哈工程吐血整理版船舶核动力装置,核动力设备,电厂汽轮机

第二章 1.主冷却剂系统有何功用？1 正常运行时传热，使二回路工质变为蒸汽 2 停堆时排出余热 3 事故
时应急冷却 4 提供承压边界。组成：一般为包括驱动机构包壳在内的反应堆压力容器、蒸汽发生器一回路 测、主泵、稳压器以及各种阀门管系。 2.反应堆冷却剂系统设计要求：1 保证堆芯充分冷却-有足够的流量 2 应有一定的自然循环能力-作战、安全 性 3 主泵应有一定的惯性 4 一台主泵失效不能导致系统失效 5 满足适航性要求 6 满足承压边界完整性要求 7 系统双重设置。 3.蒸汽发生器有哪两种类型？各有什么特点？1 自然循环①只产生饱和蒸汽②二次侧水依靠密度差自然循 环③二次侧保持一定水位，有利于安全④要不断排污，水质要求高⑤运行特性：一次侧冷却剂平均温度恒 定，二次侧蒸汽压力随符合增加而降低；2 直流式①传热管形式多样②循环效率为 1③给水供应要非常可
在反应堆启动时按反应堆冷却剂系统升温升压的要求稳压器提供部分热源并控制系统压力按预定的程序提高到额定工作压力在反应堆正常停堆时按反应堆冷却剂系统降温降压的要求控制系统压力按预定的程序提高到额定工作压力在反应堆临时停堆时维持一回路压力压力安全系统按设计要求储存有一定量的水用来补偿设备管道和阀门的密封或接头处的泄露损失在反应堆启动和停堆以前及稳态功率运行时可用稳压器去除反应堆冷却剂系统的裂变气体及其他有害气体
船舶核动力装置 第一章 1.核能特点：1）核燃料具有极高的能量密度；
2）核裂变反应不需要氧气； 3）核裂变反应会
产生大量的放射性物质； 4）核动力装置具有潜在的危险性； 5）需要采取严格的辐射防护措施； 6）运 行管理要求很高。 2.核能用作船舶动力具有哪些优越性? 1）燃料重量占全船载重量的比例较小; 2）提供较大的续航力和推进 功率; 3）提高潜艇的隐蔽性； 3.船舶轴输出功率与排水量、航速之间的关系：Ne=D2/3vs3/c kw 其中 Ne-推进器功率，vs-航速，D-排水量 c-海军部系数。 4.核动力装置的安全设计原则：多道屏蔽，纵深防御。多道屏蔽：燃料元件包壳、一回路系统和承压边界、 安全壳。纵深防御：1 第一级安全防御主要考虑对事故的预防 2 第二级放置运行中出现偏差而发展成事故 3 第三极是限制事故引起的放射性后果。 5.装置可靠性如何定义：指装置在规定的时间内，在规定的使用条件下能完成规定功能的能力。它表示系 统、机器、设备等的工作和性能的时间稳定性强度。 6.什么是装置的生命力：在战斗破损或事故破损时，动力装置能够保证或者可能恢复其功能的能力，是舰 船总生命力的重要组成部分。提高装置生命力的措施有哪些：①主动分组布置②应急储备③考虑互换性好 的设备仪表④主要设备单独供电、设置应急供电系统⑤主要消耗品分散布置⑥具有破损报警及隔离装置。 7.提高船用核动力装置隐蔽性的措施有哪些？ 影响隐蔽性的因素主要有噪声和放射性。 消除或降低噪声的主要措施有： （1）提高反应堆的自然循环能力，低速工况下主泵不需要运行，可消除其 运行噪声； （2）采用全电力推进，取消齿轮减速器，彻底消除齿轮减速器产生的噪声。 （3）改进螺旋桨设 计，提高其加工精度，或者采用新型推进器，减少推进器的运行噪声。 （4）在结构上使动力机械与船体分 离，采用弹性减震机座和其他减震，消音措施，减少或消除通过船体传出的辐射噪声。控制放射性的主要 措施是:提高放射性废物的处理水平，控制排放，加强屏蔽。 8.船用核动力装置技术的发展趋势有哪些方面？ （1）提高安全性与可靠性； （2）增长堆芯寿命； （3）增 强反应堆的自然循环能力； （4）减震降噪； 9.船用核动力装置各项技术经济指标：安全性、装置功率、经济性、重要尺寸、可靠性、机动性、生命力、 适航性、隐蔽性 10.船舶核动力装置的船用条件：1）必须具备在一定的摇摆，冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力；2） 应该有可靠，完善的安全措施，在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事 故； 3）由于船舶机动性的特点，核动力装置运行工况改变频繁，功率变化幅度大，而且工作人员活动场 所小，运行条件恶劣，运行管理难度大；4）应该具有良好的可靠性和较强的生命力；5）核动力装置必须 重量轻，体积小，布置紧凑； （6）核动力装置必须有良好的放射性防护措施；7）核动力系统和设备必须 有良好的抗腐蚀性能。
