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核电厂系统与设备 陆万鹏 山东建筑大学热能工程学院 第二章压水堆核电厂简介 第二章压水堆核电厂 第二章压水堆核电厂 2.1压水堆核电厂概述 2.2核电厂的总体及厂房布置 2.3核电厂的主要厂房设施 2.4核电厂设备安全功能及分级 2.5核电厂的设计原则 第二章压水堆核电厂 重点讲解 压水堆核电厂的三个回路 包容一、二回路的厂房 显示主要厂房:安全壳,汽轮机厂房,辅助厂房;燃料厂房 显示主要设备:反应堆,主泵,蒸汽发生器,汽轮机 T形布置及L形布置 循环水系统 开式; 采用冷却塔的循环水系统 设计原则 多道屏障 纵深防御 单一故障准则 抗拒自然灾害的功能 辐射计量标准 第二章压水堆核电厂 2.1压水堆核电厂概述 核电厂是利用核能生产电能的电厂,主要由核岛和常规 岛组成。 核岛核岛是利用核能生产蒸汽的部分,主要包括一回路系 统,以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而 设置的辅助系统。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽 发生器、稳压器、主泵和堆芯。 常规岛常规岛是用蒸汽生产电能的部分,主要包括汽轮机组及 二回路系统,其形式与常规火电厂类似。二回路系统由汽 轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、 给水泵、汽水分离再热器等设备组成。 第二章压水堆核电厂 压水堆核电厂原理 蒸汽 稳压器汽轮机 发电机 蒸发器 压力容器蒸发器 输配电 水 凝汽器 主泵主管道水 一回路二回路 基本参数: 一回路:压力154bar,高压水; 二回路:压力~55bar,饱和蒸汽。 第二章压水堆核电厂 压水堆核电站原理图(间接循环)压水堆核电站原理图(间接循环) 第二章压水堆核电厂 第二章压水堆核电厂 压水堆核电厂发电流程 第二章压水堆核电厂 核岛系统 一回路系统 由反应堆、主泵、稳压器、蒸 汽发生器和相应管道组成 反应堆外壳是一个耐高压容 器,通常称为压力容器或压力 壳,其内安装着由许多核燃料 组件构成的堆芯。 反应堆冷却剂系统一般有2~4 条并联在反应堆压力容器上的 封闭环路;每个环路有一台主 泵和一台蒸汽发生器。 整个一回路系统设有一台稳压 器,用于压力调节和压力保护。 环路管道中,热段:反应堆压 力容器出口和蒸汽发生器入口 之间;冷段:主泵和压力容器 入口之间;过渡段蒸汽发生器 与主泵之间。 第二章压水堆核电厂 四环路 第二章压水堆核电厂 安全和辅助系统安全和辅助系统(按功能分3类) 专设安全系统:在反应堆发生大量失水事故时可以自动投入 ,阻止事故的进一步扩大,保护反应堆的安全,同时防止放 射性物质向大气环境扩散。包括安全注入系统、安全壳喷淋 系统、辅助给水系统和安全壳隔离系统。 核辅助系统:保证反应堆和一回路正常启动、运行和停堆。 包括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、设备冷却水系统等 。 三废处理系统:回收和处理放射性废物以保护和监视环境。 包括废液处理系统、废气处理系统和固体废物处理系统。 第二章压水堆核电厂 常规岛系统 常规岛系统可划分为汽轮机回路、循环冷却水系统和 电气系统三大部分。 汽轮机回路:主要设备有汽轮机、汽水分离再热器、冷 凝器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、主给水泵和高压 加热器等。这个循环回路的流程原理与火力发电厂基本相 同。 循环水冷却回路:亦称三回路,其主要功用是向冷凝器供 给冷却水,确保汽轮机冷凝器的有效冷却。 电气系统:电气系统包括发电机、励磁机、主变压器、厂 用变压器等。 第二章压水堆核电厂 压水堆与沸水堆比较 压水堆:一回路系统的冷却剂与汽轮机回路工质是完全隔 离的,这就是所谓的“间接循环”。采用间接循环具有使二 回路系统免受放射性玷污的优点。 与沸水堆核电厂相比,增加了蒸汽发生器。压水堆体积 较小和控制要求简单等因素可以弥补这一不足。 沸水堆:将冷却水在堆芯沸腾直接推动蒸汽轮机,可以有 效降低堆芯工作压力。为了获得与压水堆同样的蒸汽温 度,沸水堆堆芯只需加压到堆芯工作压力7MPa左右,仅 为压水堆堆芯工作压力的一半。这使系统得到极大地简 化,能显著地降低投资。 第二章压水堆核电厂 循环水系统 循环水系统主要用来为凝汽器提供凝结汽轮机乏汽的冷却水, 分为开式供水和闭式供水。 开式供水:是指以江河湖海为水源,冷却水一次通过,不重复 使用。 闭式供水:把由凝汽器排出的水,经过冷却降温之后,再用循 环水泵送回凝汽器入口重复使用。  开式供水特点:进水水温低,利于机组经济运行 系统简单,投资较低 易造成“热污染” 核电站循环水量大,水泵是大流量低扬程泵,为了