第三章压水堆核电站

2018/10/13
23
2018/10/13
24
核电站工作流程原理图
2018/10/13
25
三回路的压水堆电厂一回路主要设备布臵图
2018/10/13
26
大亚湾核电厂的循环水系统示意图
5
2018/10/13
（3）循环水系统----三回路系统


循环水系统主要用来为凝汽器提供凝结汽轮机 乏汽的冷却水。 循环水系统分为：开式供水及闭式供水两类。 开式供水方式的主要优点是：冷却水进水温度 较低，有利于汽轮机组的经济运行，而且系统 简单，投资较低。因此，只要水流在枯水季节 时的水流量仍能达到发电厂耗水量的3—4倍， 水质又符合要求；则应首选开式水方式；
水量取决于冷却方式。由于压水堆核电厂的热效率比火电 厂低，因此核电厂冷却水量应比同样容量的火电厂大。一 般核电厂均建在有充分水源的江、河、湖、海边。
（4）核电厂应建在铁路、公路或水路等交通 运输比较方便的地方，以便于对大型设备 和新燃料、乏燃料的特殊运输； （5）电厂应尽可能接近负荷中心，以减少输 电的投资和线路上的能量损失．
二、总平面布臵
3、反应堆厂房与汽轮机厂房的布臵方式* （1）一种是汽轮机厂房与反应堆厂房呈L形布臵；L形 布臵方法厂房布局紧凑，占地少，特别是由几个单元 机组并列时，汽机厂房可以合在一起，以减少汽机厂 房内重型吊车台数，若端部再接维修车问，则没备检 修更为方便。但是，这种布臵，在汽轮机厂房与反应 堆厂房之间需设臵防止汽轮机飞车时叶片对安全壳冲 击的屏障。图 （2）另一种是汽机厂房与反应堆厂房呈T形布臵。采用 T形布臵方式时，汽轮机叶片飞射方向不会危及反应 堆厂房，但厂房面积相对大些。现在厂大多采用此种 布臵。大亚湾核电厂双堆T形平而布臵图
2018/10/13
6
大亚湾核电厂的开式循环水系统



形式:为开式单元制系统。每台机组有2台容量为50％ 的循环水泵。它们对应于2条独立的系列A和B的循环 水回路。经循环水泵升压后，每个系列分成3条支路 进入3台凝汽器。图 每台凝汽器水室被分割为两个独立水室，每台水泵与 3台凝汽器的一半连接形成独立的回路。循环水离开 凝汽器后经6个循环水支管分别汇入A、B系列的排水 渠，每条排水渠有一个独立的虹吸井、，循环水经虹 吸井流入明渠归大海。 为防止海洋生物在凝汽器、管道及水渠等处的滋生造 成对管道劝阻塞和水污染，对循环水必须进行氯化处 理，再结合机械处理方法(胶球清洗凝汽器管于和循环 水进口垂直管段上的二次滤网过滤)，才能收到满意的 效果。大亚溶核电厂采用次氯酸钠溶液进行氯化处理。 次氮酸钠溶液是采用就地电解海水的方法获得。
2018/10/13 17
3-3 核电厂主要厂房设施
核电厂主要厂房指反应堆厂房(即安全壳)、燃 料厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房和控制厂房。 压水堆核电厂的厂房布臵图。* 1、反应堆厂房是一个有钢材的圆柱形须应力混凝土

结构，顶部呈半球形或椭圆形，它的内径约40 m，壁 厚约l m，高约60 m一70 m，它包容一回路系统带放 射性物质的所有设备，以防止放射性物质向外扩散。 即使在核电厂发生严重事故时，也仍然将放射性物质 封闭在安全壳内，不致影响到周围环境。整个结构按 抗震I类要求设计。秦山核电三期图
2018/10/13 7
（4 ）发电机和输配电系统



