核电原理习题及答案

《核电厂系统与原理》课后习题（部分答案未找到或与教材有些许出入）核岛1.核能有何特点是什么？特点1：核能具有很高的能量密度特点2：核电是清洁的能源特点3：核能是极为丰富的能源特点4：核电在经济性具有竞争力特点5：核电的安全性具有保障2.压水堆核电厂的基本组成是什么？与火电厂的对应关系是什么？压水堆核电站分为三大部分： 核岛（NI） 常规岛（CI） 电站配套设施（BOP）3.核电厂的安全目标是什么，其两个解释目标是什么？辐射防护目标；确保在正常时放射性物质引起的辐射照射低于国家规定的限值，并保持在可合理达到的尽量低的水平。

(As Low As Reasonably Achievable-ALARA)技术安全目标；防止发生事故，减少严重事故发生概率及其后果4.纵深防御原则是什么，与核电站设计有何关系？纵深防御原则（defense-in-depth）多道屏障多级防御5.单一故障原则是什么，与核电站设计有何关系？要求某设备组合在其任何部位发生可信的单一故障时仍能执行其正常功能的准则。

6.压水堆核电厂的屏蔽如何分类？热屏蔽设置在被防护设备周围，防止压力容器、混凝土生物屏蔽吸收来自活区性的快中子和γ辐射的能量而出现过高的温升而损坏。

生物屏蔽一次屏蔽-----屏蔽压水堆活性区二次屏蔽-----屏蔽一回路系统各主要设备辅助系统屏蔽-----防护来自各个辅助系统的各种核辐射工艺运输屏蔽-----对乏燃料组件有关操作的屏蔽7.反应堆冷却剂系统的功能是什么？为实现其功能，主冷却剂系统的基本组成是什么？1可控的产生链式裂变反应2导出堆芯热量，冷却堆芯，防止燃料元件烧毁3产生蒸汽4第二道实体屏障，包容放射性物质组成：反应堆压力容器控制棒驱动机构的压力外壳主冷却剂管道——（热管段、过渡段、冷管段）蒸汽发生器一回路侧主冷却剂泵稳压器及其连接的管道——（波动管、喷淋管）与辅助系统相连的管道和阀门8.反应堆的功能是什么?以铀为核燃料，可控制地使一定数量的核燃料发生持链式裂变反应，并持续不断地将核裂变释放能量带出作功。

反应堆是核电站的核心设备，整个核电站的安全和经济性能与其密切相关。

9.主泵的功能是什么？目前，压水大型堆核电厂主要使用哪种类型的主泵，为什么？用于驱动冷却剂在RCP内的循环，连续不断地将堆芯产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水10.蒸汽发生器的功能是什么？蒸发器的压力与水位对其功能的实现有何影响？压力与水位如何控制？利用一回路冷却剂从反应堆中带出的热量加热二回路给水并使其产生蒸汽，供给二回路耗汽设备。

是连接一回路和二回路的枢纽。

将水位保持在与负荷相匹配的水平，防止瞬态时水位过高淹没干燥器，增加出口蒸汽的湿度，损害汽轮机叶片；防止水位过低，造成蒸汽发生器传热管部分暴露于蒸汽中，造成热应力损坏。

给水阀开度控制蒸汽流量与给水流量偏差、实际水位与给定水位偏差汽动给水泵进汽阀开度控制蒸汽压力与给水压力偏差、由蒸汽流量确定的蒸汽压力与给水压力偏差整定值11.稳压器的基本功能是什么？如何实现？稳压器的压力与水位控制如何实现？主要功能1.压力控制.2.压力保护3.补充RCP水容积变化4.RCP升压和降压压力调节:RCP压力升高：喷淋RCP压力降低：电加热压力保护：压力过高：释放阀、高压紧急停堆、安全阀压力过低：低压紧急停堆、安全注入基本方法：下泄流量不变，通过改变上充流量来调节稳压器水位12.化学和容积控制系统的基本功能是什么？核电厂一回路系统为什么要设计化学和容积控制系统？化学和容积控制系统的功能如何实现？系统功能——容积控制、化学控制、反应性控制一回路冷却剂温度变化导致冷却剂体积波动；一回路冷却剂泄漏引起冷却剂体积波动。

