华龙一号反应堆冷却剂系统

反应堆冷却剂系统，主要包括系统功能、设备组成、与辅助系统的联系及系统运行原理，反应堆冷却剂系统主要设备包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵(简称主泵)、稳压器及卸压箱。

2.1反应堆冷却剂系统

2.1.1系统功能

压水堆核电厂的反应堆冷却剂系统(RCS)，又称一回路主系统，具有以下功能:(1)反应堆热量的传递

它的主要功能是将反应堆堆芯中核裂变反应产生的热量传送到蒸汽发生器，从而冷却堆芯，防止燃料元件烧毁，而蒸汽发生器供给汽轮发电机组(二回路)所必需的蒸汽。

(2)中子慢化

在压水反应堆内，水作为冷却剂又兼作中子慢化剂和反射层，使裂变反应产生的快中子减速到热中子能量范围。

(3)反应性控制

反应堆冷却剂中溶有硼酸，可补偿氙瞬态效应和燃耗引起的反应性变化。

(4)反应堆冷却剂压力控制

稳压器可用于控制冷却剂系统压力，以防止堆芯内产生不利于传热的偏离泡核沸腾现象。

(5)安全功能

在发生燃料元件包壳破损事故时，一回路压力边界可作为防止放射性产物泄漏的第二道屏障。

2.1.2系统描述

RCS系统由并联到反应堆压力容器的三条相同的传热环路组成，如图2-1-1所示。(1)传热环路

每一条环路有一台反应堆冷却剂泵和一台蒸汽发生器在运行时，反应堆冷却剂泵使冷却剂通过反应堆压力容器在环路中循环流动。作为冷却剂、慢化剂的硼酸溶液在通过堆芯时被加热，然后流入蒸汽发生器将热量传递给二回路系统，最后经由反应堆冷却剂泵强迫循环返回堆芯。

位于反应堆压力容器出口和蒸汽发生器入口之间的管道称为环路热段，主泵出口和压力容器入口之间的管道称为环路冷段，蒸汽发生器出口与主泵入口之间的管道称为环路过渡段。

反应堆冷却剂系统正常运行压力为15.5MPa.a，满负荷时冷却剂的平均温度310℃，满负荷时将100%反应堆功率向二回路系统传递。

(2)压力控制

RCS系统还包括稳压器及其为反应堆冷却剂系统压力控制和超压保护所需的辅助设备，稳压器通过波动管接到1号环路热段。压力控制通过电加热器和喷淋阀的动作实现，喷淋系统由两条冷段供水，并通过喷淋管线接到稳压器的上封头，通过喷淋阀提供一小股连续流量，电加热器安装在稳压器的下封头。通过喷淋和电加热器共同作用控制压力，三个安全阀组提供超压保护。三个安全阀组通过三条设有保温的、倒“U”型的管道与稳压器顶封头上的接管连接。这些倒“U”型管道在每个安全阀的上游可以构成水封，防止氢气的泄漏。每个阀组由两台相似的、串联安装的先导式安全阀组成:上游的阀门提供卸压功能，称为“保护阀”;下游的阀门提供隔离功能，称为“隔离阀”在正常运行期间，保护阀关闭，隔离阀开启，如果保护阀在开启之后回座时失效，则隔离阀关闭，防止反应堆冷却剂系统进一步卸压，安全阀排汽进入稳压器卸压箱。卸压箱还收集某些阀门阀杆的引漏和位于安全壳内的RHR、RCV安全阀的排放。卸压箱下部装有含硼水，上部以氮气覆盖。它设有供补给水的内部喷淋和通过设备冷却水的冷却盘管

(3)与辅助系统的连接

辅助系统为RCS系统服务，主要包括:化学和容积控制系统(RCV)、余热排出系统(RHR)和安全注入系统(RSI)等。

化学和容积控制系统:反应堆冷却剂系统通过正常下泄管线排入RCV系统，正常下泄管线接到位于3号环路的冷段，过剩下泄管线接到位于2号环路的过渡段上，冷却剂通过上充管线回流到2号环路冷段，或者通过辅助喷淋管线回到稳压器

余热排出系统:反应堆冷却剂通过位于环路2热段上的接管排入RHR系统，冷却剂经由RSI安全注入箱注入管线(接到1号和3号环路冷段的安全注入箱注入管线)回流到RCS系统。

安全注入系统:RST系统与RCS系统相连接接口分别是接到热段和冷段的中压安全注(MHSI)管线;接到冷段和2号及3号环路热段的低压安全注入(LHSI)管线;接到每条环路冷段的安全注入箱注入管线。

RCS系统还在不同的位置与核岛疏水排气系统(RVD)及核取样系统(RNS)连接。RCS卸压水位测量系统中的RCSO82LN连接在2号环路热段上。RCS卸压水位测量系统中的RCS098MN的一端接在隔离阀RCS663VP的上游，另一端接在稳压器上，RCS卸压水位测量系统中的RCSO91MN的一端接在隔离阀RCS663VP的上游，另一端接在RCS893VP的下游。

2.1.3设备组成

反应堆冷却剂系统由压力容器、蒸汽发生器、主泵、稳压器、稳压器卸压箱、主管道以及连接辅助系统的管道和阀门等组成，主要设备将在本章后续内容详细介绍。2.1.4特性参数