AP1000核電系統詳細介紹

2009年3月23日星期一AP1000詳細介紹

一、AP1000核島主要工藝系統介紹二、AP1000核島主要的設計參數

三、反應堆冷卻劑系統一RCS

四、非能動堆芯冷卻系統一PXS五、非能動安全殼冷卻系統一PCS六、化學和容積控制系統一CVS七、正常余熱排出系統一RNS

目錄2009年3月23日星期一

一、AP1000核島主要工藝系統介紹1，反應堆冷卻系統一RCS

2，非能動堆芯冷卻系統一PXS3，非能動安全殼冷卻系統一PCS

4，化學容積控制系統一CVS5，正常余熱排出系統一RXS6，設冷水系統一CCS，7，蒸汽發生器排污系統一BDS，8，乏燃料池冷卻系統一SFS，9，一回路取樣系統一PSS，10，液體廢物系統一WLS，11，裝換料系統一FHS12，蒸汽發生器系統一SGS13，主給水和啟動給水系統一FWS14，安全殼系統一CNS15，安全殼泄漏率試驗系統一VUS16，安全殼再循環冷卻系統一VCS17，安全殼氫氣控制系統等27～28個工藝系統2009年3月23日星期一

二、AP1000核島主要的設計參數～AP1000發電機的上網電為1090MKW～NNNS熱功率為3415MKW～反應堆的換料周期為18個月～100%功率甩負荷到廠用電，不仃堆、仃機～設計壽期為60年～RCS設計壓力：17.1MPa～RCS設計溫度：343℃（360℃）～正常運行壓力：15.4Mpa～熱段溫度：321℃～冷段溫度：281℃～在考慮熱蒸汽發生器傳熱管堵管10%的狀態下，RCS的熱段溫度可達325℃（321℃）～AP1000屬于第三核電廠，但用于發電的主設備都有成熟的經驗：如反應堆壓力容器，核燃料組件，堆內構件，蒸汽發生器，主泵，汽輪發電機組等。2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一

三，反應堆冷卻劑系統一RCS

1，反在堆冷卻劑系統主要設計功能～反在堆冷卻劑系統使用的介質（水+硼溶液）既是冷卻劑、載熱劑，也是慢化劑（水一水堆）～反在堆冷卻劑系統壓力邊界是防止放射性物質外泄的第二道屏障～調節冷卻劑中的硼濃度來控制反應性～自動降壓功能～應急卸泄功能～進行壓力控制，起到穩壓作用～工藝監測～有足夠的能力使反應堆保持在安全停堆狀態～有足夠的能力可以預防和緩解事故的發生和發展2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2，反在堆冷卻劑系統主要設計參數設計壓力：17.1MPa（174.5Kg/cm2）設計溫度：343℃（穩壓器的設計溫度：360℃）運行壓力：15.4MPa熱段處冷卻劑的溫度321.1°C冷段處冷卻劑的溫度280.7°C熱段處冷卻劑的流量40348m3/hr（23m/s）一‘最大’冷段處冷卻劑的流量17886m3/hr（20.25m/s式）熱段處冷卻劑的壓力15.50MPa冷段處冷卻劑的壓力15.93MPa2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS主管道主要性能和參數如下：冷段數量4熱段數量2設計壓力：17.1MPa（174.5Kg/cm2）設計溫度：343℃（穩壓器的設計溫度：360℃）運行壓力：15.4MPa熱段處冷卻劑的溫度321.1°C冷段處冷卻劑的溫度280.7°C熱段處冷卻劑的流量40348m3/hr（23m/s）一‘最大’2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS冷段處冷卻劑的流量17886m3/hr（20.25m/s）熱段處冷卻劑的壓力15.50MPa冷段處冷卻劑的壓力15.93MPa冷段內徑559mm熱段內徑787mm冷段壁厚65mm熱段壁厚83mm主管道材料（控氮不銹鋼）SA-376（316LN）2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS反應堆堆芯的主要設計參數壓力殼（內徑4.039m），吊籃，堆芯圍板，熱屏，下部支持板，上部支持，活性區，控制棒導向管，堆頂模塊（一體化堆頂）壓力殼內徑；4.039m壓力殼總高：12.2m堆芯燃料組件數；157合燃料活性長度；4.27m燃料組件排列；17x17控制組件數；53灰棒組件數；162009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS核裂變：

