核电厂系统与设备复习题.docx

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核电厂系统与设备复习题

一、词汇简写与翻译

1、聚变裂变

2、安全壳

3、包壳

4、控制棒

5、压力容器

6、汽轮机

7、冷凝器

8、反应堆冷却剂泵

9、蒸汽发生器

10、钠冷快堆系统

11、铅冷快堆系统

12、气冷快堆系统

13、超高温堆系统

14、熔盐堆系统

15、反应堆压力容器

16、国际原子能组织

17、欧洲压水堆

18、先进的沸水反应堆

19、压水堆

20、沸水堆

21、中国实验快堆

22、美国能源部

23、美国核管理委员会

24、中国核工业集团总公司

25、

26、安全壳喷淋系统

27、反应堆冷却剂系统

28、运行基准地震

29、设计基准事故

30、质量保证

31、美国机械工程师协会

32、化学和容积控制系统

33、反应堆硼和水的补给系统

34、余热排出系统

35、设备冷却系统

36、重要厂用水系统

37、反应堆换料水池和乏燃料池冷却和处理系统

38、废物处理系统

39、热管段：

冷管段：

40、百万分之一

41、：

安全壳厂房

：

燃料厂房与换料水池

1.核能在人类生产和生活中的应用的主要形式是核电。

2.压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统、蒸汽和动力转换系统、循环水系统、发电机和输配电系统与辅助系统组成。

3.通常把反应堆、反应堆冷却剂系统与其辅助系统合称为核供气系统。

4.核辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行。

5.核电厂选址应考虑核电厂本生特性、厂址自然条件和技术要求以与辐射安全等三方面。

6.划分安全等级的目的是提供分级设计标准。

7.安全分级的主要目的是正确选择用于设备、制造和检验的规范和标准。

8.安全一级主要包括组成反应堆冷却剂系统承压边界的所有部件。

安全一级设备选用的设计等级为一级，质量为A组。

9.我国的核安全法规将抗震类别分为三类，即抗震Ⅰ类，抗震Ⅱ类和非抗震类（）。

10.核系统有三道屏障，第一道是燃料棒包壳，第二道是一回路系统的承压边界，第三道是安全壳。

11.反应堆冷却剂系统可分为冷却系统、压力调节系统和超压保护系统。

12.在堆芯热功率不变的情况下，提高冷却剂的质量流量可以减少堆出入口温差。

13.核电厂的一回路系统由若干并联的环路组成，环路数不小于2，一般采用2~4条环路并联形成。

14.一回路的工作压力、冷却剂的反应堆进出口温度、流量等参数的选择，直接影响了核电厂的安全性和经济性。

15.一般压水堆核电厂一回路系统的工作压力约为15。

16.冷却剂在反应堆的进出口温度为280~300℃。

17.一回路系统的总阻力约为0.6~0.8。

18.压水堆本体由堆芯、堆芯支撑结构、反应堆压力容器与控制棒传动机构组成。

19.反应堆冷却剂流过堆芯时起慢化剂作用。

20.燃料元件是产生核裂变并释放热量的部件。

21.控制棒组件分两类:

黑棒束组件，灰棒束组件。

22.堆芯下部支撑结构是堆芯的主要包容件，他是以吊篮结构为特征的组合体。

23.反应堆压力容器工作在高压、高温、放射性辐照下寿命不少于40年。

24.反应堆冷却剂泵分：

全密封泵和轴封泵。

25.蒸汽发生器是分隔一次测、二次侧介质的屏障。

26.按传热管形状可分U形管、直管、螺旋管蒸汽发生器。

27.蒸汽发生器的传热计算分:

传热设计计算、传热校核计算。

28.稳压器的基本功能是建立并维持一回路系统的压力，避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。

