主回路系统

主回路系统概述

一次冷却剂系统是压水堆核电厂中的核心系统，其功能为:①在核电厂正常运行期间，由反应堆冷却剂冷却堆芯，同时导出堆芯产生的热量，通过蒸汽发生器加热二回路侧水产生蒸汽发电;在其他工况下为堆芯提供冷却条件。②控制一次冷却剂中的硼含量以补偿和控制反应性。③以一次冷却剂系统的压力边界作为防止放射性物质向外释放的一道重要屏障。④冷却剂兼作慢化剂和反射层。

流程及工作原理 本系统主要包括反应堆压力容器和两条至四条并联的环路。每条环路有一台蒸汽发生器和一台或两台反应堆冷却剂泵(亦称主泵)以及把这些设备相连的反应堆冷却剂管道(亦称主管道)。此外，本系统还包括稳压器、卸压箱及其连接管道(见图)。与本系统相连的系统主要有为维持本系统正常运行和保证反应堆安全的化学和容积控制系统、安全注射系统、余热排出系统、疏排水系统和取样系统等辅助系统。

1-反应堆;2-蒸汽发生器;3-反应堆冷却剂泵;4-稳压器;5-稳压器卸压箱;6-比例喷雾阀;7-稳压器卸压阀;8-稳压器安全阀;9-主管道热段;10-主管道过渡段;11-主管道冷段

一次冷却剂在反应堆压力容器内流经堆芯时，把堆芯产生的热量带出反应堆。携带热能的一次冷却剂流，经主管道热段(从反应堆出口接管至蒸汽发生器入口接管的管段)后，在蒸汽发生器内通过传热管加热二次侧的水，产生饱和蒸汽或微过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。反应堆冷却剂降温后流出蒸汽发生器，经主管道过渡段(从蒸汽发生器出口接管至主泵入口接管的管段)，由主泵提升压力后，经主管道冷段(从主泵出口接管至反应堆入口接管的管段)又进入反应堆压力容器，如此不断循环。

一次冷却剂的工作压力通常为15.2~15.5MPa。正常运行时由稳压器的电加热器、喷雾器和动力卸压阀控制，使压力保持在规定限值以内，并由安全阀提供超压保护。一次冷却剂的平均温度通常为300~310℃。其反应堆出口温度通常为315~330℃，反应堆进出口温差在满功率时约为30℃。

本系统所有承压边界的设备及管道均属于核安全1级和抗震Ⅰ类。

布置要求 本系统全部布置在安全壳内，以防止放射性物质向环境泄漏;各设备和管道按隔离原则分别布置在安全壳的各个隔离室内，以防止飞射物损坏本系统设备;还应使蒸汽发生器的位置高于反应堆位置，以保证系统具有足够的自然循环能力，在主泵失效时也能排出堆芯余热。