核電廠系統(tǒng)與設(shè)備(第五講)-全文預(yù)覽
【正文】 作用，但對若干陽離子，如鉬、釔、銫去除效果不佳。下泄流經(jīng)溫控三通閥進(jìn)入兩臺并聯(lián)的混合除離子床中的一臺，除去大多數(shù)離子狀態(tài)的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物，然后進(jìn)入間歇運(yùn)行的除陽離子床除去銫、鉬和過量的鋰離子。經(jīng)溫控三通，進(jìn)入凈化段。 電導(dǎo)率是水純度的一個度量標(biāo)準(zhǔn)。冷卻劑保持較高的 pH值 ,能使腐蝕產(chǎn)物從堆內(nèi)遷移至堆外。 30 ④ pH值及 pH值控制劑 ? 對不銹鋼和鎳基合金，水質(zhì)偏堿性會導(dǎo)致腐蝕加劇。為防止發(fā)生應(yīng)力腐蝕 ,除限制含氧量外 ,氯離子濃度也不宜超過 106或 106。如水中含有氫氣，能抑制水的輻射分解，從而抑制金屬腐蝕。相反 ,若水中存在游離氧 ,則生成阿爾帕Fe2O3型氧化物。 防止腐蝕時冷卻劑化學(xué)的中心任務(wù)。進(jìn)入一回路冷卻劑的放射性惰性氣體每年大約有數(shù)千萬 GBq，絕大部分是 Kr（ ）、 Xe（ ）等短壽命的同位素，它們在運(yùn)行過程中自行衰變，排出堆外后很快就消失，需作凈化處理的僅占很小一部分。核素衰變 。 （ 1）放射性水平的控制 ① 水及其中雜質(zhì)的活化； ② 裂變產(chǎn)物的釋放； ③ 腐蝕產(chǎn)物的活化； ④ 化學(xué)添加物的活化 20 ? 裂變產(chǎn)物向冷卻劑的釋放速度是以 逃逸系數(shù)來衡量的， 定義為單位時間內(nèi)裂片核由燃料包殼缺陷釋放出來的份額，單位為 s1。一般說來 ,化容系統(tǒng)分擔(dān)上述過程中容積變化的 30%~40%。 ? 在正常的變功率運(yùn)行過程中 ,該系統(tǒng)維持穩(wěn)壓器的程序水位。 13 ?補(bǔ)償燃耗 運(yùn)行過程中 ,剩余反應(yīng)性逐漸減少 ,需不斷調(diào)整冷卻劑的硼濃度 , 通過 注入除鹽水 來實(shí)現(xiàn)。 12 根據(jù)該電廠運(yùn)行的需要 ,化容系統(tǒng)調(diào)節(jié)冷卻劑的硼濃度 ,控制反應(yīng)性的慢變化 ,并在冷停堆和換料過程中保持足夠的停堆深度。 ? 表 棒控反應(yīng)性分配。 7 8 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 反應(yīng)性控制 ? 改變冷卻劑硼濃度是通過向一回路注入濃硼酸或純水同時排出等量的一回路水來實(shí)現(xiàn)的 ,這一過程需要幾分鐘到幾十分鐘。核電廠系統(tǒng)及設(shè)備 第五講 （ 2023— 2023學(xué)年第 2學(xué)期） 主講：田麗霞 1 一回路主要輔助系統(tǒng) 1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng) 2 反應(yīng)堆硼和水的補(bǔ)給系統(tǒng) 3 余熱排出系統(tǒng) 4 設(shè)備冷卻水系統(tǒng) 5 重要廠用水系統(tǒng) 6 換料水池和乏燃料池冷卻和凈化系統(tǒng) 7 廢物處理系統(tǒng) 2 ? 概述 一回路主要輔助系統(tǒng)是核島的重組成部分。 4 1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng) (CVCS) 系統(tǒng)的功能 設(shè)計(jì)依據(jù) 系統(tǒng)流程 系統(tǒng)設(shè)備布置 系統(tǒng)運(yùn)行 5 系統(tǒng)的功能 化容系統(tǒng)主要功能如下 : ? 通過 改變 反應(yīng)堆冷卻劑的 硼濃度 ,對堆芯進(jìn)行 反應(yīng)性控制 ； ? 