吸收稳压器不能全部吸收的一回路水容积变化，将稳压器水位维持在整定值上。

注入氢氧化锂，中和硼酸，控制冷却剂为偏碱性；（300℃控制在7.2）生成氧；针对溶解氧，机组启动时添加联氨除氧；正常运行时充入氢气以抑制水辐照分解通过上充、下泄来吸收一回路水体积的波动。

清除冷却剂中的悬浮杂质，维持冷却剂的化学及放射性指标在规定范围内，将一回路所有部件的腐蚀控制在最低限度。

采用过滤、离子交换的方法对冷却剂进行净化。

13.反应堆硼和水补给系统的功能是什么？核电厂一回路系统为什么要设计反应堆硼和水补给系统？反应堆硼和水补给系统的功能如何实现？提供除盐除氧硼水，以保证RCV系统的容积控制功能；注入联氨、氢氧化锂等药品，以保证RCV系统的化学控制功能；提供硼酸溶液和除盐除氧水，以保证RCV系统的反应性控制功能。

14.余热排出系统的功能是什么？核电厂一回路系统为什么要设计余热排出系统？余热排出系统的功能如何实现？反应堆停堆过程中，一回路温度降到180℃以下，压力降到3MPa以下时，用于排出堆芯余热、一回路冷却剂和设备的释热以及运行的主泵在一回路中产生的热量。

反应堆停堆后，由于裂变产生的裂变碎片及其衰变物通过放射性衰变过程释放热量，即剩余功率，仍然需要通过冷却剂的循环带出，以确保堆芯的安全。

15.安全注入系统的系统功能是什么？安全注入系统的系统组成是什么？一回路小破口或二回路蒸汽管道破裂时，向一回路补水，重新建立稳压器水位。

一回路大破口时，向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯。

二回路蒸汽管道破裂时，向一回路注入高浓度硼酸溶液，补偿冷却剂过冷而引起的正反应性。

高压安全注入系统（HHSI）低压安全注入系统（LHSI）中压安全注入系统（MHSI）16.安全壳喷淋系统的系统功能是什么？在发生LOCA或安全壳内蒸汽管道破裂时，安全壳内压力和温度升高，安全壳喷淋系统的功能就是通过喷淋冷水以冷凝安全壳内的蒸汽，使温度和压力降低到可接受水平，确保安全壳的完整性17.辅助给水系统的系统功能是什么？在主给水系统的任何一个环节发生故障时，作为应急手段向蒸汽发生器二次侧供水，使一回路维持一个冷源，排出堆芯剩余功率，直到余热排出系统允许投入运行为止。

18.安全壳隔离系统的系统功能是什么？在发生事故时，防止或减少放射性物质的对外释放；保护重要设备,防止受到外来袭击的破坏；放射性物质和环境之间的最后一道生物屏障。

（二）常规岛19.压水堆核电厂二回路系统的功能是什么？其组成特点有哪些？功能：1.将核蒸汽供应系统产生的热能转变成电能；2.在停机或事故工况下，保证核蒸汽供应系统的冷却。

特点：1.朗肯循环基础上附加再热循环和回热循环；2.高压缸使用饱和蒸汽，低压缸使用微过热蒸汽；3.蒸汽再热器使用高压缸抽汽和新蒸汽加热；4.给水回热系统使用高、低压缸抽汽加热。

20.压水堆核电厂汽轮机发电机组的主要特点有哪些？21.核电厂饱和蒸汽汽轮机有哪些特点？新蒸汽参数在一定范围内变化——取决于核电厂的稳态运行特性新蒸汽参数低，通常为饱和蒸汽——必须考虑湿度对汽轮机效率和安全性的影响理想焓降小，容积流量大——同等功率下，比火电机组结构尺寸大汽轮机及其附属设备中积聚的水份多，甩负荷时容易引起主机超速——凝结水的再沸腾和汽化22.汽轮机润滑、顶轴和盘车系统的功能？简述其工作过程。

为汽轮机，发电机和励磁机轴系的轴承提供润滑油和冷却所需的润滑油；向发电机密封系统供油提供汽轮发电机组顶轴用油23.凝汽器抽真空系统的主要功能是什么？简述液环式真空泵的工作原理。

