低压安注系统docx.docx
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低压安注系统docx
第五章核电厂专设安全设施
■专设安全谀施系统在设计上真求。
■系统设计的目的、依据、对其冷却性能的验收准则。
■安全注入系统组感、授入后的运行过程。
■安全壳的件用、形式；安全壳隔离系统的设计特点几控制方式。
■安全壳喷淋系统功能、组成、启动务件及运行过程。
■安全壳氢浓度控制功能、據设计。
■辅助给水系统功能履设计。
■安全注入系统功能.组成.主宴设备；系统按入条件.授入后的运行•
■安全壳喷淋系统功能、组成、启动务件及运行方式。
■辅助给水系统功能及系统设计中水源.动力的多样性。
■安全壳隔离系统功能、设计、运行方式。
电站核安全
1、核安全定义及三要素
核安全：
保护核电厂工作人员、公众和环境免受反应堆裂变产物可能造成的放射性危害。
責保证核安全的三要素：
（1）有效的反应性控制
（2）确保堆芯冷却
（3）放射性产物的包容
■有效地控制反应性：
■为补偿压水堆较大的剩余反应性，在堆芯内必须引入适量的可随意调节的负反应性。
用于补偿堆芯长期运行所需的剩余反应性，也町用于调节反应堆功率的水平，使反应堆功率与所要求的负荷相适应；它还要作为停堆的有效手段。
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ENGINEERED
SAFETYFEATURES
ACTUATION
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SAFETY
INJECTION
FUNCTION
四重屏障
（1）燃料芯块
（2）燃料包壳
（3）
回路压力边界
（4）安全壳
专设安全设施
核电站设置了一整套的专设安全设施，以便在故障或事故工况下起到保护和缓解作用，不使事故扩大，防止堆芯烧毁，确保第三道屏障即安全
核电站以可能性极小的、假象的最严重事故作为安全设计的依据，这种最严重事故是指一回路大破口时的冷却剂丧失（LOCA）事故。
一旦一回路管道大破裂，冷却剂就会
喷流而出，造成反应堆失水。
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反应堆停闭，
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■核电厂设置的专设安全设施包括：
安全注入系统、安全壳系统、安全壳喷淋系统、安全壳隔离系统、安全壳消氢系统、辅助给水系统和应急电源。
■向堆芯注入应急冷却水，防止堆芯熔化；
■对安全壳气空间冷却降压，防止放射性物质向大气释方攵;
■限制安全壳内氢气浓集；
■向蒸汽发生器应急供水。
安全注入系统
（SafetyInjectionRIS）
核电站工作原理总
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ADG
RRA
ABP
ASG
厂用电
1、系统的功能（安注系统二应急堆心冷却系统）
1）一回路小破口失水或者二回路蒸汽管道破裂，造成一回路的平均温度降低，从而造成冷却剂收缩时，RIS向一回路注入高浓度含硼水，以重新建立稳压器水位;
III
2）一回路破口失水事故时，RIS向堆芯注含硼水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。
防止堆芯熔化，保持堆芯的完整性。
2、系统的组成
安全注入系统由三个分系统组成。
»高压安注系统
»中压安注系统（蓄压箱注入系统）
A低压安注系统
（1）高压安注系统
■一回路小的泄漏或发生主蒸汽管道破裂事故引起一回路温度和压力下降到一定值时，高压安注系统投入，向一回路注入含硼水。
当一回路系统压力降低到11・9Mpa时，高压安注启动。
■高压安全注入系统由换料水箱、高压安注泵、浓硼酸再循环回路和通往一回路的注入管线及相关阀门的管道组成。
高压安全注入系统由两个系列A和B组成。
每个系列上由一台空气冷却的高压安注泵和一台水冷的低压安注泵。
■在正常运行时，一台高压安注泵作为化容系统的上充泵运行，另一台处于备用状态。
一旦接到安注信号即可启动。
第三台高压安注泵作为上充泵的备用。
■高压安注系统的工作分为直接注入和再循环注入阶段。
高压安注、低压安注
按小流就管线
轴封水5g
热管段
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热管段
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安全壳外
安伞売内
容积控制泠
从喷淋热交换器出口來sistss态x表示阀门在开启状态x表示阀门在关闭状态
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浓硼酸罐I
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■直接注入阶段：
高压安注泵优先从低压安注泵的排水管吸水，水经高压安注泵升压后注入一回路。
在低压安注泵故障时，高压安注泵也可从换料水箱吸水。
■再循环注入阶段：
当换料水箱达到低水位时，低压安注泵改从安全壳地坑吸水，而通往换料水箱的管线被隔离，水经低压安注泵升压后再经高压安注泵注入一回路。
■畜压箱注入系统由安装在安全壳内的三个畜压箱及其与一肆薦黯霧貨翹鶏噩:
每个蓄压箱盛有含硼
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（2）蓄压箱安注系统
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（3）低压安注系统
■低压安注系统包括两个独立的系列。
每个系列由一台低压riwim蠶豔書蠶坑的吸水管道和一回路
■低压安注泵在直接注入阶段从换料水箱吸水，再循环注入鎧豔籠牆鑒醴洋輛噩藪囁i入口,
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■有两条独立的流道，每条有一台低压安注泵RIS001.
