华龙一号能动与非能动安全系统介绍
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Ｉ装备应用与研究◆ｚｈｕａｎｇｂｅｉ
Ｙｉｎｇｙｏｎｇ ｙｕ
Ｙａｎｊｉｕ
华龙一号能动与非能动安全系统介绍
易飞顾传俊
（福建福清核电有限公司，福建福州３５０３００）
摘要：对华龙一号采用的４套能动与非能动相结合的安全系统进行了简要介绍。
关键词：华龙一号；能动；非能动；安全系统
０
引言
“华龙一号”是在我国３０余年核电科研、设计、建造和运行
［参考文献］
［１］陈超波，沈辰，高嵩．公路超载车辆动态预检系统的研究［Ｊ］． 国外电子测量技术，２０１４（１２）．
４超载预检系统的优势
４．１
资金消耗少 和现在大多数超载治理方式管理费用大相比，超载预检
［２］肖振发，符锌砂．基于动态称重的高速公路超载管理系统研
究及设计［Ｊ］．交通信息与安全，２０１２（２）．
用超载预检系统来解决问题的设想，介绍了系统构成和基本 工作原理，对其可行性进行了分析。高速公路超载预检系统的 应用将进一步解放劳动力，减轻超载超限执法人员的工作强 度，减少超载车辆引发交通事故的可能性，在保证正常车辆快 速通过的前提下，加强对超载超限车辆的管理。希望本文的研 究对相关领域的从业人员有一定的借鉴意义。尹
５结语
华龙一号采用能动与非能动相结合的安全技术，根据ＰＳＡ 分析结果，降低了内部事件和外部事件ＣＤＦ和ＬＲＦ，确保了 ＣＤＦ＜１Ｅ一６／堆年、ＬＲＦ＜１Ｅ一７／堆年安全目标的实现，满足三 代核电站设计安全标准。歹
Ｌｄ
鞠剑＿
４ （上接第５５页）
■飞一一
刖Ｉ一
［参考文献］ ［１］中国核动力研究设计院．华龙一号能动和非能动安全系统设
计评价［Ｚ］．
收稿日期：２０１６—０４－０５
图３能动和非能动堆腔注水系统
作者简介：易飞（１９８２一），男，湖南临湘人，工程师，从事核电
厂运行工作。
能动和非能动的安注系统
华龙一号安注系统相对于Ｍ３１０机组有差别，将上充和安
顾传俊（１９８ｌ一），男，江苏扬州人，工程师，从事核电厂运行
工作。
很好地提高了设备的防作弊能力。 在实际操作中，因为在秤台下对台面与基座采取了固定 措施，在水平顶丝和垂直拉杆的作用下，台面固定在了基座 上，从而不会产生晃动。此外，双台面称重平台在结构设计、材 料选用方面的科学性，使其在称重精度上拥有良好的可靠性 能、安全性能。 除此之外，复检系统的其他子系统与预检系统相差无几， 本文不再一一介绍。
辅助给水系统是正常主给水系统的备用，在正常给水系
磁
统不可用或事故情况下，辅助给水系统给蒸汽发生器供水，带 走一回路热量，将一回路温度、压力降至余热排出系统可投入 的状态。 辅助给水系统由２套系统组成，每套系统都由１台５０％容量 电动辅助给水泵和ｌ台５０％容量汽动辅助给水泵并联组成。电 动辅助给水泵由应急柴油机供电，汽动辅助给水泵由主蒸汽 管线供汽。辅助给水系统可应对正常给水系统故障，失去厂外 电源或全厂失电以及ＡＴＷＳ等设计和超设计基准事故。辅助给 水系统还设置了２个辅助给水池，以增加总的水箱容积，确保 机组能撤到安全状态。 非能动二次侧余热导出系统（图１）用于发生全厂失电且 辅助给水系统汽动泵失效情况下，通过蒸汽发生器导出堆芯 余热和反应堆冷却剂系统设备储热，在７２ ｈ内将反应堆维持在 安全状态。非能动二次侧余热导出系统设置３个系列，分别对 应３台蒸汽发生器，每个系列包括１个换热水箱、１台应急余热 排出冷却器、２台应急补水箱和电动阀门。事故情况下，该系统 投入，蒸汽发生器产生的蒸汽随着蒸汽管道进入应急余热排 出冷却器管侧，将热量传递给换热水箱，随后蒸汽冷凝为水， 流出应急余热冷却器，注入蒸汽发生器二次侧，在蒸汽发生器 中加热后再变成蒸汽，随蒸汽管道进入冷却器，形成自然循 环。二次侧非能动余热导出系统通过蒸汽发生器将反应堆冷 却剂中的热量传递到应急余热排出冷却器，然后传递给换热 水箱中的水，进而通过换热水箱中水的蒸发将热量最终带出， 维持反应堆的安全。 系统投入时，应急补水箱的电动隔离阀会自动开启，使应 急补水箱中的水注入蒸汽发生器二次侧，补偿蒸汽发生器二 次侧水位降低。补水箱水位低时，补水箱上下游隔离阀自动关 闭，防止蒸汽旁通进入补水箱。
