第四卷第二册427核岛厂房通风空调系统A.docx
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第四卷第二册427核岛厂房通风空调系统A
4.2.7核岛厂房通风空调系统
4.2.7.1概述
核岛厂房通风空调系统包括反应堆厂房、核燃料厂房、核辅助厂房、电气厂房、连接厂房的通风空调系统，其由主控制室空调系统、电气厂房排烟系统、电缆层通风系统、电气厂房主通风系统、上充泵房应急通风系统、辅助给水泵房通风系统、设备冷却水房间通风系统、安全注入泵和安全壳喷淋泵电机房通风系统、核燃料厂房通风系统、安全壳内大气监测系统、安全壳换气通风系统、反应堆堆坑通风系统、安全壳内空气净化系统、安全壳连续通风系统、控制棒驱动机构通风系统、安全壳环廊房间通风系统、核辅助厂房通风系统、废物辅助厂房通风系统、热洗衣房通风系统、重要厂用水泵站通风系统、更衣室通风系统共21个系统组成。
上述各个通风系统设计的共同目的：
－提供人员进入及工作的适宜环境；
－为设备的正常运行创造安全的环境条件；
－控制和限制污染空气或气体的排放。
为达到以上目的所采用的主要手段：
通过对室内空气温度、压力、湿度、洁净度、放射性以及换气频率等参数的调节、控制来达到所要求的环境条件。
4.2.7.2设计准则
Ø核岛厂房通风空调系统的设计应考虑系统最不利的运行工况。
Ø
Ø设计采用的室外气象参数为：
Ø
环境气温：
夏季：
+35.1℃（干球温度），+28.3℃（湿球温度）
冬季：
+2.9℃（干球温度），+1.3℃（湿球温度）
极端气温：
-5.2℃；40.6℃（干球温度）
环境最大相对湿度：
100%
设计应考虑室外风速、降雨量、台风及含盐空气腐蚀等的影响；
Ø核岛厂房室内设计参数：
Ø
--轻体力劳动（如控制室、办公、实验室、计算机辅助系统等），且没有特殊电子设备的区域：
18～25℃；35～65%RH
--中等体力劳动（如车间、维护设备）的区域：
10～30℃；35～65%RH
--难以到达，且没有敏感电子设备的区域：
5.0～50℃；～100%RH
--很少进行检查和维修作业的区域，且没有敏感电子设备：
10～40℃；～70%RH
--经常进行检查和维修作业的区域，且没有敏感电子设备：
10～35℃；～70%RH
--有电子设备的区域：
18～30℃；～65%RH
--有特殊要求区域的设计参数按工艺专业要求设计
--反应堆厂房运行大厅
正常运行15～40℃；～100%RH
换料期间15～35℃；～100%RH
--反应堆厂房其它区域
正常运行5～55℃；～100%RH
换料期间5～40℃；～100%RH
Ø有放射性（或可能有放射性）区域的通风空调系统应遵循以下设计原则：
Ø
--在正常运行期间，维持该区域气压相对于邻近区域或大气为负压，以尽量限制未受控的放射性污染释放到环境中。
--排风应经过滤处理，以降低受控放射性污染排放到环境的水平。
--在有潜在污染的排风系统上设置监测设备，出现放射性污染时向控制室发出报警信号。
--采用内部净化或送入新风混合稀释的措施，以维持该区域最大允许浓度在合理可行尽量低的限度内。
--在有放射性泄漏区域的通风系统上采用可隔离的措施。
--通风空调系统应使气流不可能从有高潜在放射性污染的区域直接流向低放射性污染的区域。
Ø冷冻水供/回水温度：
Ø
电气厂房8/14℃
其它核岛厂房10/15℃
Ø设备冷却水供水温度：
15～35℃
Ø
4.2.7.3安全壳内大气监测系统
（1）系统功能
－小风量清洗回路
在反应堆正常运行时，降低安全壳内放射性惰性气体和氚引起的放射性浓度以便人员进入。
保持安全壳内与外部最大潜在过压不超过0.006MPa。
在事故或放射性浓度异常时该子系统停运并关闭安全壳隔离阀。
－取样、混合和氢复合
