除气,除去反应堆冷却剂系统中的裂变气体等,3/3/2026,5,核动力装置,2.,反应堆冷却剂系统压力波动原因,反应堆冷却剂系统是一个封闭回路，其中充满了不可压缩的冷却剂，由于,温度变化、泄漏,引起冷却剂体积变化，进而导致压力波动。,热胀冷缩,稳态功率变化，导致冷却剂温度变化,运行功率动态变化，引起冷却剂温度波动,存在温度测量误差和控制死区,泄漏和取样,水质监测系统连续取样，使部分冷却剂排出系统,3/3/2026,6,核动力装置,图,3-1,水容积随温度的变化,温度增加,50,比容增加,13.5%,3/3/2026,7,核动力装置,(1),冷却剂温度随稳态功率不同而变化,由零功率至满功率区间，冷却剂平均温度随功率不同而不同,温度变化幅度与稳态运行方案相关,大亚湾核电站的稳态运行方案,3/3/2026,8,核动力装置,(2),装置功率动态变化导致冷却剂温度波动,装置功率变化过程中，反应堆功率,N,R,与汽轮机功率,N,T,瞬时不匹配，引起冷却剂平均温度,T,m,波动,甩负荷：,1,秒内功率由,100%,降至,18%,3/3/2026,9,核动力装置,(3),温度测量误差与控制死区的影响,控制死区：,稳态功率水平下，存在微小的反应性扰动，导致冷却剂平均温度在整定值附近波动。不引起控制棒动作的波动区域，称为控制死区。,控制死区,3/3/2026,10,核动力装置,3.,系统设置目的,主冷却剂系统压力变化过大，会对反应堆的安全运行造成不利影响：,压力,过高，超过设计压力，会,导致管道和设备损坏，破坏一回路承,压,边界的完整性,反应堆失去冷却，造成烧毁；放射性物质扩散,压力,过低，会导致堆芯,出现危及热,工,安全的冷却剂沸腾,流动不稳定，冷却不充分而烧毁堆芯燃料元件,设置,压力,安全系统的目的，是对反应堆冷却剂系统,进行,压力控制和压力保护,。,3/3/2026,11,核动力装置,4.,系统流程图,反应堆冷却剂系统压力,小流量喷淋,比例组,备用组,热管段,冷管段,3/3/2026,12,核动力装置,自然循环工况及单环路运行工况下喷淋水来源,热管段,冷管段,净化系统,净化泵,另一环路的冷管段,自然循环工况下主泵停止运行,单环路运行时，一个环路隔离,系统改进,由净化系统为稳压器提供喷淋水,3/3/2026,13,核动力装置,电加热器的分组及使用,电加热器分为,68,组，每组由数根电热元件组成；,电加热器按功能分为,比例组,和,备用组,两大部分；,比例组,正常运行时，部分电加热元件投入，以补偿向环境的散热损失；压力下降在一定范围内，用比例组调节,备用组,压力下降超过一定范围，比例组全部投入仍不能满足要求，则投入备用组,比例组,备用组,3/3/2026,14,核动力装置,5.,压力控制原理,反应堆冷却剂系统压力在一定范围内波动时，依靠电热式稳压器的喷淋装置和电加热器进行压力控制,压力控制的两种情况,正波动,负波动,3/3/2026,15,核动力装置,5.1,正波动,热管段,冷管段,喷淋管,波动管,水位升高,一回路平均温度升高，冷却剂体积膨胀，沿波动管进入稳压器，水位升高，汽空间被压缩，压力升高,3/3/2026,16,核动力装置,正波动时的压力控制,汽轮机负荷减小，需求热功率瞬时低于反应堆功率，导致冷却剂平均温度升高，体积膨胀,回路中冷却剂通过波动管进入稳压器，压缩蒸汽空间，反应堆冷却剂系统压力升高,汽空间部分蒸汽冷凝进入水空间,系统压力达到某一定值时，,喷淋阀开启,，来自主泵出口的冷却剂经喷淋管向稳压器汽空间喷淋，,冷凝部分蒸汽,喷淋阀的开度随系统压力的升高线性增大，当系统降低到某一定值时，喷淋阀关闭,3/3/2026,17,核动力装置,5.2,负波动,热管段,冷管段,喷淋管,波动管,水位降低,一回路平均温度下降，冷却剂体积收缩，稳压器内的冷却剂沿波动管流出，水位降低，汽空间膨胀，压力降低,3/3/2026,18,核动力装置,负波动时的压力控制,汽轮机,负荷增加，需求热功率瞬时高于反应堆功率，导致冷却剂平均温度降低，,体积收缩,稳压器,内水空间的冷却剂通过波动管进入回路中，蒸汽空间膨胀,，反应堆冷却剂系统压力降低,水空间的部分饱和水蒸发进入汽空间,随着压力降低，比例组,电加热器,逐渐全开，,加热水空间,，使部分,饱和水蒸发,进入汽,空间，,提升压力,压力降到某一定值，备用组电加热器投入，当压力回升到某一定值时，备用组电加热器关闭,3/3/2026,19,核动力装置,6.,压力保护原理,安全阀开启,排放至泄压箱或废物系统，强行泄压,高压紧急停堆,反应堆保护系统,卸压阀开启,高压报警,低压报警,低压紧急停堆,反应堆保护系统,安全注射系统启动,高压保护,低压保护,3/3/2026,20,核动力装置,7.,压力控制程序,3/3/2026,21,核动力装置,3/3/2026,22,核动力装置,思考题,压力安全系统的功用是什么？,反应堆冷却剂系统压力波动的原因是什么？,压力波动对反应堆冷却剂系统有哪些不利影响？,简述压力控制的基本原理。,3/3/2026,23,核动力装置,