主回路系統(tǒng)

主回路系統(tǒng)概述

一次冷卻劑系統(tǒng)是壓水堆核電廠中的核心系統(tǒng)，其功能為:①在核電廠正常運(yùn)行期間，由反應(yīng)堆冷卻劑冷卻堆芯，同時(shí)導(dǎo)出堆芯產(chǎn)生的熱量，通過蒸汽發(fā)生器加熱二回路側(cè)水產(chǎn)生蒸汽發(fā)電;在其他工況下為堆芯提供冷卻條件。②控制一次冷卻劑中的硼含量以補(bǔ)償和控制反應(yīng)性。③以一次冷卻劑系統(tǒng)的壓力邊界作為防止放射性物質(zhì)向外釋放的一道重要屏障。④冷卻劑兼作慢化劑和反射層。

流程及工作原理 本系統(tǒng)主要包括反應(yīng)堆壓力容器和兩條至四條并聯(lián)的環(huán)路。每條環(huán)路有一臺(tái)蒸汽發(fā)生器和一臺(tái)或兩臺(tái)反應(yīng)堆冷卻劑泵(亦稱主泵)以及把這些設(shè)備相連的反應(yīng)堆冷卻劑管道(亦稱主管道)。此外，本系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓器、卸壓箱及其連接管道(見圖)。與本系統(tǒng)相連的系統(tǒng)主要有為維持本系統(tǒng)正常運(yùn)行和保證反應(yīng)堆安全的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、安全注射系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)、疏排水系統(tǒng)和取樣系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。

1-反應(yīng)堆;2-蒸汽發(fā)生器;3-反應(yīng)堆冷卻劑泵;4-穩(wěn)壓器;5-穩(wěn)壓器卸壓箱;6-比例噴霧閥;7-穩(wěn)壓器卸壓閥;8-穩(wěn)壓器安全閥;9-主管道熱段;10-主管道過渡段;11-主管道冷段

一次冷卻劑在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)流經(jīng)堆芯時(shí)，把堆芯產(chǎn)生的熱量帶出反應(yīng)堆。攜帶熱能的一次冷卻劑流，經(jīng)主管道熱段(從反應(yīng)堆出口接管至蒸汽發(fā)生器入口接管的管段)后，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)通過傳熱管加熱二次側(cè)的水，產(chǎn)生飽和蒸汽或微過熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。反應(yīng)堆冷卻劑降溫后流出蒸汽發(fā)生器，經(jīng)主管道過渡段(從蒸汽發(fā)生器出口接管至主泵入口接管的管段)，由主泵提升壓力后，經(jīng)主管道冷段(從主泵出口接管至反應(yīng)堆入口接管的管段)又進(jìn)入反應(yīng)堆壓力容器，如此不斷循環(huán)。

一次冷卻劑的工作壓力通常為15.2~15.5MPa。正常運(yùn)行時(shí)由穩(wěn)壓器的電加熱器、噴霧器和動(dòng)力卸壓閥控制，使壓力保持在規(guī)定限值以內(nèi)，并由安全閥提供超壓保護(hù)。一次冷卻劑的平均溫度通常為300~310℃。其反應(yīng)堆出口溫度通常為315~330℃，反應(yīng)堆進(jìn)出口溫差在滿功率時(shí)約為30℃。

本系統(tǒng)所有承壓邊界的設(shè)備及管道均屬于核安全1級(jí)和抗震Ⅰ類。

布置要求 本系統(tǒng)全部布置在安全殼內(nèi)，以防止放射性物質(zhì)向環(huán)境泄漏;各設(shè)備和管道按隔離原則分別布置在安全殼的各個(gè)隔離室內(nèi)，以防止飛射物損壞本系統(tǒng)設(shè)備;還應(yīng)使蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆位置，以保證系統(tǒng)具有足夠的自然循環(huán)能力，在主泵失效時(shí)也能排出堆芯余熱。