在汽轮机冲转前，为凝汽器提供必需的真空度。

在正常运行时，维持凝汽器的真空度，并抽出凝汽器内因漏入或随蒸汽带进的不凝结气体，使机组运行真空度得以保持。

24.主蒸汽系统的功能是什么？将蒸汽发生器产生的主蒸汽输送到下列设备和系统：汽轮机高压缸汽水分离再热器（GSS）除氧器（ADG）两台汽动主给水泵汽轮机（APP）汽动辅助给水泵汽轮机（ASG）蒸汽旁路排放系统（GCT）汽轮机轴封系统（CET）辅助蒸汽转换器（STR25.主蒸汽隔离阀设置旁路管线及阀门的用途是什么？26.简述主蒸汽隔离阀的工作原理。

27.主蒸汽安全阀的作用是什么？28.蒸汽旁路排放系统的功能是什么？在机组启动时，与RCP配合，导出反应堆多余的热量，以维持一回路的温度和压力在热停堆和停堆冷却的最初阶段，排出主泵运转和裂变产物衰变所产生的热量，直至余热排出系统投入运行汽轮发电机组突然降负荷或汽轮机脱扣时，排走蒸汽发生器内产生的过量蒸汽，避免蒸汽发生器超压29.简述蒸汽旁路排放系统的流程。

30.汽水分离再热器系统的功能是什么？除去高压缸排汽中的水分；加热高压缸排汽，提高进入低压缸蒸汽的温度，使其具有一定的过热度31.简述汽水分离再热器系统的主要流程。

第一级再热器使用高压缸抽汽加热；第二级再热器使用新蒸汽加热。

32.汽轮机轴封系统的功能是什么？对主汽轮机、给水泵汽轮机和蒸汽阀杆提供密封，用以防止空气进入和蒸汽外漏。

启动时，向主汽轮机的高、低压缸端部汽封、给水泵汽轮机端部汽封及主蒸汽阀杆汽封供汽，以防止空气进入，影响抽真空。

正常运行时，将高压缸汽封蒸汽导入低压缸汽封，防止空气漏入，破坏凝汽器真空，影响凝汽器真空除氧。

33.凝结水抽取系统的功能是什么？与CVI和CRF一起为汽轮机建立和维持真空；将进入凝汽器的蒸汽凝结成水；从凝汽器热井抽出凝结水，经低压加热器送往除氧器；接收各疏水箱的疏水；向一些系统和设备提供冷却水和轴封用水。

34.低压给水加热器系统的功能是什么？简述其系统流程。

利用汽轮机低压缸抽汽加热给水，提高机组热力循环效率。

35.除氧器系统的主要功能是什么？对给水进行除氧和加热；保证给水泵所需的吸水压头；接收相关系统和设备的疏水、冷却水、蒸汽和引漏水；将不凝结气体排放至主冷凝器或大气。

36.热力除氧遵循的基本原理有哪些？需要满足哪些基本条件？道尔顿分压定律亨利定律需要满足的条件：除氧水必须被加热到饱和温度；及时排出析出的气体；扩大除氧水与加热蒸汽的接触面积；除氧水与加热蒸汽有足够的换热时间；运行中保持除氧压力的稳定。

37.简述除氧器系统的流程。

38.给水泵系统的功能是什么？设备如何配置？系统功能将除氧器的水抽出并升压，经高压加热器送到蒸汽发生器；每台给水泵都能与其它给水泵并联运行。

系统组成汽动主给水泵系统电动主给水泵系统——兼作两台汽动给水泵的备用泵。

电动主给水泵润滑系统39.简述汽动给水泵系统的组成特点。

40.简述电动给水泵系统的组成特点。

41.高压给水加热器系统的功能是什么？简述其系统流程。

42.给水流量控制系统的功能是什么？43.主给水流量调节阀和旁路流量调节阀分别在什么条件下使用？44.蒸汽发生器排污系统的功能是什么？通过对蒸汽发生器在不同工况下的连续排污，以保持蒸汽发生器二次侧的水质符合要求；对蒸汽发生器的排污水进行收集和处理；实现蒸汽发生器二次侧安全疏水；蒸汽发生器干、湿保养的充气和充水；在某些情况下调节蒸汽发生器水位。

45.简述蒸汽发生器排污系统的流程。