29.反应堆工作温度下冷却剂的硼质量分数不应大于1.4×10‐3的限值。

30.防止腐蚀是冷却剂化学的中心任务。

31.常用值控制剂有氢氧化锂和氢氧化铵。

32.为防止闪蒸先降温，后降压。

33.除硼离子床是﹣型阴离子树脂床，其作用是用来除去冷却剂中的硼酸。

34.设备冷却水系统正常工况运行是利用系统的压力差完成的。

35.对含氢废气处理的基本方法是储存衰变，待其放射性衰变到可向环境排放水平。

36.含氢废气处理系统在正压下运行，含氧废气处理系统在负压下运行。

37.高压安注系统的工作分为直接注入阶段和再循环注入阶段。

38.蓄压箱注入系统为非能动系统，不用安注信号启动任何电气设备。

39.安全壳的尺寸取决于堆功率。

40.向喷淋水中加入除去安全壳大气中悬浮的碘和碘蒸汽。

41.安全壳隔离一般分为两个阶段，即A阶段和B阶段。

42.安全壳B阶段隔离是最高级别的隔离。

43.压水堆核电厂二回路热力系统是将热能转换为电能的动力转换系统。

44.每根主管道上设有主蒸汽隔离阀，为快速隔离阀。

45.核电厂的理论热效率低于火电厂，而循环热效率高于火电厂。

46.主蒸汽管道的管径按最大蒸汽流量工况下，流速不超过50m的原则确定。

47.安全阀是防止一二回路超压的最后保护措施。

48.减少端差的主要办法是增加传热面。

49.近代大型核电厂二回路加热器连接方式采用多列大旁路的设计。

50.疏水方式有采用逐级自流的连接系统，采用疏水泵的连接系统和疏水冷却器系统。

51.给水泵按驱动机类型分：

汽动给水泵、电动给水泵。

52.给水除氧分为化学除氧和物理除氧两类。

53.蒸汽排放系统在达到排放要求时，优先启用凝汽器和除氧器排放系统。

54.蒸汽排放的控制模式有温度模式和压力模式。

55.全挥发处理已成为二回路水质控制的主要方法，他的一种添加剂是联氨（N2H4），既起到除氧作用，又可控制值。

56.核电厂停闭运行有正常停增长和事故停闭两种。

57600的应急冷却剂采用非能动和无人值岗的安全慨念。

58.根据反应堆类型，核电厂主要分压水堆、沸水堆、轻水堆核电厂。

59.对于特定的核燃料循环，主要有外在的屏障加以补充保护。

60.第四代核电系统将作为今后20年世界核能当下的主要系统。

B卷

1.压水堆蒸汽发生器传热管断裂事件在事故中居首位。

2.核电厂化容系统补偿是由温度变化引起的。

3.蒸汽发生器的水位是指蒸汽发生器二次侧水面的高度。

4.现代核电厂普遍采用具有中间再热的回热循环。

5.辅助给水系统满足单一故障准则，设计成两个系列。

6.1954年前苏联建成第一座核电厂。

奥布林斯克核电站。

7.发展核能是我国能源政策的基本方针。

8.核岛利用核能产生蒸汽。

9.对于特定的核燃料循环，要有外在屏障加以补充保护。

10.秦山核电厂堆芯冷却剂平均流速为3.65m。

11.压水堆一回路的系统工作压力约为15。

12.核电厂一个环路所输送的热功率与压水堆核电厂规模和设备设计制造能力有关。

13.压水堆燃料元件是17×17正方形排列。

14.次级中子源棒组件用于压水反应堆满功率运行两个月后的反应堆停堆后再启动。

15.自然循环是指在闭合回路内依靠流体的密度差所产生的驱动从而实现的循环。

16.反应堆冷却剂是一个以高温高压为工质的封闭回路。

17.正确确定压水堆稳压器的容积对于核电厂的安全运行和指标都有重要意义。

18.压水堆核电厂对于一回路小的泄漏，由化容系统提供足够的补给水。

19.压水堆一回路的降温降压过程可分为两个阶段。

20是核电厂运行中常用的反应性单位。

二、知识点

1、5：

电功率5（兆瓦）

2、6（）：

热功率6

3、核电站发电时的能量转换：

【反应堆】核能→热能

【汽轮机】热能→机械能（与火电站发电时最大的不同，火电站是在【锅炉】）

【发电机】机械能→电能

即：

核能→【反应堆】→热能→【汽轮机】→机械能→【发电机】→电能

4、核电站各个回路的主要器材：

一回路：

反应堆、稳压器、蒸汽发生器（一次侧）、主泵

二回路：

蒸汽发生器（二次侧）、汽轮机

三回路：

冷凝器、主给水泵

5、链式核裂变：

中子撞击原子核引起原子核裂变。