该子系统设计为避免氢和氧形成易爆混合物而带来可能危及安全壳完整性的任何危害。
在LOCA事故后，该子系统用来取样测定氢气浓度和使安全壳空气混合，以及进行氢复合处理。
该子系统是安全相关系统。
电站如果设置可燃气体控制系统，则该子系统可能取消。
－安全壳试验子系统
该子系统利用压缩空气生产系统的空气压缩机向安全壳充气作整体密封性检查。
－保健物理监测子系统
该子系统用于连续测量安全壳内大气中气溶胶、碘及惰性气体的放射性浓度，为启动或停运安全壳小风量清洗所必需的信号，必要时发出在辐射防护可接受条件下允许人员进入安全壳的信息。
－安全壳大气物理监测子系统
该子系统用于连续监测安全壳内的压力和温度，其中压力测量信号用于反应堆保护系统和事故后监测系统。
该子系统是安全相关系统。
－事故后安全壳降压过滤子系统
该子系统通过用来限制严重事故后安全壳内压力和释放到大气中的气体的放射性浓度，缓解严重事故对公众造成的危害。
（2）设计准则
系统设计遵照适用于三环路压水堆核电站的RCC-P《90万千瓦压水堆核电厂系统设计和建造规则》。
系统被设计为按如下所述工作：
－正常运行时，当安全壳内放射性浓度大于规定值时，安全壳小风量清洗回路启动对安全壳进行扫气，并保持安全壳内60Pa的负压。
本系统在反应堆冷停堆时不使用，由安全壳换气通风系统进行处理。
－在LOCA事故后，取样、混合和氢复合子系统利用氢混合管线和移动式氢取样装置对安全壳内大气进行取样、混合，并在必要时利用移动式催化氢复合装置消氢，使氢气浓度不超过爆炸限度4％（体积比）。
－保健物理监测子系统被设计成能连续工作并被连接到KRT系统的辐射测量设备。
－安全壳内大气物理监测子系统被设计成能连续工作，其测量设备被连接到反应堆保护系统和事故后监测系统
－安全壳试验子系统被设计成仅在机组停运时工作。
空气经升压管线输入，然后用可移动设备连接至电站压缩空气生产系统。
试验后空气通过排气管线及可移动设备连接至环廊房间通风系统排出。
第三条管线与试验仪表相连。
－事故后安全壳降压过滤系统被设计用来在严重事故后防止安全壳超压损坏和限制安全壳释放到大气中的气体的放射性浓度。
（3）系统描述
－安全壳小风量清洗回路为直流全新风系统。
送风来自燃料厂房通风系统新风管，经安全壳下部的二根管道送入安全壳。
排风自反应堆厂房穹顶下设二根排气管从安全壳引出。
设二台100％容量的排风机，一台工作，一台备用。
空气经排风净化装置处理后经燃料厂房通风系统排风管引至电厂烟囱排入大气中。
排风净化装置内设有一组电加热器，预过滤器，高效过滤器和碘吸附器。
－取样、混氢和氢复合。
一台系统风机使安全壳内空气从穹顶到底部作循环流动以达到混氢目的。
可移动取样装置用以从系统中抽取气体样品。
为降低安全壳内氢气浓度，从反应堆抽出的气体经过一台可移动氢复合器进行氢复合后重新注入安全壳以免放射性气体释放到外部环境。
－安全壳试验子系统。
升压回路有一根穿过安全壳的管道，这根管道配有一只隔离阀和一只逆止阀并被连至公用压缩空气分配系统。
排气回路由一根把安全壳内空气排至外部的管线组成，排气经隔离阀和两只并联的调节阀后排至环廊房间通风系统。
由调节阀、安全阀、试验压力计和隔离阀组成的可移动升压与卸压设备为两个反应堆厂房共用。
－保健物理监测系统。
系统管线分别连接至电厂辐射监测系统，系统管线的两个安全壳贯穿件分别配备两只气动隔离阀，系统管线配备两只压力计和两只压力开关。
－安全壳内大气物理监测系统。
001MT－004MT用于测量安全壳内温度变化；502MP和503MP用于测量正常运行时安全壳内绝对压力；501MP用于测量外部环境大气压力；101MP-104MP测量LOCA事故后的安全壳内绝对压力且能发出功能指令；001MT与002MT能承受LOCA事故后的温度和压力工况。