水分析；5）堆舱、辅机舱及安全壳内氢气浓度分析。 9.简述设备冷却水系统的功用:向一回路系统需要冷却的设备提供用于冷却的除盐水。并将带出来的热量传 递给循环冷却水。系统特点 :（1）采用中间闭式冷却回路，介于需冷却的一回路设备与海水系统之间； （2） 系统压力高于海水侧，防止海水腐蚀一回路设备以及放射性物质进入海水。 10.补水系统作用：处理存储和向一回路供应补给水： （1） 在反应堆初始冲水时，用于向反应堆冷却剂系 统及其有关辅助系统填充水质合格的水； （2）反应堆冷启动时，补水泵用于反应堆冷却剂系统初始升压； （3）一回路正常运行时，间断性的向反应堆冷却剂系统补水，以维持稳压器正常水位补偿由于冷却剂体 积收缩，泄漏和取样引起的稳压器水位下降； 4）在反应堆冷停堆或事故停堆时，向反应堆冷却剂系统补 水以补偿水位下降； （5）提供其它用水（取样室冲洗、配药及设备冷却水） 。补水的水源 ： （1）二回路 冷凝器除气的冷凝水； （2）造水系统除气脱盐水 11.设置工程安全设施的目的：在发生事故时，保证安全屏障的完整性，避免放射性物质的泄露，有效冷却 堆芯，保证反应堆安全。 12.什么是衰变热？余热排除系统功用？反应堆停闭后，堆内功率并不立即下降为零，燃料元件内生成的裂 变碎片和裂变产物在很长一段时间内继续衰变并放出热量，这部分热量称为衰变热。作用：正常停堆、冷 停堆及事故停堆时，除去堆芯衰变热，及一回路系统显热。 13.高压型和低压型余热排出系统有效方式有何区别？1 高压型：结构简单，不设专用泵，停堆后可以直接 投入。2 低压型：有专设泵 1 阶段一：用主冷却剂系统+蒸汽排放系统，实现余热排出 2 用余热排除系统。 14.什么是失水事故？发生失水事故时，安全注射系统及堆仓喷淋系统如何工作？：反应堆冷却剂系统承受 边界发生破损冷却剂无控制的从反应堆冷却剂系统中流出的事故。在小失水事故时，破口小，压力降落缓 慢，采用高压注入；中等失水事故时，压力为中等程度，用应急衰变热除去泵向堆芯注水；大失水事故时， 流速大，压力降低快，采用低压安注系统，根据安注信号同时作用启动安全喷淋系统，向堆芯内喷淋冷却 水，减少舱内温度和压力。 15.堆舱（安全壳） 安全注射系统，喷淋系统的工作过程: 安全注射系统（应急堆芯注水系统、危急冷却 系统） ：在失水、蒸汽管道破裂等事故工况下，向堆芯应急注水，以除去余热，避免堆芯烧毁。喷淋系统： 发生 LOCA 或堆舱（安全壳）内出现 MSLB 时，堆舱（安全壳）内温度、压力升高。温度或压力达到规定 的数值（整定值）时，喷淋系统自动启动，喷淋水源来自应急注水箱。喷淋冷却水使堆舱（安全壳）内的 蒸汽被冷凝成水，落到堆舱（安全壳）底部，成为舱底水。喷淋系统也可以由操纵员根据具体情况手动启 动。 16.放射性废物来源和处理原则：1 冷却剂中的杂质、腐蚀产物以及堆仓中的空气受辐照产生的腐蚀性同位 素；2 燃料元件包壳破损，裂变产物进入主冷却剂；3 检修时被放射性污染的工具、衣服等。原则：1 利用 自然衰变，使放射性“三废”中短半衰期的放射性同位素降低活性；2 稀释到允许排放标准后排放；3 船内浓 缩储存，陆上处理。 、输送凝水、加热输送给水。 第四章 1.凝水-给水系统的功能：收集、处理（净化、除氧） 1.凝水-给水系统的设计准则：①主要设备要双重设置②有可靠灵敏的调节装置③考虑凝水量与给水量的不 一致④保证所有设备正常运行的技术条件⑤给水泵有应急吸水管⑥正常条件下，必须保证给水的水质。 3.循环冷却水系统的功用是什么? 1）供给冷凝器冷却用水，用于冷凝汽轮机排入冷凝器的废汽 2）供给各 辅助设备舷外水，如滑油冷却器等。 4.自流式循环水系统有什么特点?（1）依靠船舶前进与海水相对运动所产生的动压力，驱使冷却海水流经 循环水系统； ［增加船舶前进阻力，消耗主机功率]（2）船速不低于 10 至 12 节时，可以很好满足装置正 常工作要求； ［循环水流量可随船速变化自动调节］ （3）在船速很低时需要使用循环水泵； ［循环泵 使用不多，发生故障的几率减小］ （4）一定程度上可自动调节循环水流量，提高系统的可靠性。 5.二回路系统的主要功能是什么? 利用一回路系统蒸汽发生器产生的蒸汽，将热能转变为推进船舶运动的 动力、生产全船用电 以及制造淡水；