２ห้องสมุดไป่ตู้
百骂
图１非能动二次侧余热导出系统
台喷淋泵、１台化学添加剂喷射器、１台热交换器、２组喷淋环 管，２列共用１个安全壳内换料水箱和１个化学添加箱。 非能动安全壳热量导出系统（图２）设置３个独立系列。每 个系列包括２组换热器、２台汽水分离器、１台换热水箱、１台导 热水箱、２个常开电动隔离阀、４４＂常关并联的电动阀。换热器 布置在安全壳内，换热水箱位于安全壳外。事故后的安全壳内 的高温汽水混合物加热换热器，换热器内的水受热膨胀后沿 着上升管道进入安全壳外的换热水箱。随着安全壳内温度不 断上升以及换热器受热时间不断加长，换热水箱温度也会升 高。水箱温度达到沸点时，产生的蒸汽通过导热水箱排放到安 全壳外大气，安全壳外大气是该系统的最终热阱。
收稿日期：２０１６－０３－２１
５结语
本文从实际出发，针对高速公路超载超限问题，提出了运
作者简介：李淼（１９８２一），男，河北唐山人，工程硕士，工程师 研究方向：交通机电工程。 机电信息２０１６年第１２期总第４７４期
５７
万方数据
学热
图２非能动安全壳热量导出系统 ３
安喷系统和非能动安全壳热量导出系统
安全壳喷淋系统（简称安喷系统）用于一回路失去冷却剂
能动和非能动的堆腔注水系统
堆腔注水系统（图３）用于在严重事故情况下防止压力容
或蒸汽管道破裂事故工况下使安全壳温度和压力保持在可承 受的值，以保证安全壳的完整性。由两个系列组成，每列包含１
［３］庄金星，曹佳宝，李磊．高速公路超载货车动态检测方法应用 研究［Ｊ］．公路与汽运，２０１２（２）．
系统自动化程度高，多为无人值守，资金投入量要远远小于传
统的治理方式。
４．２绿色环保 传统的治理方法需要投入大量的土地资源，建立治超检 测站，需要解决一系列人员的消耗问题。而超载预检系统完全 没有这方面的顾虑，可以节省大量的资源消耗。 ４．３社会效益好 超载预检系统的应用一方面可以有效避免超载超限车辆 驶进高速公路，提高高速公路的安全指数；另一方面可以相对 减少车辆在高速公路收费口的耗时，提高高速公路通行能力， 为各地区经济建设和交流提供有力的交通支持和保障。
ＰＣＳ揪ｉ ；疑水收
注功能分离，上充泵不再执行安注功能。安注功能由２台中压 安注泵和２台低压安注泵实现，中压安注泵与低压安注泵独 立，不需低压安注泵进行增压。同时取消安注管线上浓硼注入 箱、硼酸再循环回路，简化系统，提高系统可靠性。 在非能动功能上，仍设置３台中压安注箱，用于在事故后 以非能动方式快速向堆芯注入大量含硼水，防止堆芯裸露，以 保证堆芯的完整性。
器下封头熔穿，将堆芯融熔物滞留在压力容器中，避免放射性 泄漏，分为能动与非能动两部分。能动部分由安全壳内换料水
万方数据
Ｚｈｕａｎｇｂｅｉ Ｙｉｎｇｙｏｎｇ Ｙｕ
Ｙａｎｊｉｕ◆装备应用与研究＿
箱、２台堆腔注水电动泵以及管道阀门组成，有应急冷却水接 口；非能动部分由堆腔注水冷却水箱和电动隔离阀组成，通过 蒸发换热方式冷却压力容器，可收集ＰＣＳ换热器冷凝水。当堆 芯出口温度＞６００℃时，操纵员手动启动堆腔注水泵，进行小 流量循环；当堆芯出口温度＞６５０℃时，操纵员手动开启电动 隔离阀，投入一个注入系列，对反应堆压力容器进行冷却。当 丧失全部电源或设备故障导致能动注入系列不可用时，操纵 员在主控手动或安全壳外就地手动打开蓄电池供电的直流电 动阀，投入非能动系列来冷却压力容器。
经验的基础上，充分借鉴国际三代核电技术先进理念，吸收福 岛核事故经验反馈，采用国际最高安全标准研发设计的三代 核电机型。华龙一号采用１７７组燃料组件、单堆布置、双层安全 壳，创新提出了“能动与非能动相结合”的安全理念。本文将简 要介绍华龙一号采用的４套能动与非能动相结合的安全系统。