裂变的过程中释放出能量，产生2~3个新的中子。

新产生的中子引起新的原子核裂变。

裂变反应连续不断的进行下去，不断产生新能量，这个反应就是链式核裂变反应。

6、一年100万千瓦级火电厂需煤330万吨

100万千瓦级核电厂需核燃料30吨

7、世界三大能源：

煤、石油、天然气

三大能源再利用中产生的问题：

生态环境污染；能源的不可再生性；能源的利用率低。

8、温度的计量单位：

T（k）t（℃）f（F）其中32+（9/5）·t

9、电厂容量因子（按年计）=运行发电时间/总时间（通常为365）

10、在反应堆物理分析中通常按中子的能量把它们分为：

热中子（1以下）超热中子（10.1）快中子（0.1以上）

11、热阱：

吸收热量的物体。

（低温热源）

12、典型的百万千瓦级（1000）核电厂的回路主要系统与设备数：

三个回路、三台蒸汽发生器、三台主泵（反应堆冷却剂泵）、一个反应堆堆芯、一台稳压器

特殊的——1000

三个回路→两套、两台蒸汽发生器、四台主泵、一台稳压器

13、核岛主要系统

①：

反应堆冷却剂系统

②：

化学和容积控制系统

③：

反应堆硼和水的补给系统

④：

余热排出系统

⑤：

反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统

⑥：

安全注入系统

⑦：

安全壳喷淋系统

14、辐射安全要求：

五年内平均不超过20年

一年内平均不超过50年

（6249-2011）核电厂周围公众有效剂量限值：

0.25

（4792-84）从事放射性工作的人员不超过：

0.05

核设施周围居民不超过：

0.001

实际上，100级核电站会对周围公众产生：

0.05

15、核电厂厂房与汽轮机厂房的相对位置有两种形式：

T型：

汽轮机页片旋转平面与反应堆厂房不相交。

L型：

汽轮机页片旋转平面与反应堆厂房相交。

16、切伦科夫辐射的明显特点：

有蓝色的光发出。

17、核电厂安全系统功能（3C控制）：

①反应堆控制

②余热排出

③放射性包容

18、核电厂多道屏障：

①燃料棒包壳

②反应堆冷却系统与压力边界

③安全壳

19、单位：

质量流量：

体积流量：

m³m³

20、事故：

失去厂外电事故

21、过冷度：

指在一定压力下冷凝水/水的温度低于相应压力下饱和温度的差值。

22、稳压器运行中不能出现的情况：

①排空现象

②满溢现象

23、压水反应堆燃料元件排列方式：

①长方体燃料组件

②六棱柱燃料组件

24、自调性：

负荷变化时，反应堆自身能迅速达到热平衡。

自稳性：

反应堆出现内外扰动时，反应堆能维持原功率水平的特性。

25、稳压器压力控制原理：

压力正被动时（↑）：

启动喷淋系统。

压力负波动时（↓）：

启动闪蒸、电加热器。

26、反应性的四种控制方法：

①中子吸收体移动法

②慢化剂液位控制法

③燃料控制法

④反射层控制法

27、反应堆停堆初期（0）衰变热的功率=7%满功率

28、燃耗：

装入堆芯的单位质量核燃料所发出的能量。

（·u）

工业上的单位为：

·兆瓦·日/吨铀亦有p··u

29、反应堆的三种棒型与其作用：

①安全棒/停堆棒：

紧急停堆。

②调节棒：

调节功率。

③补偿棒：

补偿反应性。

30、用硼酸控制反应性的缺点：

水温升高→水密度减小→单位体积中硼原子数减少→正的慢化剂温度系数不稳定

31、余热排出系统的两个水源：

①换料水箱

②安全壳地坑

32、比放射性：

单位体积单位质量核素的放射性活度

单位是：

³

三、课后作业：

略

1中国发展核电的基本政策

坚持集中领导、统一规划、并与全国能源和电力发展相衔接；在核电的布局上优先考虑一次能源缺乏、经济实力较强的东南沿海地区；在发展核电的过程中，充分利用我国丰富的核能资源，包括天然铀与加工能力，核燃料设计制造能力和核电厂设计、制造、建造和运行经验；坚持“质量第一，安全第一”； 坚持“以我为主，中外合作”，把多渠道筹措资金发展核电和引进技术、推动国产化相结合，逐步实现自主设计，自主制造，自主建设，自主营运。

