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）