002PO；
■当RCP系统压力低于|o.7MPa|时由安全注射信号启动，
通过两条吸水管线：
■直接注入阶段：
|低压安注泵通过两条独立管线将换料水箱中含硼水注入每个环路的冷管段或冷、热段同时注入；
■|再循环阶段：
|当换料水箱中含硼水低■低水位时,低压安注泵通过两条独立管线改为抽取安全壳底部的地坑水。
3、安注系统描述（高压、
中压、低压）
第五章专设安全设施
4、安注系统运行
■下列任一信号可启动安注系统:
稳压器低压力（ll・9MPa）;
安全壳高压（0.14MPa）;
一台蒸汽发生器压力比其它两台的压力低（压差高达0.7MPa）;两台蒸汽发生器蒸汽流量高同时发生一回路平均温度低到284°C;两台蒸汽发生器蒸汽流量高同时发生蒸汽低压力（3・55MPa）;手动启动。
第五章专设安全设施
安注系统运行
第五章专设安全设施
事故后安注系统运行
第五章专设安全设施
5、安注过程
□对于中、小破口失水事故，一回路压力缓慢下降，低压安注泵出口压力低于一回路系统压力时，作为高压安注的前置增压泵\-/—
迈仃；
□一回路压力下降到蓄压箱注入压力以下时，加压氮气将含硼水迅速注入堆芯；
当一回路压力下降到低于低压安注泵的出口压力时，低压安注泵直接将含硼水注入一回路冷管段。
A直接注入阶段：
向一回路冷管段注入，水源是换料水箱
A再循环注入阶段：
低压安注泵从安全壳地坑吸水，水升压后送往高压安注泵入口或直接注入一回路冷管段。
第一阶段：
冷段直接注入阶段
高、低压安注示意
中压安注示意
中压安注箱
第二阶段：
安注再循环阶段
当换料水箱水位达到低水位（水位为3.12m,高出箱底2.1m）且安注信号依然存在时，开始再循环注入。
低压安注泵从安全壳地坑吸水,水升压后送往高压安注泵入口或直接注入一回路冷管段。
第五章专设安全设施
2.安全壳系统
安全壳功能
安全壳的主要功能是：
■在发牛失水事故或地震时'承受事故产生的内压力，防止堆厂房内放射性物质外逸,以免污染环境。
设计准则通常按历史最大地震或失水事故考虑；
■保护重要设备/防止受到外来袭击（如飞机坠毁）的破坏；
■是放射性物质和外界之间的第三道也是最后一道牛物屏障。
・蠶矚电勰翳％舗和鱷I、其他管线等。
安全壳形式
■按结构材料分：
钢结构、钢筋混凝土或预应力混凝土、既用钢也用钢筋混凝土或预应力混凝土的复合结构；
■按性能分：
干式、冰冷凝式；
按几何形状分：
圆柱形、圆形。
□带密封钢衬的预应力混凝土安全壳
比较通用的大型干式安全壳;
由6mm厚的碳钢作衬里，外面
由壁厚近lm的预应力混凝土圆柱形构筑物；
安全壳的尺寸取决于堆功率,百万千瓦级的压水堆核电厂安全壳的直经约40mf高约60mf安全壳尺寸是由满足能量釋放所需的净自由容积决定的。
秦山和大亚湾核电厂使用这种安
全壳。
安全壳
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反应堆水迪
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压力轸
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+7000厂
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不笹钢应封内材
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反圧堆
L堆坑-
第五章专设安全设施
□钢筋混凝土安全壳
■钢筋混凝土安全壳通常采用双层结构，外层钢筋混凝土壳为牛•物屏蔽丿£内层钢壳起承压密封作川，其形式有翻纶稣7球形两种。
蚁层■图为美国早期建造的电功率为800MW压水堆核电厂安全壳,直径约40m,钢板厚度半球顶、椭球底”二次包容壳为椭球顶盖的圆柱形钢筋混凝土结构,两层壳之间留有1.5m宽的环形空间/坏麻亘负旧从钢壳淞漏至坏腔的放射性气体只有经过过滤净化后方能从排气烟囱排放，以降低放射性物质对环境的污染。
□双层球形钢安全壳
双层球形钢安全壳的内层为密闭、承压的钢安全克外层为钢筋混凝土二次包容壳,起生物屏蔽和外部事件屏障作用。
两层壳之间的环形空间内设有负压系统，在事故时可保持負丿卡（负400Pa）r这样『从钢克汕漏至环室的放射性气体只能经过过滤净化后，方能从排气烟囱排放，大大降低了放射性物质对环境的污染。
它的优点是:
（1）具有最经济的几何形状,安全壳内丽体积最大;
（2）球形壳能承受全部内压薄膜载荷，不会将其传递给相邻结构;G）环形空间内可以安置安全系统的设备、管道、电缆托架系统『这种全斥式双层安全壳在德国电站联盟压水堆核电厂采用d
□冰冷式安全壳
■安全壳内四周有一个装有含硼冰块的环形冷藏室。
■正常运行时，制冷设备使冰块保持在凝固状态。
失水事故后，一回路释放的蒸汽首先经过冰冷凝器，而后进入安全壳上部空间，冰冷凝器起到吸热降压的作用。
■特点：
这种设计安全壳压力低、容积小，但设备费和运行费高，没有得到普及。
□负压安全壳
■负压安全壳是干式安全壳的一个变种。
独具特色之处：
安全壳设计成在低于大气压力的条件下工作（约0.069MPa的绝对压力）。
在发生失水事故时，压力达到大气压力之前就有约0.031MPa的压力升高裕量。
安全壳内在失水事故后被加热空气量也减少，总的效果是失水事故后壳内峰值压力可以降低一些。
3.安全壳喷淋系统
（ContainmentSprayEAS）
核电站工作原理总
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废物处理
厂用电
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