－事故后安全壳降压过滤。
安全壳内予预过滤器（U5）将安全壳气体预过滤并除热后送至沙堆过滤器，过滤器旁路管线用于在过滤器堵塞时给安全壳卸压。
安全壳外沙堆过滤器对来自安全壳内预予过滤器（U5）的气体进行过滤并排至外部环境。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
通风机
2台
风量1500m3/h
静压550daPa
缺乏基础
高效粒子空气过滤器
1台
风量1500m3/h
净化系数>3000
完全具备
碘吸附器
1台
风量1500m3/h
净化系数>5000
完全具备
（5）系统运行
－安全壳小风量清洗回路设二台100％容量的排风机，一台工作，一台备用。
正常运行期间，该回路间断运行，以降低安全壳内部压力或在人员进入安全壳前降低壳内惰性气体和氚的放射性。
－LOCA事故工况下系统安全壳隔离阀关闭。
LOCA事故后为了防止安全壳内局部氢气集聚，混氢回路启动，并且不断取样分析氢气浓度的变化，在浓度达到爆燃限度前，氢复合回路投入运行。
－在反应堆初次启动前和以后的定期试验时使用安全壳试验子系统对反应堆进行密封试验。
在反应堆停运后方可对反应堆进行密封试验。
－保健物理监测子系统在反应堆正常功率时投入运行。
－安全壳内大气物理监测子系统对安全壳内部压力和温度进行连续测量。
－正常运行时，核辅助厂房通风系统的沙堆过滤器预热系统连续运行以提供沙堆过滤器所需的湿度条件。
严重事故工况下，为防止安全壳超压损坏，按照U5规程，安全壳降压过滤系统投入运行对安全壳进行卸压。
（6）安全功能
—本系统是部分与安全相关的系统
—在断电时，混氢与消氢回路和小风量清冼回路的能动设备由应急柴油机供电。
—本系统主要设备和部件设计抗SSE地震
—本系统按单一故障准则要求设计。
在反应堆正常运行时，冗余风机可互为备用。
—本系统在安全壳内与安全相关的部分设计成抗LOCA事故工况。
—当安全壳内空气放射性水平高出允许值时，本系统停止运行，关闭安全壳隔离阀，同时启动安全壳内空气净化系统。
4.2.7.4反应堆堆坑通风系统
（1）系统功能
反应堆堆坑通风系统主要功能是对如下部位进行冷却降温：
－反应堆压力容器保温层的外表面
－堆坑混凝土
－堆外电离室
－反应堆压力容器支撑环
－围绕主管道的混凝土孔道
（2）设计准则
堆坑通风系统在反应堆正常运行及热停堆时运行。
本系统风机设计为450％，由两个不同电气系列按22方式供电，应急柴油发电机作为后备电源。
在反应堆额定功率时，本系统保持以下温度：
混凝土地坑最高温度
75℃
靠近堆芯外侧电离室
50℃
冷却水入口最高允许温度
10℃
反应堆压力容器支承环
75℃
（3）系统描述
本系统设置四台50％容量的通风机组，包括冷却盘管、离心通风机、调节阀和止回阀。
部分冷风通过一条送风管从反应堆压力容器支承环的三个开孔送入，并通过另外三个开孔排出；其余风量送至反应堆堆坑底部。
冷却空气送入反应堆冷却剂管段、地堆坑内的容器支承、地坑内的离子室、地堆坑内的反应堆空腔密封环下的小室。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
通风机
4台
风量7500m3/h
静压2000Pa
完全具备
（5）系统运行
反应堆正常运行和热停堆时，二台通风机连续运行，冷却盘管连续提供冷水。
反应堆冷停堆时，本系统一般不启动，在安全壳温度高时，可全部或部分启动本系统对安全壳内空气进行冷却。
四台通风机中二台运行，二台备用。
（6）安全功能
—本系统是非安全相关系统。
—在断电时，为维持堆坑内一定的温度，本系统通风机由柴油发电机组供电；
—系统设计，除EVC001BA之外，不考虑抗SSE地震；
—本系统在功能全部失效时，要求停堆；