第三章 1.设置压力安全系统的必要性：①压力过高会导致承压边界破裂，造成失水事故，影响反应堆安
全，存在放热性物质扩散的危险②压力过低会导致堆芯出现危机反应堆安全的冷却剂沸腾。 2.反应堆冷却剂系统压力波动的主要原因：1 由于稳定功率改变引起 2 由于装置功率发生动态变化，冷却 剂温度产生波动 3 由于温度测量误差与控制死区的存在，会使冷却剂体积发生微小波动。 3.压力安全系统的功用是什么？ (1) 在核动力装置功率运行时，吸收冷却剂的体积波动，维持并控制反应堆冷却剂系统压力在允许范围之 内。(2) 在冷启动和冷停堆过程中，与其他系统和设备配合，对反应堆冷却剂系统进行升温升压和降温降 压。(3)在反应堆冷却剂系统压力过高或者过低时，想报警装置，反应堆保护系统提供压力信号，触发报警 和反应堆停堆。其中，压力过高时启动安全排放，进行超压保护；压力过低时启动专设安全措施进行安全 注射。(4)根据运行要求，排出反应堆冷却剂系统中产生的裂变气体。如氢气。 4.为什么要对一回路冷却剂水质进行处理? 由于一回路处于高温高压，流体高速流动，高热通量，高中子 通量辐照，冷却剂工作条件恶劣，对水质的要求特别高。 水质降低会产生以下几个方面的影响： （1） 加 剧对一回路设备和管道的腐蚀，影响装置正常的运行和使用寿命； （2）在换热设备传热面上结垢，降低 设备的运行性能； （3）腐蚀产物受辐照活化，增大了一回路系统的放射性剂量水平。 5.主冷却剂中杂质的来源有哪些？1）水在放射性辐照下分解产生氢和氧，水中溶氧对金属材料的腐蚀生成 腐蚀产物。2）一回路系统初始冲水以及运行过程中不间断的补水带入杂质。3）为了控制水质而向冷却剂 中添加化学药品带入杂质。4）燃料元件包壳破损而漏入冷却剂的裂变产物。 对水质控制的方法: 1）过滤 器除去颗粒状杂质。 2） 采用除盐器， 通过离子交换的方法除去呈离子状态的杂质。 3） 向冷却剂中添加 PH 控制剂，联氨等化学药品，调整水的 PH，除去水中的溶解氧，减小冷却剂对金属材料的腐蚀。4 监测水 质 6. 高压净化系统的特点：1)本身不设泵，依靠主泵压头提供循环动力，系统压力与主系统相近；2)用再生 式热交换器将净化后的冷却剂加热至 200℃后返回主系统； 3)离子交换树脂在船上不进行再生处理； 4) 用 铅屏蔽保护。优点：流程简单，设备少，布置紧凑。缺点：系统压力高，造价昂贵低压净化系统的特点： 1）冷却剂经降温、减压后进行净化，运行压力低于反应堆冷却剂系统工作压力； （先降温，再减压，防止 净化冷却剂汽化）2）与容积控制系统、化学物添加系统结合在一起，共用设备和管路； （相当于压水堆核 电站中的化学和容积控制系统） 3）净化后的冷却剂由上充泵增压后送入反应堆冷却剂系统。 7.主冷却剂中添加化学药品的目的是什么？通常在什么阶段添加何种药品？目的：化学添加系统用于向主 冷却剂系统中添加联氨、PH 值控制剂及氢气。是除去和减少主冷却剂中的溶解氧和水电离辐照分解的氢， 抑制介质对设备、管系材料的腐蚀，通常在高温状态下除氧用氢气，低温状态下用联氨。 8.取样系统功能：在反应堆运行期间及时采集主冷却剂系统及有关辅助系统中的液体、气体样品，以便分 析、监测装置运行情况，指导运行操作。主要监测内容：1）证实净化系统的工作情况以及堆芯燃料元件 包壳的完整性；2）进行冷却剂中氢气及其它气体的浓度；3）测量放射性废液的放射性水平；4）进行泄放
靠④没有排污系统，水质要求⑤产生过热蒸汽，不需要汽水分离⑥存在管间脉动和流动不稳定，影响安全 可靠性⑦工质流动依靠给水泵压头实现⑧一次侧冷却剂平均温度恒定，二次侧蒸汽压力恒定。 4.主冷却剂泵有哪两种类型？各有什么特点？1 屏蔽泵：泵体、电机都密封在壳体内，电机定子用屏蔽套 与冷却剂隔开，电机用设备冷却水冷却；加工复杂且效率低；电机采用多绕组变速 2 轴封泵：①三级轴封 ②有少量泄露③可用普通电机，降低了成本，效率高。 5.稳压器类型：气罐式、电加热式 6.主冷却剂系统常见的布置方式有哪几种？各有什么特点？1 分散式布置-各主要设备在堆仓内分散布置， 依据较长的主管道连接，占用空间较多，自然循环能力较低，铀管道破裂的危险，但维护方便 2 紧凑式布置-设备布置紧凑，主管道很短，占用空间较小，有利于提高自然循环的能力，但增加维护难度 3 一体化布 置-蒸汽发生器、主泵、稳压器与反应堆集成为一体，无主管道，有利于提高自然循环能力，避免打破口事 故发生，维护很困难。