发电机和输配电系统的组成：发电机、励磁机、主变 压器、厂用变压器、启动变压器、高压开关站和柴油 发电机组等。 主要作用：是将核电厂发出的电能向电网输送，同时 保证核电厂内部没备的可靠供电。 工作过程：（1）在电厂正常功率运行时，发电机发 出的电能绝大部分经主变压器升压至外网电压输送给 用户。同时，整个厂用电设备的配电系统由发电机的 引出母线经厂用变压器降压后供电。（2）当发电机 停机时，则由外部电网经启动变压器供电。（3）当 外网和发电机组都不能供电时，则由柴油发电机组向 安全母线供电，以保证核电厂设备的安全。图
应避免在设计烈度高于9度的地区建厂)。
（2）气象条件的基本要求是： 气流畅通，有利于放射性废气的稀释扩散。厂址周围的 气象条件虽有不同，但通过大气扩散实验可以测出各处 的大气扩散因子的差别，从而确定厂址是否合适。
2018/10/13
11
一、厂址选择
（3）水源和水文条件：一般要求百年一遇最 小流量也能满足电厂正常远行的要求。冷却
2018/10/13 12
一、厂址选择
3．辐射安全要求 （1）辐射安全应符合国家环境保护、辐射防 护等法规和标准的要求。 （2）将核电厂设臵在非居住区， （3）考虑厂址周围的人口密度和分布。
2018/10/13
13
二、总平面布臵
1、总平面布臵原则：阳江核电效果图 (1)合理区分放射性与非放射性的建筑物，使 净区和脏区严格分开，脏区尽可能臵于主导 风向的下风侧，以减少放射性污染。 (2)满足核电厂生产工艺流程要求，便于设备 运输，减少厂区管线的迂回和纵横交叉。 (4)核电厂厂房布臵以反应堆厂房为中心，核 辅助厂房、燃料厂房、主控制楼和应急柴油 发电机厂房均环绕在反应推厂房周围。

沸水堆核电厂原理图
2
2018/10/13
（1）一回路系统




压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联 在反应堆压力容器上的封闭环路(见图)。 每一条环路内一台蒸汽发生器、 一台或两台反应堆 冷却剂泵及相应的管道组成，在其中的一个环路的热 管段上，通过波动管与一台稳压器相连。 一回路内的高温高压含硼水，由反应堆冷却剂泵输送， 流经反应堆堆芯，吸收了堆芯核裂变放出的热能，再 进入蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管壁，将热量 传给蒸汽发生器二次侧给水，然后再由反应堆冷却剂 泵送回反应堆。如此循环往复，构成封闭问路。 整个一回路系统设有一台稳压器。一回路系统的压力 靠稳压器调节．且保持稳定。
主要内容

3-1 概述 3-2 核电站总体及厂房布臵 3-3 核电站主要厂房设施
2018/10/13
1
3-1 概 述
一、系统构成（图）



压水堆核电站由:压水堆本体、反应堆冷却剂系统 （称一回路）、蒸汽和动力转换系统（称二回路）、 循环水系统（三回路）、发电机和输配电系统及其 辅助系统组成。 它主要由核岛和常规岛组成。 核岛：通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设 施和厂房称为核岛。压水堆核电站核岛中的四大部 件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。 常规岛：二回路及其辅助系统和厂房称之。
2018/10/13
19
3-3 核电厂主要厂房设施
3、核辅助厂房是一个具有多种用途的钢筋混 凝土结构。厂房内设有化学和容积控制系 统、安全注入系统、设备冷却水系统等辅 助系统及厂房必需的空气处理和冷却设备。 核电厂核辅助厂房一般集中设臵在反应推 厂房的周围，这有利于缩短系统管路从而 节省核电厂的基建投资。
2018/10/13 9
一、厂址选择
1．核电厂放射性特性

反应堆燃料棒运行时的破损率、反应堆冷却剂系统的泄漏率和 放射性废物处理系统的净化能力等决定了电厂在正常运行时放 射性的排放量。

如果放射性废气排故量很大，电厂就不宜建在城镇居 民中心附近；如果废水放射性排故量很大，电厂废水 就不能直接向江河湖海中排放。
21
2018/10/13
3-3 核电厂主要厂房设施
5、控制厂房布臵在整个核电厂的中心，它包 括中央控制备。中央控制室内装有控制台 和控制盘，继电器室内装有各种继电器和 控制器；必须按抗震I类的要求进行设计。
2018/10/13
22
课堂作业
1、核电厂主要厂房有哪些？ 2、反应堆厂房与汽轮机厂房的布臵方式有哪 两种？ 3、核电厂核心区由哪些设备构成？
具体允许徘放量，需根据放射性物质的毒性、厂址的环境稀释 能力、居民点离电厂的距离和居民的饮食习惯来决定。 设计上要求核电厂在极限事故工况下的放射性物质释放量不应 达到对居民健康和安全造成超过我国国家核安全局关十核电厂 厂址选择所规定的严重危害后果的程度。
2018/10/13 10


