压水堆核电厂：反应堆余热排出系统(RRA)12页

反应堆余热排出系统(RRA)

反应堆余热排出系统又可称反应堆冷却系统，核安全的主要问题是要在任何情况下能够保证燃料的持续冷却，正常运行情况下燃料产生的能量由一回路通过蒸汽发生器向二回路传热来导出。反应堆停闭以后，核功率虽然消失，但是由裂变碎片及它的衰变物的衰变产生的剩余功率却缓慢下降。为了导出剩余功率，最初仍用二回路冷却，当二回路不能够再运行时，由反应堆余热排出系统保证反应堆的冷却。

一、系统功能

1.主要功能

（1）二回路停用时，由余热排出系统排出：a）堆芯的停堆余热；b）水和一回路设备的显热。

（2）当反应堆在冷停堆状态，进行装卸料和维修操作时，余热排出系统排出堆芯余热，维持一回路温度低于60℃。

（3）当反应堆启动时，余热排出系统保证一回路水的循环。

从图1可以看出，运行于满功率的反应堆停堆后，由裂变碎片及它的衰变物的衰变而产生的剩余功率缓慢下降。运行人员可以调节反应堆的核功率，但却控制不了剩余功率的释放。为了反应堆的安全，在任何时刻必须要将剩余功率导出。

2.安全功能

（1）在蒸汽发生器传热管破裂事故下，冷却反应堆。

（2）在RCP小破口事故下，如果RCV系统能够维持稳压器水位的话，使用该系统排出余热。

（3）在冷停堆期间，通过RRA的卸压阀防止RCP系统超压

然而该系统不是一个专设安全系统。

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3. 辅助功能

⑴反应堆换料池水的传输

在换料以后，通过RRA 系统将反应堆换料池水重新打入反应堆换料水箱PTR001BA 。 ⑵一回路容积控制

当一回路压力低到正常下泄管路失效时，RRA-RCV 联管保证在下述工况时净化一回路冷却剂。

①一回路充水及静态排气 ②升压及动态排气 ③加热

④为换料、或维修而停堆

⑶当RCP 处于单相状态时，这条联管RRA-RCV 也可用来防止一回路升压， ⑷当主泵停运时，用RRA 泵使RCP 硼浓度均匀化。

时间（t ）

功率（%

图1 停堆后的剩余功率

二、系统描述

反应堆余热排出系统（RRA）的原理图如图2所示。它是一个热量传递系统，由一表面式热交换器（依靠设备冷却水系统RRA作为冷源）来实现。

图2 停堆余热的传递

如图3 RRA流程图所示，余热排出系统由两台热交换器、两台余热排出泵及有关的管道、阀门和运行控制所必需的仪表组成。余热排出系统的进水管连接到反应堆冷却剂系统的一二环路热段，而回水管线接到反应堆压力容器，这两根回水管也是安全注入系统（RIS）低压安全注入管线。每条管线设置两个隔离阀，分别为RRA001VP，RCP215VP，RRA021VP，RCP212VP。

吸入管线向两台并联的泵（001PO和002PO）供水。位于泵出口的联箱向两台并联的热交换器供水。在泵与热交换器之间的联箱上设置了两台泄压阀组，泄压阀组的排出管线与稳压器泄压箱（RCP002BA）相连。

于两台热交换器交联设置了一条旁路管线，该管线上有流量调节阀RRA013VP。两台热交换器的流量分别由调节阀RRA024和RRA025控制，用以调节RCP的温度，RRA的总流量则由旁路调节阀RRA013控制。

余热排出系统（RRA）的主要设备：

1.阀门这四个阀门是电动，并以“全关或全开”的方式运行。其正常位置为“关闭”，它是由柴油机供电的安全母线供电。

RRA010VP和RCP212VP串联，RRA21VP和RCP215VP串联，这样保证RCP和RRA泵吸水

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管线之间的隔离。

2.余热排出泵RRA001PO和RRRA002PO

这些泵是离心，单级卧式泵，每台泵都装有有反应堆冷却剂润滑的机械密封。润滑用的冷却剂通过辅助热交换器循环有RRI水冷却，填料箱也RRI系统冷却。

泵配有异步电机。要求该电机能够经受住主蒸汽管道破裂或RCP小破口事故并能保持器功能。

表

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RRA系统简易流程图105

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3.余热排出热交换器（001RF和002RF）

余热排出热交换器为立式U型管式壳四热交换器。U型管焊在管板上，管板被夹在壳体与流道封头法兰之间，流道封头内有隔板将进出口流道分开。冷却机在U型管的管内流过，设备冷却水从壳体流过。

表2 余热排出系统热交换器特性参数表

4.调节阀门RRA013，24和25VP

阀门RRA024VP和RRA025VP用于控制通过相应的热交换器的RRA流量。操纵员根据控制升降温度速率或一回路的需要，手动给出开度整定值。而阀门RRA013VP可以自动或手动控制，用来维持通过RRA的总流量在预定值，以保证泵的输出流量恒定。

RRA013VP的设计能够保证该阀“故障全开”情况下，仍然有相当的流量通过热交换器。从而保证排出余热。

5.卸压阀RRA018，115，120和121VP

阀门RRA018VP和120VP串联，115VP和121VP串联，上游的阀门（018和115VP）起安全卸压作用，称为“保护阀”；下游阀门（“120和121VP”）起隔离作用，称为“隔离阀”两组阀用以避免一回路和RRA系统超压。

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RRA120-121VP一般特性：

三、RRA系统的运行

1.RRA系统的备用状态和运行范围

电站正常运行时，RRA系统处于隔离和备用状态，其主要配置如下；

－RCP212VP，RCP215VP，RRA001VP，021VP，014VP，015VP，130VP，131VP和114VP 关闭，RRA泵停运；

－RRA024和RRA025被调定在30%开度，013VP全开；

－RCV082VP，RCV310VP关闭；

－RCV366，367和RRA116VP打开，使RRA始终充满水；

－RRI冷却水处于备用状态，但与RRA系统隔离。

运行范围：

两相中间停堆到换料冷停都可用RRA（温度〈180℃，压力〈3.0Mpa.a〉。

2.RRA的正常启动

RRA系统的正常启动在反应堆从热停堆过渡到冷停堆的过程中进行。RRA投入之前，一回路应该具备的主要条件是：

—一回路平均温度在160-180℃

－一回路压力在2.4至2.8Mpa.a之间

－一回路压力若尚未降到2.8Mpa.a，则RRA系统的四个入口阀（RRA01，021VP，RCP212，215VP）都被闭锁而不能打开

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