１
辅助给水系统和非能动二次侧余热导出系统
Ｙｉｎｇｙｏｎｇ ｙｕ
Ｙａｎｊｉｕ
华龙一号能动与非能动安全系统介绍
易飞顾传俊
（福建福清核电有限公司，福建福州３５０３００）
摘要：对华龙一号采用的４套能动与非能动相结合的安全系统进行了简要介绍。
关键词：华龙一号；能动；非能动；安全系统
０
引言
“华龙一号”是在我国３０余年核电科研、设计、建造和运行
［参考文献］
［１］陈超波，沈辰，高嵩．公路超载车辆动态预检系统的研究［Ｊ］． 国外电子测量技术，２０１４（１２）．
４超载预检系统的优势
４．１
资金消耗少 和现在大多数超载治理方式管理费用大相比，超载预检
［２］肖振发，符锌砂．基于动态称重的高速公路超载管理系统研
究及设计［Ｊ］．交通信息与安全，２０１２（２）．
用超载预检系统来解决问题的设想，介绍了系统构成和基本 工作原理，对其可行性进行了分析。高速公路超载预检系统的 应用将进一步解放劳动力，减轻超载超限执法人员的工作强 度，减少超载车辆引发交通事故的可能性，在保证正常车辆快 速通过的前提下，加强对超载超限车辆的管理。希望本文的研 究对相关领域的从业人员有一定的借鉴意义。尹
５结语
华龙一号采用能动与非能动相结合的安全技术，根据ＰＳＡ 分析结果，降低了内部事件和外部事件ＣＤＦ和ＬＲＦ，确保了 ＣＤＦ＜１Ｅ一６／堆年、ＬＲＦ＜１Ｅ一７／堆年安全目标的实现，满足三 代核电站设计安全标准。歹
Ｌｄ
鞠剑＿
４ （上接第５５页）
■飞一一
刖Ｉ一
［参考文献］ ［１］中国核动力研究设计院．华龙一号能动和非能动安全系统设
计评价［Ｚ］．
收稿日期：２０１６—０４－０５
图３能动和非能动堆腔注水系统
作者简介：易飞（１９８２一），男，湖南临湘人，工程师，从事核电
厂运行工作。
能动和非能动的安注系统
华龙一号安注系统相对于Ｍ３１０机组有差别，将上充和安
顾传俊（１９８ｌ一），男，江苏扬州人，工程师，从事核电厂运行
工作。
很好地提高了设备的防作弊能力。 在实际操作中，因为在秤台下对台面与基座采取了固定 措施，在水平顶丝和垂直拉杆的作用下，台面固定在了基座 上，从而不会产生晃动。此外，双台面称重平台在结构设计、材 料选用方面的科学性，使其在称重精度上拥有良好的可靠性 能、安全性能。 除此之外，复检系统的其他子系统与预检系统相差无几， 本文不再一一介绍。
辅助给水系统是正常主给水系统的备用，在正常给水系
磁
统不可用或事故情况下，辅助给水系统给蒸汽发生器供水，带 走一回路热量，将一回路温度、压力降至余热排出系统可投入 的状态。 辅助给水系统由２套系统组成，每套系统都由１台５０％容量 电动辅助给水泵和ｌ台５０％容量汽动辅助给水泵并联组成。电 动辅助给水泵由应急柴油机供电，汽动辅助给水泵由主蒸汽 管线供汽。辅助给水系统可应对正常给水系统故障，失去厂外 电源或全厂失电以及ＡＴＷＳ等设计和超设计基准事故。辅助给 水系统还设置了２个辅助给水池，以增加总的水箱容积，确保 机组能撤到安全状态。 非能动二次侧余热导出系统（图１）用于发生全厂失电且 辅助给水系统汽动泵失效情况下，通过蒸汽发生器导出堆芯 余热和反应堆冷却剂系统设备储热，在７２ ｈ内将反应堆维持在 安全状态。非能动二次侧余热导出系统设置３个系列，分别对 应３台蒸汽发生器，每个系列包括１个换热水箱、１台应急余热 排出冷却器、２台应急补水箱和电动阀门。事故情况下，该系统 投入，蒸汽发生器产生的蒸汽随着蒸汽管道进入应急余热排 出冷却器管侧，将热量传递给换热水箱，随后蒸汽冷凝为水， 流出应急余热冷却器，注入蒸汽发生器二次侧，在蒸汽发生器 中加热后再变成蒸汽，随蒸汽管道进入冷却器，形成自然循 环。二次侧非能动余热导出系统通过蒸汽发生器将反应堆冷 却剂中的热量传递到应急余热排出冷却器，然后传递给换热 水箱中的水，进而通过换热水箱中水的蒸发将热量最终带出， 维持反应堆的安全。 系统投入时，应急补水箱的电动隔离阀会自动开启，使应 急补水箱中的水注入蒸汽发生器二次侧，补偿蒸汽发生器二 次侧水位降低。补水箱水位低时，补水箱上下游隔离阀自动关 闭，防止蒸汽旁通进入补水箱。
