AP1000 非能动安全系统

Characteristics of Passive Core Cooling System
The passive core cooling system operates without pumps or power sources. PCCS的运行无需泵的驱动也无需电源（交 流）。
Processes such as gravity and expansion of compressed gases are relied on. 依靠诸如重力和压缩气体的膨胀过程来驱 动PCCS工作。
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AP1000非能动安全系统
非能动余热排出系统
非能动安全注射系统
非能动安全系统
非能动安全壳冷却系统
非能动主控制室应急可居留系统
安全壳氢气控制系统
AP1000 Passive Core Cooling System
➢ Characteristics of PXS ➢ Safety Functions ➢ PRHRHX Design Basis ➢ Emergency Makeup & Boration Design
①IRWST是一个大型的，具有不锈钢内衬的水箱，位于安全壳内 运行甲板下方。
②IRWST是AP1000C级设备，其设计符合抗震I类要求。
③IRWST的底部在RCS回路高度上方，这样换料硼溶液在充分卸 压后可以通过重力排入RCS。
④IRWST通过两个DVI管连入RCS。
⑤出口安装在IRWST顶部。
⑥这些出口在正常运行期间通常是关闭的，以将水气和放射性气 体维持在水箱内，防止碎片从安全壳运行甲板进入水箱。
表PXS 自动触发信号
PRHR HX 触发 任一SG中窄量程低水位，延时 + 低 SFW流量后 任一SG中宽量程低水位
Pzr 水位高
任何CMT触发信号 ADS第一级触发信号 CMT注入触发 Pzr低压 Pzr低水位 任一蒸汽管线中低压 任一回路中RCS CL低温 安全壳高压 ADS第一级触发 安注箱注入触发 NA (没有触发部件，只有自动触发的止回阀) IRWST注入触发 ADS 第四级触发信号 安全壳再循环触发 ADS第四级触发信号 + IRWST低水位
安全壳内换料水箱 (In-Containment Refueling Water Storage Tank, IRWST)
①从IRWST至换料腔室有大型流体溢出通道，以调节PRHR HX或 ADS运行期间容积和质量的增加。 ②水箱和再循环通路都不含有能阻塞出口滤网的物质。
③IRWST包括一个PRHR HX和两个卸压喷淋器。PRHR HX管道顶部 位于水下，向下延伸至IRWST。喷淋器也淹没在正常水位以下。 ④IRWST的尺寸可在正常换料时提供换料腔室的注水，RCS长期冷 却模式下LOCA事故后安全壳的注水，并支持PRHR HX的运行。 ⑤安全壳内换料水箱水位和温度由指示器和警报监测。
➢ 其他PXS设备包括IRWST的滤网，安全壳再循环管线和事故后装 有pH值调整剂的篮子。
➢ 当启动补给水或化学容积补给水流量的余热排出功能不足够或不 能使用时，PXS 提供安全相关的安全注入和将RCS系统的余热排 出。PXS设备位于安全壳内部。
➢ 这个系统包括支持其运行的管道，阀门和仪器。乏燃料池冷却系 统为从CVS获取加硼水，电厂供气系统获取安注箱加压氮气补给 ，IRWST循环/净化/转移提供了连接。
ADS STAGES 1-3
(1 OF 2)
CONTAINMENT
SPARGERS (1 OF 2)
REFUEL CAVITY
M
PRESSURIZER
PRHR HX
M
LOOP
FAI
COMPART.