23592U+1N0→X1+X2+2.431N0+△E其中，△E～200MeV，裂變能是在燃料元件內釋放出來的，平均值2.431N0→99.35％瞬發中子+0.65％緩發中子，5％左右的裂變能是在慢化劑中釋放出來的，不足5％的裂變能是在反射層和熱屏蔽層中釋放出來的。AP100O核電廠堆芯功率為3400MW，NSSS輸出熱功率為3415MW，其中有15MW是主泵的貢獻。10B+1N0→7Li+4α2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一燃料元件；157盒燃料元件排列：17×17一289根控制捧（黑捧）；53束灰棒：16每束控制棒有24根元件，其中：12根為不銹鋼材料12根強吸收中子材料三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一1初始堆芯燃料組件內的燃料棒富集度是均勻的（53x2.35w/o+52x3.40w/o+52x4.45w/o。2使用1558根硼玻璃可燃毒物棒（部分向心布置）和8832根IFBA可燃毒物棒；69束控制棒（16束灰棒，53束黑棒）。3每束灰棒由4根Ag-In-Cd棒和20根不銹鋼棒組成。黑棒則由24根Ag-In-Cd棒組成。4使用157個西屋最新的17X1714英尺（426.72厘米）Robust燃料組件；具備不調硼負荷跟隨能力；從初始堆芯開始就實現18個月長燃料循環；設計先進；設計方法和設計內容與第二代壓水堆相比有一定改進；基本達到第三代壓水堆的要求。是世界上先進的堆芯核設計之一。三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一流量限制器蒸汽接管嘴二次側檢修人孔啟動給水接管初級汽水分離器給水環給水接管傳熱管管束防振條傳熱管支承板檢查艙門管板檢修手孔下封頭進口接管隔板一次側檢修人孔仰視圖截面B-B截面A-A頂視圖出口接管三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一1，蒸汽發生器：2臺，垂直倒U形管，再循環設計下封頭（管板，隔板，進出口接管，人孔）筒體（傳熱管，傳熱管支承板），給水環，初級蒸水分離器，二級蒸水分離器每臺蒸汽發生器的管子數；10,025根蒸汽發生器總高：22.5m2，蒸汽發生器設計參數：～每臺蒸汽發生器的蒸汽流量：3400T/h～總的蒸汽流量：6795T/h～給水溫度：227℃～蒸汽發生器出口壓力：5.612MPa～設計壓力：8.274MPa～設計溫度：316℃

三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一～每臺蒸汽發生器的排污流量（0.061%）：2.07T/h～每臺蒸汽發生器最大排污流量（0.61%）：20.7T/h～在110%設計壓力下，每臺蒸汽發生器安全閥的排放能力：3740T/h～每臺蒸汽發生器釋放閥排放能力：在0.689MPa壓力下，排放量：32T/h在8.274MPa壓力下，排放量：46.3T/h三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一反應堆冷卻劑泵：4臺屏蔽泵電動機銘牌額定值，5,220kW設計流量；17886m3/h壓頭；111.3m轉速：1800rpm（頻率60ZH可調）每回路最佳估計流量；35,658m3/hr（熱管段）總高：6.69m三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月23日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一三，反應堆冷卻劑系統一RCS2009年3月16日星期一

四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

2009年3月23日星期一PXS非能動堆芯冷卻系統設計功能：～應急補給功能（3500PPm硼水）～堆芯安全注射功能～應急堆芯衰變熱移出功能～安會殼內PH值控制功能～反應堆冷卻劑系統冷卻功能～換料控的淹沒功能

四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

2009年3月23日星期一四，非能動堆芯冷卻系統一PXSPXS非能動堆芯冷卻系統設計參數1，補給水箱2只～設計壓力：17.1MPa～設計溫度：343℃～總容積：70.8m3×2～硼濃度：3500PPm2，非能動熱交換器1個～設計壓力：17.1MPa～設計溫度：343℃～熱交換面積：476m2（低效率）3，安注箱2只～正常運行壓力：4.8MPa～總容積：56.6m3×2～正常運行水容積：48.1m3～正常運行氣容積：8.5m34，安全殼內置換料水箱1只～總水容積：2131m3～硼濃度：2700PPm2009年3月23日星期一

四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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四，非能動堆芯冷卻系統一PXS

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五，非能動安全殼冷卻系統一PCS

2009年3月23日星期一五，非能動安全殼冷卻系統一PCS1,PCC系統主要的設計功能～移出安全殼內熱量～進行安全殼內的工藝監測～為消防系統提供水源2，PCC系統主要設計參數～PCS貯存水箱容積：2864m3～FPS消防水箱容積：68m3～PCCAWST輔助水箱容積：3546m3～PCS初始冷卻水流量：112m3/h～循環水泵冷卻水流量率：22.7m3/h～循環水泵揚程：114.3m～PCS貯存水箱水最低溫度：4.5℃～PCS貯存水箱水最高溫度：49℃～運行層一135/～導流板高度一142/2009年3月23日星期一五，非能動安全殼冷卻系統一PCS2009年3月23日星期一五，非能動安全殼冷卻系統一PCS2009年3月23日星期一五，非能動安全殼冷卻系統一PCS2009年3月23日星期一

六，化學和容積控制系統一CVS

2009年3月23日星期一1，CVS系統主要功能：～一回路充水，泄漏補水～調節回路水化學：a凈化一回路水質，b添加化學物，調節一回路水化學，c添加醋酸鋅，使一回路內表面生成堅韌的氧化鋅～對冷卻劑進行硼化或稀釋～作為穩壓器的輔助噴淋～除氣功能；氫氣或溶解于水中的其他裂變氣體～提供一回路系統水壓試驗相關設施

六，化學和容積控制系統一CVS

2009年3月23