２ห้องสมุดไป่ตู้
百骂
图１非能动二次侧余热导出系统
台喷淋泵、１台化学添加剂喷射器、１台热交换器、２组喷淋环 管，２列共用１个安全壳内换料水箱和１个化学添加箱。 非能动安全壳热量导出系统（图２）设置３个独立系列。每 个系列包括２组换热器、２台汽水分离器、１台换热水箱、１台导 热水箱、２个常开电动隔离阀、４４＂常关并联的电动阀。换热器 布置在安全壳内，换热水箱位于安全壳外。事故后的安全壳内 的高温汽水混合物加热换热器，换热器内的水受热膨胀后沿 着上升管道进入安全壳外的换热水箱。随着安全壳内温度不 断上升以及换热器受热时间不断加长，换热水箱温度也会升 高。水箱温度达到沸点时，产生的蒸汽通过导热水箱排放到安 全壳外大气，安全壳外大气是该系统的最终热阱。
收稿日期：２０１６－０３－２１
５结语
本文从实际出发，针对高速公路超载超限问题，提出了运
作者简介：李淼（１９８２一），男，河北唐山人，工程硕士，工程师 研究方向：交通机电工程。 机电信息２０１６年第１２期总第４７４期
５７
万方数据
学热
图２非能动安全壳热量导出系统 ３
安喷系统和非能动安全壳热量导出系统
安全壳喷淋系统（简称安喷系统）用于一回路失去冷却剂
能动和非能动的堆腔注水系统
堆腔注水系统（图３）用于在严重事故情况下防止压力容
或蒸汽管道破裂事故工况下使安全壳温度和压力保持在可承 受的值，以保证安全壳的完整性。由两个系列组成，每列包含１
［３］庄金星，曹佳宝，李磊．高速公路超载货车动态检测方法应用 研究［Ｊ］．公路与汽运，２０１２（２）．
系统自动化程度高，多为无人值守，资金投入量要远远小于传
统的治理方式。
４．２绿色环保 传统的治理方法需要投入大量的土地资源，建立治超检 测站，需要解决一系列人员的消耗问题。而超载预检系统完全 没有这方面的顾虑，可以节省大量的资源消耗。 ４．３社会效益好 超载预检系统的应用一方面可以有效避免超载超限车辆 驶进高速公路，提高高速公路的安全指数；另一方面可以相对 减少车辆在高速公路收费口的耗时，提高高速公路通行能力， 为各地区经济建设和交流提供有力的交通支持和保障。
ＰＣＳ揪ｉ ；疑水收
注功能分离，上充泵不再执行安注功能。安注功能由２台中压 安注泵和２台低压安注泵实现，中压安注泵与低压安注泵独 立，不需低压安注泵进行增压。同时取消安注管线上浓硼注入 箱、硼酸再循环回路，简化系统，提高系统可靠性。 在非能动功能上，仍设置３台中压安注箱，用于在事故后 以非能动方式快速向堆芯注入大量含硼水，防止堆芯裸露，以 保证堆芯的完整性。
器下封头熔穿，将堆芯融熔物滞留在压力容器中，避免放射性 泄漏，分为能动与非能动两部分。能动部分由安全壳内换料水
万方数据
Ｚｈｕａｎｇｂｅｉ Ｙｉｎｇｙｏｎｇ Ｙｕ
Ｙａｎｊｉｕ◆装备应用与研究＿
箱、２台堆腔注水电动泵以及管道阀门组成，有应急冷却水接 口；非能动部分由堆腔注水冷却水箱和电动隔离阀组成，通过 蒸发换热方式冷却压力容器，可收集ＰＣＳ换热器冷凝水。当堆 芯出口温度＞６００℃时，操纵员手动启动堆腔注水泵，进行小 流量循环；当堆芯出口温度＞６５０℃时，操纵员手动开启电动 隔离阀，投入一个注入系列，对反应堆压力容器进行冷却。当 丧失全部电源或设备故障导致能动注入系列不可用时，操纵 员在主控手动或安全壳外就地手动打开蓄电池供电的直流电 动阀，投入非能动系列来冷却压力容器。
经验的基础上，充分借鉴国际三代核电技术先进理念，吸收福 岛核事故经验反馈，采用国际最高安全标准研发设计的三代 核电机型。华龙一号采用１７７组燃料组件、单堆布置、双层安全 壳，创新提出了“能动与非能动相结合”的安全理念。本文将简 要介绍华龙一号采用的４套能动与非能动相结合的安全系统。
１
辅助给水系统和非能动二次侧余热导出系统