2大三步热中子反应堆快中子反应堆可控聚变堆小三步第二代压水堆核电站第三代核电站非能动压水堆核电站第四代核电站

3第四代技术要求具有更好的安全性、经济竞争力，核废物量少，可有效防止核扩散

4链式核裂变反应中子撞击原子核引起原子核裂变裂变的过程释放出能量产生2-3个新的中子新产生的中子引新的原子核裂变裂变反应连续不断的进行下去。

5100万千瓦设备数量？

3个环路1个反应堆芯3台蒸汽发生器3台主泵1台稳压器

6开式供水冷却水进水温度较低有利于汽轮机组的经济运行而且系统简单投资较低但冷却水一次通过不重复使用。

闭式受自然条件影响小运行比较稳定占地面积也比较小适合远离水源不足的大型核电厂采用。

7发电机的配电系统的组成发电机励磁机主变压器启动变压器高压开关站柴油发电机组等。

8厂址它们包括接近电力负荷中心、有充足的冷却水源、交通运输方便、有良好的自然条件（如地形、地质和地震等）、减少废热废物排放对生物的影响和防止环境污染的可能性等。

核电厂选址基本原则除了要满足常规电厂所必需的条件外,还应尽量减少释放放射性对环境的影响,以确保居民在一般事故和严重事故条件下不受危害。

归结起来,核电厂选址应考虑核电厂本身特性、厂址自然条件和技术要求以与辐射安全等三个方面。

9核心区厂房反应堆厂房、核辅助厂房、燃料厂房、主控制室、应急柴油发电机厂房、汽轮发电机厂房。

蒸汽发生器、汽水分离再热器与二回路系统有关的辅助系统。

1o安全功能的系统

（1）为安全停堆和维持其安全停堆状态提供手段

（2）为停堆后从堆芯导出余热提供手段

（3）在事故后为防止放射性物质的释放提供手段,以确保事故工况之后的任何释放

不超过容许极限。

11核电厂安全一级设备部件安全一级包括反应堆冷却系统中的主要配压设备反应堆压力器主管通以延伸到并包括第二个隔离阀的连接管道反应堆冷却剂泵稳压器蒸汽发生器和控制棒驱动机构的壳体。

12单一故障导致系统或者系统组件在执行其预期安全功能时失效的故障，和任何随之引发的故障。

在压水堆设计中，为了满足总体设计准则，防止那些对安全极为重要的系统或部件发生单项故障而失去其功能，制定了单一故障准则。

单一故障准则就是系统中发生单一故障后不影响系统执行其功能。

13核电厂安全设计原则。

多道屏障纵深防御单一故障准则抗自然灾害的功能辐照剂量标准。

14三道屏障燃料棒包壳一回路系统的承压边界安全壳。

15主泵的杨程杨程是泵所输送的单位重量流经泵所获取的能量以液柱高表示。

16水锤现象给水进入时过冷水使蒸汽迅速凝结造成局部真空给水涌入这一空间给水环和水管路产生很大的动载荷。

17汽蚀由于流体动力作用运动液体的局部压力降低到液体温度下的饱和压力时液体就开始汽化而形成汽泡汽泡就随液体到达静压超过饱和蒸汽压力的区域时蒸汽突然凝结而使汽泡破裂这种破裂在很短时间内发生周围液体以极高的速度向汽泡原来所占的空间冲去产生了强烈的高频水力冲击从而使泵的构件受到严重损伤蒸汽凝结-汽泡破裂的整个过程极其一系列现象。

18干度湿蒸汽中所含干蒸汽的质量百分比称干度也称质量含汽率

19反应堆冷却剂系统主要功能：

（1）在正常运行时载出热量，通过蒸汽发生器传给二回路工质产生蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