—系统设计不考虑冷却剂失水事故，但在失水事故后局部系统管道可用来将反应堆冷却剂排出反应堆堆坑，即参与失水事故后反应堆堆坑的卸压排放。
4.2.7.5安全壳内空气净化系统
（1）系统功能
本系统的主要作用是降低安全壳内空气中放射性碘及其悬浮物的浓度，在人进入安全壳之前，使空气中放射性浓度达到允许水平。
（2）设计准则
在安全壳内反应堆冷却剂泄漏量：
6.6kg/h
反应堆冷却剂最大比活度I131当量为3.7104Bq/g
（3）系统描述
从安全壳连续通风系统在反应堆厂房内的送风总管吸取一部分空气，经该系统加热、过滤、除碘处理后排到安全壳环廊。
净化系统包括二台50％容量的电加热器及二套50％容量的过滤机组（其中设有高效过滤器和碘吸附器），并联二台100％容量的通风机。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
通风机
2台
风量20000m3/h
静压1650Pa
完全具备
碘吸附器
2台
风量10000m3/h
净化系数5000
完全具备
高效粒子空气过滤器
2台
风量10000m3/h
净化系数3000
完全具备
（5）系统运行
本系统一台通风机和二套过滤器组同时运行。
当安全壳内空气中放射性碘浓度超过预定限值时，由控制室启动风机。
当放射性浓度下降到适宜人进入安全壳水平时，通风机停止运行。
（6）安全功能
—本系统是非安全相关系统，它主要是维持工作人员的工作条件。
—在断电时，本系统不由柴油发电机组供电。
—本系统设计不考虑抗SSE地震；
—当一台通风机故障时，启动备用通风机；当二台通风机同时故障时，本系统停运；
—本系统设计不考虑LOCA事故工况；
—在安全壳内燃料组件发生事故时，用本系统降低安全壳内空气的放射性浓度。
4.2.7.6控制棒驱动机构通风系统
（1）系统功能
本系统的作用是为了保持一个允许的运行温度，以确保控制棒驱动机构供电线圈和控制棒位置传感器的正常运行。
（2）设计准则
在反应堆运行时，本系统用来冷却反应堆控制棒驱动机构。
当驱动机构的排气出口管处空气温度超过允许最高限值80℃、并将因此使反应堆有热停堆危险时，发出警报信号通知控制室的操纵员。
（3）系统描述
本系统设有四台50％容量的通风机（A、B系列各两台），四台50％容量的冷却盘管，由设备冷却水系统提供冷却水。
空气从安全壳大厅引入，穿过控制棒驱动机构，经冷却后再由通风机排入安全壳大厅内进行循环。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
通风机
4台
风量35300m3/h
静压4500Pa
完全具备
冷却器
4台
风量35300m3/h
冷量315kW
完全具备
（5）系统运行
在反应堆正常运行或热停堆时，由二台通风机和二台冷却盘管连续运行，二台备用。
当控制室里得到发出的低流量信号或控制棒排气管气流温度高信号时，启动一台备用机组。
（6）安全功能
—本系统是非安全相关系统
—在断电时，本系统由柴油发电机组供电。
—本系统除靠近控制棒驱动机构的风管外，其它风管设计不考虑抗SSE地震。
—本系统设计不考虑LOCA事故工况。
4.2.7.7安全壳连续通风系统
（1）系统功能
本系统主要功能是为了某些设备运行和工作人员的进入，保持反应堆厂房内的温度条件。
（2）设计准则
在反应堆运行时，本系统排除反应堆厂房的设备散热（反应堆堆坑和控制棒驱动机构除外），保持设备运转所需要的一定温度。
同时保持工作人员接近放射性区域时所需要的适宜环境温度。
本系统保持安全壳内最高温度为50℃，最低温度为15℃，操作平台最高温度40℃
（3）系统描述
本系统是一个再循环系统，设三台50％容量风机机组并联在管道上。
每个机组从厂房上部吸气，经设在厂房底部的预过滤器及冷却装置后通过风机送入公用集流管，由支管将冷却了的空气分配到安全壳里各个房间。
