第三章 AP1000反应堆冷却剂系统2016综述

组成
反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel , RPV)
包括控制棒驱动机构安装接管 反应堆冷却剂泵(Reactor Coolant Pump , RCP) 蒸汽发生器(Steam Generator , SG) 包括与其相连接通往一条反应堆冷却剂主管道热管段的波动管线 稳压器(Pressurizer， PRZ) 安全阀(Safety Valves) 和自动降压系统(Automatic Depressurization System , ADS)的阀门;
第三章 AP1000反应堆冷却剂系统 (Reactor Coolant System , RCS)
功能
RCS 将反应堆系统中堆芯核裂变放出的热能转化为高温饱和
蒸汽，并输送到汽轮发电机组转化为电能(二回路系统)。
反应堆冷却剂系统压力边界为堆芯释放的放射性提供了一个 包容的屏障，并使电厂在整个运行过程中都保持其高度的完 整性。
系统示意图
冷却剂在冷却剂泵的驱动 下流过燃料组件，吸收了 核裂变产生的热能以后流 出反应堆，进入蒸汽发生 器，把热量传给二回路的 水，而冷却剂本身的温度 降低。从蒸汽发生器出来 的冷却剂再由反应堆冷却 剂泵送回反应堆去加热， 重复这个过程以持续进行 能量转换。一回路压力由 稳压器来维持和调节。
3.1 系统概述
组成 AP1000反应堆冷却剂系统(RCS)由两条环路组成，每条环路包 括一台蒸汽发生器、两台反应堆冷却剂泵以及一根冷却剂主 管道热管段、两根冷管段，共同组成一条反应堆冷却剂闭式 循环回路。
组成 RCS系统还包括稳压器、相应的连接管道(波动管)、阀门和用 于运行控制和安全触发的仪表。 所有的RCS设备都位于反应堆安全壳内。
SG 环路及 PRZ 管道连接图
3.2 RCS 的功能、设计基准和水化学
3.2.1 反应堆冷却剂系统的功能
安全相关的功能 (1 )保持反应堆冷却剂压力边界(Reactor Coolant Pressure Boundary)的完整性； (2) 保持堆芯冷却和反应性控制(Core Cooling and Reactivity Control)；
RCS 的手动卸压功能作为自动卸压的备用，可以防止多重失
效时的高压熔堆事故。
3.3
3.3.1
压 力 容 反器 应和 堆一 压体 力化 容堆 器顶 结 构
在反应堆压力容 器内部，放置堆 芯、堆芯支承结 构、控制棒及直 接与堆芯连接的 其他部件。
3.3.1 反应堆压力容器
压力容器还与一体化堆顶结构、 反应堆冷却剂管道相连接。
RCS系统能够排出稳压器和反应堆压力容器封头中积聚 的不可凝气体，以支持事故工况下的堆芯冷却能力。 (2)在严重事故条件下堆芯熔融物堆内滞留（In-Vessel Retention in Severe Accident Condition）
在假想的严重事故条件下，当RCS 自动降压系统运行，
安全壳处于水淹没状态时，RPV和 RPV绝热层(RPV 从而将堆芯熔融物保持在堆内。
壳体包括两部分：
上壳体(接管段)
下壳体(活性段)
过渡环
半球形底封头
3.3.1 反应堆压力容器
可拆卸带法兰半球形上封头。 压力容器封头由顶盖和法兰制成。上封头为控制棒驱动机构、 堆内测量提供了安装孔和支承，为 RPV 放气管和一体化堆顶 结构提供了支承。
压力容器主冷却剂进出管嘴、直接注
入管管嘴和堆内构件吊篮支承均位于
(3) 提供工艺监测(Process Monitoring)。
为保护安全监测系统提供所需信号，在所有电厂运行工况下用以触发反应堆自动 停堆和非能动安全系统运行。同时，便于操纵员监视系统运行，并在安全停堆运 行和事故运行期间执行必要的手动操作。
其他与取得安全许可证(执照)相关的功能
(1 ) RCS 排气(ReactorCoolant System Venting)
3.3.1 反应堆压力容器
AP1000 反应堆压力容器是一 个由壳体、过渡环、半球形 底封头及可拆卸带法兰半球 形上封头构成的圆柱形结构。 壳体包括两部分：上壳体 ( 接 管段 ) 和下壳体 ( 活性段 ) 。下 壳体和半球形底封头之间用 一个过渡环连接。 上壳体、下壳体、过渡段和 半球形底封头由低合金钢制 造，内部堆焊奥氏体不锈钢。
为操纵员提供所需信号以便通过多样性驱动系统来手动触发
反应堆停堆和非能动安全系统，作为保护和安全监测系统的 后备。
(4)反应堆冷却剂系统排气(RCS Venting)
RCS 能够通过手动有限的卸压以缓解蒸汽发生器传热管破裂 事故和协助反应堆冷却剂系统停运后的冷却。这种能力为假 想多重失效时的堆芯冷却提供支持。
上壳体(接管段)。
针对任何一个图片，如何判断是进口管嘴还是出口管嘴？
在设计与制造方面的改进
(1) 压力容器的堆芯下壳体(活性段)采用了环型锻件结构，取 消了纵向焊缝; (2) 在压力容器的材料中降低了镍和铜的含量，把辐照脆化的 影响降到最低; (3) 尽可能地降低初始的“零塑性转变参考温度(RTNDT)”[RPV 活性区锻件材料(RTNDT为-28.9℃)]，提高压力容器材料的断裂 韧性，以延长核电厂的运行寿期;
反应堆压力容器顶盖(上封头)上的排气管道(Reactor Vessel Head Vent)
和排气管道隔离阀(Head Vent Isolation Valves); 上述主要部件之间相互连接的管道及其支承;
与通往辅助系统和支持系统之间相互连接的管道及wk.baidu.com支承。
AP1000 RCS布置
Insulation)之间排热通道依靠自然循环将RPV 内的热量排出，
非安全相关的纵深防御功能
(1 )堆芯冷却(Core Cooling) (2) 反应堆冷却系统压力控制(RCS Pressure Control) (3) 提供工艺监测(Process Monitoring)
监测所有运行工况下反应堆冷却剂压力边界内的工艺参数， 并为多样性驱动系统(Diverse Actuation System , DAS)提供所需 信号，以便多样化触发反应堆停堆和非能动安全系统。同时，