（2）停堆后的第一阶段，经蒸汽发生器带走堆内衰变热。

（3）系统的压力边界构成防止裂变产物释放到环境中的一道屏障。

（4）反应堆冷却剂是可溶化学毒物硼的载体，并起慢化剂和反射层作用。

（5）控制一回路压力，同时实行超压保护。

20压水反应堆主要设备堆芯（燃料组件、堆芯功能组件）；堆芯支撑结构；反应堆压力容器；控制棒传动机构。

21压水堆燃料排列方式长方体燃烧组件六棱柱燃料组件。

22黑棒能将撞到控制棒上的中子全部吸收的控制棒灰棒部分吸收

23控制棒的驱动作用控制棒组件在堆芯内上下抽插以实现反应堆的启动功率调节停堆和事故情况下的安全控制

24为反应堆冷却剂提供驱动压头,保证足够的强迫循环流量通过堆芯,把反应堆产生的热量送至蒸汽发生器,产生推动汽轮机做功的蒸汽。

25轴封泵由组成水力机械部分轴封组件电机。

26电机防逆转装置作用阻止在冷却剂倒流情况下泵发生反转

27压水堆核电厂较广泛立式U形管自然循环卧式自然循环立式直流

28压力控制当压力升高至超过设定值时,压力控制系统调节喷淋阀,由冷管段引来的过冷水向稳压器汽空间喷淋降压;若压力低于设定值,压力控制系统启动加热器,使部分水蒸发,升高蒸汽压力。

29蒸汽发生器作用将反应堆产生的热量传递蒸汽发生器二次侧产生蒸汽推动汽轮机做功将一次侧放射性冷却剂二次侧水蒸气分隔开。

30.反应堆冷却剂泵的基本要求：

能长期在无人维护情况下安全可靠地工作。

冷却剂的泄漏尽可能少。

转动部件应有足够大的转动惯量。

过流部件耐高温和硼酸水的腐蚀。

便于维修。

31.压水堆核电厂的辅助系统的功能：

排出核燃料剩余功率。

对反应堆冷却剂进行化学和容积控制。

进行设备的冷却。

废物的收集和处理。

核岛通风空调系统。

32.什么是端差？

影响有那些？

减少端差的方法是什么？

答：

加热蒸汽压力对应的饱和温度和加热器出口水温之差称为端差。

端差加大了蒸汽的做功能力损失，降低了电厂的热经济性。

减小端差的主要办法是增加传热面。

反应堆

1、压水型反应堆由哪几大部分组成？

反应堆堆芯，堆内构件，压力容器和顶盖，控制棒驱动机构

2、堆芯内有多少束燃料组件？

试述燃料组件的结构。

157束燃料组件。

3、控制棒组件按材料和功能各如何分类？

其作用如何？

控制棒组件按材料分为分两类。

1、黑棒组：

由24根吸收剂棒组成，吸收能力强；2、灰棒组：

由8根吸收剂棒和16根不锈钢棒组成，吸收能力弱

按功能分类：

控制棒组件可分为功率调节棒、温度调节棒和停堆棒。

功率调节棒位于机组功率对应的棒位高度，用于调节反应堆功率；温度调节捧在堆芯上部一定范围移动，用于控制冷却剂温度的波动；停堆棒用于事故紧急停堆，正常运行时提出

4、可燃毒物和中子源组件的功能是什么?

可燃毒物棒：

新堆装料时，后备反应性过大，为了保证慢化剂温度系数为负值，其硼浓度又不能过高，为了补偿堆内过剩反应性，装入66束具有较强吸收中子能力的可燃毒物组件。

中子源组件：

反应堆初次运行之前和长期停堆之后，堆芯内中子很少，此时如果启动，堆芯外核仪表无法探测到堆内的中子注量率水平。

为了安全启堆，必须随时掌握反应堆次临界程度，以避免发生意外的超临界。

4、保持蒸汽发生器水位的必要性是什么？

将水位保持在与负荷相匹配的水平，防止瞬态时水位过高或过低。

水位过高会淹没干燥器，增加出口蒸汽的湿度，损害汽轮机叶片；水位过低，造成蒸汽发生器传热管部分暴露于蒸汽中，造成热应力损坏。

5、主泵由哪些主要部件组成？

主要部件的作用是什么？

组成：

由电动机、轴封组件和水力部件三部分组成。