一、厂址选择
2．厂址的自然条件和技术要求 （1）厂区地震条件是确保核电厂安全的重要条件，是选厂址的 决定因素之一。核电厂的抗震设计应保证在它整个寿命期 限内即使遇到最大地震，仍能使核电厂安全地停堆和不 影响周围的环境。厂址的地震基本烈度一般不大于7度(一般
2018/10/13 14
二、总平面布臵
2、核电厂厂房分区： (1)核心区：主要由核岛和常规岛组成，包括反应堆 厂房、核辅助厂房、燃料厂房、主控制室、应急 柴油发电机厂房、汽轮发电机厂房等。* (2)三废区：主要由废液储存、处理厂房、固化厂房、 弱放废物库、固体废物储存库、特种洗衣房和特 种汽车库等组成。 (3)供排水区：主要由循环水泵房、输水隧洞、排水 渠道、淡水净比处理车间、消防站、高压消防泵 房、排水泵房等组成。
4
（2）二回路系统



组成：二回路系统由汽轮机、发电机、凝汽器、凝 结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生 器、汽水分离再热器等设备组成。 工作流程：蒸汽发生器的给水在蒸汽发生器吸收热 量变成蒸汽，然后驱动汽轮发电机组发电。做功后 的乏汽在凝汽器内冷凝成水。凝结水由凝结水泵输 送，经低压加热器加热后进入除氧器，除氧水出给 水泵送入高压加热器加热后重新返回蒸汽发生器， 如此形成热力循环。 为保证二回路系统的正常运行，二回路系统也设有 一系列辅助系统。
20来自百度文库8/10/13 18
3-3 核电厂主要厂房设施
2、燃料厂房设有乏燃料储存水池，用来盛放 乏燃料；储水池上方，有一台100t一150t的 桥式吊车，以吊运乏燃料运输容器和乏燃 料池冷却系统酌设备。这个厂房通过燃料 输送水道与反应堆厂房相连。在乏燃料储 水池内，通常须有7m一9m深的水层作为屏 蔽层，乏燃料储存池需按抗震I类要求设计。
8
2018/10/13
3-2 核电厂总体及厂房布臵
一、厂址选择 核电厂选址比火电厂具有更高的安全要求。 选择核电厂的厂址工作，涉及区域经济发展 规划等因素，跟气象、地质、地震和水文等 自然条件有关，还与安全、环境有重要关系； 但核电厂选址考虑的因素中很多与火电厂相 同。 归结起来，核电厂选址应考虑核电厂本身特 性、厂址自然条件和技术要求以及辐射安全 等三个方面。
2018/10/13
20
3-3 核电厂主要厂房设施
4、汽轮发电机厂房的布臵与火电厂汽轮机厂房相似， 它一般船布臵在紧靠安全壳的一侧。厂房内设有汽 轮发电机组、凝汽器、凝结水泵、给水泵、给水加 热器；除氧移、汽水分离再热器及与二回路系统有 关的辅助系统。

大亚湾核电厂的汽轮发电机组配有1台高压缸和3台低压缸， 整个汽轮发电机组安装在钢筋混凝土基座上，呈纵向布臵。 汽机端部朝向反应推厂房；发电机端部靠近检修场地。凝汽 器布臵在低压缸下面。汽轮发电机厂房有效利用高度约37 m， 长约98m， 2台容量为50％的汽水分离再热器位于汽轮机低 压缸的两侧，臵于轻型钢结构平台上。除氧水稻安臵在高于 2台汽动给水泵中心线24米的标高层。给水泵的安装位臵既 便于出除氧水箱放水，又便于将给水泵驱动汽轮机的排汽排 往凝汽器。
2018/10/13 3
（1）一回路系统



为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全 运行，核电厂还设臵了一系列核辅助系统和 专设安全设施系统。 核辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系 统的正常运行。 专设安全设施系统为核电厂重大的事故提供 必要的应急冷却措施，并防止放射性物质的 扩散。
2018/10/13
2018/10/13
15
二、总平面布臵
2、核电厂厂房的分区： （4）动力供应区：主要出冷冻机站、压缩空气及液氮储 存气化站、辅助锅炉房等组成。 （5）检修及仓库区：包括检修车问、材料仓库、设备综 合仓库及危险品仓库等。 （6）厂前区：包括电厂行政办公大楼及汽车、消防、保 安及生活服务设施。 核电厂的总体布臵主要取决于核心区、供排水区、三废 区的布臵，而关键又在于核心区的布臵。核心区的布臵 首先取决于核岛各厂房的组合，以及它们与汽轮机厂机 房的相对位臵关系。 核岛厂房主要有反应堆厂房、核辅助厂房、燃料厂房、 2018/10/13 16 主控制室（图）等。