維持穩(wěn)壓器的水位 ,控制一回路系統(tǒng)的水裝量； ? 對反應(yīng)堆冷卻劑的水質(zhì)進(jìn)行 化學(xué)控制和凈化 ,減少反應(yīng)堆冷卻劑對設(shè)備的腐蝕 ,控制反應(yīng)堆冷卻劑中裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物的含量 ,降低反應(yīng)堆冷卻劑的放射性水平； 6 ? 向反應(yīng)堆冷卻劑泵 提供軸封水 ； ? 為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)提供充水和水壓試驗(yàn)手段； ? 對于上充泵兼作高壓安注泵的化容系統(tǒng) ,事故時用上充泵向堆芯 注入應(yīng)急冷卻水 。 9 ? 對于補(bǔ)償快速的反應(yīng)性變化 ,如多普勒效應(yīng)、空泡效應(yīng)、快速的負(fù)荷跟蹤和緊急停堆等必須采用控制棒。在壓水堆核電廠 ,為保證反應(yīng)堆安全運(yùn)行 ,技術(shù)規(guī)范（ Technical Specification ）中規(guī)定 ,運(yùn)行中應(yīng)使慢化劑溫度系數(shù)保持負(fù)值，規(guī)定了反應(yīng)堆工作溫度下冷卻劑的 硼濃度不應(yīng)大于 1400 106。 大型壓水堆的冷停堆和啟動要求冷卻劑硼濃度的相應(yīng)改變量為 (300~500) 106。 14 2 容積控制 ? 化容系統(tǒng)補(bǔ)償核電廠從冷態(tài)到熱態(tài)零功率啟動過程或從熱態(tài)零功率到冷停堆過程中按允許升溫或降溫速率運(yùn)行所引起的一回路水體積的變化。 10%額定功率的功率階躍改變 ,化容系統(tǒng)與穩(wěn)壓器共同承擔(dān)容積補(bǔ)償。 ? 一回路水容積變化的原因主要是溫度的改變，如下圖所示： 17 從圖可見當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) RCP從冷態(tài)（ 60℃ ）增溫到熱態(tài)（ 291℃ ）時，其比容增加將近 40%； 圖（ 1） 水的比容隨溫度變化曲線 18 圖（ 2） 容積控制原理 19 3 水質(zhì)控制 化容系統(tǒng)在設(shè)計(jì)規(guī)定的燃料包殼破損率 (一般為 %)情況下 ,應(yīng)能保證冷卻劑達(dá)到規(guī)定的放射性水平和水質(zhì)指標(biāo)。 ? 冷卻劑中裂變產(chǎn)物的放射性大小取決于三個因素 :裂變產(chǎn)物逃逸率 。冷卻劑的放射性主要是由惰性氣體 (占 90%以上 )、碘 (占3%以上 )、銣（占 1%）、鉬（約占 1%）和銫（小于 1%）組成的。腐蝕除了能引起結(jié)構(gòu)材料破壞外 ,也是裂變產(chǎn)物釋放和腐蝕產(chǎn)物活化的根本原因。它們構(gòu)成了致密的氧化膜 ,保護(hù)金屬不被進(jìn)一步氧化。 27 ② 氫 ? 輻照作用下，水分解生成 H O H2O2以及多種自由基。當(dāng)水中氧含量較高時 ,即使氯離子濃度低于 1 106時 ,應(yīng)力腐蝕破裂也會發(fā)生。 ? 目前壓水堆一回路水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將氟含量規(guī)定在 106以下。 31 ? 在堿性介質(zhì)中 ,亞鐵離子的溶解度在某一溫度下有一最小值 ,pH值越高 ,相應(yīng)的最小溶解度溫度越低。 32 ⑤ 電導(dǎo)率 ? 電導(dǎo)率是水中離子總濃度的一個指標(biāo) ,單位（ uS/cm）水越純凈 ,電導(dǎo)率越低。 33 系統(tǒng)流程 34 1 下泄管
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1