M
ห้องสมุดไป่ตู้
ADS STAGE 4 (1 OF 2)
RECIRC SCREEN (1 OF 2)
IRWST
M
IRWST SCREEN (1 OF 2)
③ CMT水位和出入管温度由指示器和警报监测。CMT水位仪器用于触发ADS。
④ 『说明』：当进行IRWST注入时，需通过ADS进行主系统卸压，然后注入 水以重力排入压力容器。
蓄压箱or 安注箱（ Accumulator，ACCU）
①两个安注箱是碳钢球形水箱，内表面包壳为不锈钢。安注箱是AP1000C类设备 ，设计符合抗震I类要求。安注箱位于安全壳内，CMT下一层上 ②安注箱主要充满硼溶液，并用氮气加压。 ③在正常运行期间，安注箱通过两个串联的止回阀与RCS隔离。 ④当RCS压力降低到安注箱压力以下时，止回阀开启，硼溶液受气体压力而排入 RCS中。止回阀的机械运行是开启安注箱到堆芯的注入通路的唯一动作。 ⑤在RCS压力下降至安注箱静态压力以下后，安注箱提供几分钟的安注。当安注 箱排空时，氮气将进入RCS。当发生冷端破裂时，预计大部分氮气会直接排出破 口。当发生热端破裂时，预计大部分氮气会通过破裂口或或ADS阀门排出。在以 上事故中，一些氮气可能通过反应堆容器，之后再通过热端的ADS阀门排出。氮 气不会阻碍堆芯冷却
M
HL
CL
RNS PUMPS
CORE
DVI CONN. (1 OF 2)
REACTOR VESSEL
CORE MAKEUP TANK (1 OF 2)
FO
RNS PUMPS
ACCUM (1 OF 2
N2
M
非能动堆芯冷却系统概述
➢ 非能动堆芯冷却系统（PXS）组成部分包括一个非能动余热排出 热交换器（PRHR HX），两个堆芯补水箱（CMT），两个安注 箱和一个安全壳内换料水储存箱（IRWST）。
2. Reactor coolant system emergency makeup & boration 反应堆系统应急补水和硼化: Provide makeup & boration when makeup from CVCS is unavailable or insufficient.当CVCS无效或功 能不足时，提供补水和硼化
堆芯补水箱（ core makeup tank，CMT）
① 在正常电厂运行期间，要提供连接用于远距离调整每个CMT中硼水的硼浓度 。CMT补水由CVS提供。定期采集CMT的样本以监测硼浓度。
② 每个CMT都有一个入口扩散器，该扩散器的设计可减轻进入CMT的蒸汽速率 ，从而将潜在的水击作用降到最低，并减少CMT初始运行期间发生混合的总 量。
Chapter 3
AP1000 非能动安全系统
AP1000专设安全设施
➢非能动堆芯冷却系统
➢非能动堆芯余热排出系统 ➢非能动堆芯安全注入系统
➢卸压系统（ADS系统） ➢安全壳和安全壳隔离系统 ➢安全壳泄漏率试验系统
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AP1000专设安全设施
➢ 安全壳氢气控制系统 ➢ 非能动安全壳冷却系统 ➢ 裂变产物泄漏控制系统 ➢ MCR应急可居住系统
➢ 为便于维护，PXS还为取样，通风，疏水提供了其他的管道连接
。
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非能动堆芯冷却系统安全相关的功能
➢ 应急堆芯余热排出 ➢ 反应堆冷却剂系统应急补给和硼化 ➢ 安全注入 ➢ 安全壳PH值控制
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安全壳内换料水箱 (In-Containment Refueling Water Storage Tank, IRWST)
SNPTC内部培训教材
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PRESSURIZER
CONTAINMENT
VENTS
CONDENSATE
M
OVERFLOW
PRHR HX
IRWST
ADS STAGE 4
FO
HL
CL
CORE
REACTOR VESSEL
STEAM GEN.
STEAM LINE
FEEDWATER LINE
RCP
M #1 M M #2 M M #3 M
Basis ➢ Safety Injection ➢ Component Details：
➢ IRWST ➢ IRWST & Containment Recirc. Screens ➢ Explosively Opening (Squib) Valves
Existing Plants
2021/4/18
③ 在发生失去主给水或主给水管线破裂事故时，其运行和蒸汽发生器可用容量 能够提供RCS冷却，避免通过稳压器安全阀排水。
④ 非能动余热排除热交换器流体和进出管线温度由指示器和警报监测。
pH 调整篮（pH Adjustment basket）
①PXS使用四个pH调整篮控制安全壳地坑内pH水平。篮子由不锈钢 构成，带有一个网状头，易于与水接触。根据设计，篮子为 AP1000C类设备，符合抗震I类要求。 ②在事故后，粒状的TSP（磷酸三钠）被用于提高安全壳内硼溶液 的pH值至少至7.0。 ③由于篮子的结构，以及篮子被放置在与事故后再循环流体有传导 性的地方，因此篮子与地坑水应良性混合。篮子的设计可防止TSP 移动。 ④电厂延伸运行后，粒状TSP由于吸收潮气可能结成固体状态。 ⑤TSP的溶解时间大约是3小时。
再循环用
引起非能动堆芯冷却系统启动事件
二回路系统热量排出增加 ✓蒸汽发生器电动蒸汽释放阀或安全阀误开启 ✓ 蒸汽系统管道破裂
二回路系统热量排出减少 ✓失去主给水 ✓ 给水系统管道破裂
冷却剂系统水量减少 ✓蒸汽发生器管道破裂 ✓ 假想冷却剂系统管道破裂引起冷却剂丧失
停堆事件 ✓启动给水丧失 ✓ 冷却剂系统压力边界完整时常规余热排出系统失效 ✓半环运行时常规余热排出系统失效 ✓ 换料腔淹没时常规余热排出系统失效
Safety Functions
3. Safety injection安全注入: Provide adequate core cooling for the complete range of LOCAs. 对各种LOCAs提供足够的堆芯冷却