本系统也包括安全壳穹顶的空气混合系统，用它来防止那里的惰性气体和热空气聚积。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
风机
3台
风量92500m3/h
静压1650Pa
完全具备
冷却器
3台
风量92500m3/h
冷量680kW
完全具备
（5）系统运行
本系统在反应堆正常运行、热停堆时都要保持连续运行。
由控制室启动，三台风机中的二台经常运行，第三台保持备用状态。
冷停堆时，安全壳连续通风系统可与安全壳换气通风系统同时运行以加快反应堆厂房降低温度。
（6）安全功能
—本系统是非安全相关系统，本系统不运行时，反应堆能正常停堆。
—在断电时，本系统由柴油发电机组供电；
—除穹顶顶部风管外，本系统设计上不考虑承受SSE地震；
—当通风系统风机容量减至50％时，反应堆仍继续运行。
当反应堆大厅的温度大于50℃时，反应堆应停止工作。
—本系统设计不考虑LOCA事故或回路管道破裂工况。
4.2.7.8安全壳换气通风系统
（1）系统功能
本系统在反应堆停堆后启动，以达到降低裂变产物浓度的目的，使工作人员能安全地进入安全壳，同时为反应堆厂房的工作人员和检修人员提供合适的环境温度条件。
（2）设计准则
本系统只在反应堆停堆时使用。
在人员进入安全壳时，要求室内最高温度为35C，最低温度为15C。
风量设计是考虑排除该运行方式时的持续散热，即照明、余热排除泵、热交换器、堆坑等的散热，最低换气次数为每小时一次换气。
（3）系统描述
本系统由送风和排风系统组成。
送风系统与核辅助厂房通风系统通风机和过滤器装置相连接，排风系统与核辅助厂房排风管网相连接。
送风系统从核辅助厂房通风系统引进新风，进入安全壳内的通风公用集流管中，再分配到各房间。
排风系统将安全壳内空气排至核辅助厂房排风过滤系统。
专设一台风机保持核岛排气和疏水系统含氧废气排气箱处于负压状态。
在管道穿过安全壳的内外侧装设密封隔离阀。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
通风机
1台
风量20m3/h
静压600Pa
完全具备
（5）系统运行
反应堆冷停堆后，安全壳换气通风系统正常投入运行。
如果发现安全壳空气中有放射性碘，则系统排风经核辅助厂房通风系统的碘吸附器组处理后排放。
（6）安全功能
—本系统是非安全相关系统，但是穿过安全壳的隔离阀是与安全相关的。
—在断电时，本系统不运行。
但隔离阀由应急电源供电。
—除隔离阀外，本系统设计不考虑抗SSE地震。
—本系统设备全部失效时，不影响反应堆运行。
—安全壳隔离阀设计抗LOCA事故或回路管道破裂工况。
—当安全壳内发生燃料组件事故时，控制室发出放射性信号，隔离阀关闭。
4.2.7.9主控室空调系统
（1）系统功能
主控室空调系统为主控室及相关电气设备间、计算机房运行控制设备、主控室运行工作人员提供符合规定的室内环境。
（2）设计准则
本系统设计遵守核岛厂房通风空调系统设计准则，并要求确保最低新风流量，维持室内正压，在事故情况下净化新风或实行闭路循环。
（3）系统描述
本系统由通风空调主系统和新风净化子系统两部分组成。
通风空调主系统设新风管路，新风经初效过滤器过滤，与循环风混合后再次进行初效过滤、冷却、加热或加湿处理，由两台2x100%容量送风机通过送风管分配到各个房间。
两台送风机并联安装，互为连锁备用。
新风净化子系统由初效过滤器、高效粒子（HEPA）过滤器、碘吸附器、加热器和两台2x100%容量并联风机组成。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
主风机
2台
风量42000m3/h
静压1100Pa
完全具备
冷却器
1台
冷量296kW
完全具备
除碘风机
2台
风量600m3/h
静压850Pa
完全具备
（5）系统运行
正常情况下，通风空调主系统运行，两台送风机一台运行，一台备用。
当运行风机发生故障时，备用风机自动启动投入运行。
另外，也可根据需要作正常运行的手动切换。
受到飓风、台风或龙卷风袭击时，正常新风管路关闭，系统实行闭路循环。
正常运行时，新风净化子系统关闭。
碘吸附器的电加热器保持通电，以确保碘过滤器40%RH的相对湿度。
当外部环境受到污染时，新风净化子系统接受电站辐射监测系统的指令而自动启动运行，新风经过滤净化处理后与主系统回风混合送入室内，正常新风管路关闭。
（6）安全功能
本系统不直接与核安全相关，但必须保证运行人员的安全健康条件及与核安全相关设备所需要的温、湿度条件。
新风净化子系统要求在发生安全停堆地震时能立即启动运行。
为安全运行起见，通风空调主系统和新风净化子系统风机均设100%备用并分两个系列由不同的电源系列供电。
4.2.7.10电气厂房电缆层通风系统
（1）系统功能
本系统为电缆层的电缆及相关设备、反应堆保护系统设备及为人员的进入提供适宜的环境温度条件。
（2）设计准则
电缆层室内环境温度：
3.0℃～40℃
蓄电池室内环境温度：
10℃～40℃
（3）系统描述
本系统为全新风系统。
对电缆层通风子系统，分A、B两个系列，每系列2×50%容量，设有两台并联送风机，两台并联排风机，新风过滤及电加热装置。
对主蓄电池室通风子系统，分A、B两个系列，每系列设有1×100%容量送风机和排风机各一台，新风过滤及电加热装置，两系列之间设有连通阀。
（4）主要设备及其参数
系统及设备
数量
规格
国产化能力
电缆层A列送风机
2台
风量6930m3/h
静压800Pa
完全具备
电缆层B列送风机
2台
风量1660m3/h
静压720Pa
完全具备
电缆层A列排风机
2台
风量6930m3/h
静压1200Pa
完全具备
电缆层B列排风机
2台
风量1660m3/h
静压650Pa
完全具备
主蓄电池室A列送风机
1台
风量2670m3/h
静压500Pa
完全具备
主蓄电池室B列送风机
1台
风量1470m3/h
静压500Pa
完全具备
主蓄电池室A列排风机
1台
风量2670m3/h
静压600Pa
完全具备
主蓄电池室B列排风机
1台
风量1470m3/h
静压600Pa
完全具备
（5）系统运行
正常运行时：
电缆层通风子系统连续运行。
当排风温度低于25℃时，各系列的半数送、排风机自动停运；当排风温度高于30℃时又自动启动。
如两并联风机有一台故障，该系列由单机作50%降风量运行。
主蓄电池室通风子系统连续运行。
两系列连通阀处于关闭状态。
当有一系列的排风机故障时，可手动打开此连通阀，两系列由一台排风机进行降风量运行；冬天，电加热器由人工手动送电加热新风至规定的温度。
当排风机全部故障时，送风机必须关闭。
当外界受到污染时，本系统停止运行。
（6）安全功能
本系统不是安全相关系统，但部分房间内安装的风管按安全停堆地震条件设计。
本系统A、B系列由不同系列电源供电，并由应急柴油发电机提供应急电源。
4.2.7.11电气厂房排烟系统
（1）系统功能
本系统确保电气厂房中安装有电气设备的主要房间在火灾发生时的排烟需要。
（2）设计准则
－只有高发热电气设备的房间设置排烟风阀。
－正常运行时排烟系统停运，所有排烟风阀关闭。
－报警盘上可视报警能指示发生火灾的相关楼层，报警盘能指示真实的火灾地点并安装在排烟风阀控制箱附近。
（3）系统描述
本系统主要由保温风管、排烟风阀、排烟风机等组成。
本系统分A、B两个系列，A、B
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