核反应堆热工水力学作业第一周
工物系 核21班杜靖2012011777
问题:从安全性和经济性的角度分析第三代压水堆AP1000不同于第二代压水堆的至少4条
重要的改进,并讨论之。
答:一、安全性
在安全性方面,AP1000虽然采用比较保守的技术成熟的压水堆技术,但是在安全性方面也做了很多的工作与改进。安全系统设计采用加压气体、重力、自然循环以及对流等自然驱动力;不使用泵、风机或柴油发电机等能动部件) 而且可以在没有交流电源、设备冷却水、厂用水以及HVAC(供暖、通风与空调) 等安全级支持系统的条件下保持正常运行功能。控制安全系统所要求的操纵员动作的数量和复杂度都达到了最小,方法是尽量取消操纵员的动作而不是将其自动化。
另一方面,AP1000先进反应堆设计为事故的缓解提供了多层防护(纵深防御)从而导致了极低的堆芯损坏概率,同时将安全壳水淹、增压和升温的发生率降至最小。纵深防御是AP1000反应堆设计概念中的一部分,具有多层的独立电厂设施,每一层均能为核电厂的安全性提供一定程度的防护。主要表现有以下几个方面:
1、稳定的运行
在正常运行时,大部分基本的纵深防御能确保核电厂稳定可靠地运行,这是通过材料的选择、设计和建造时的质量保证,以及运行人员和先进的控制系统实现的。
2、实体电厂边界
纵深防御的其中一个方面是通过核电厂的实体边界来保护公众的安全。放射性的释放将首先被燃料包壳、反应堆压力边界和安全壳压力边界直接防止。
3、非能动安全相关系统
AP1000核电厂的非能动型安全相关设备和系统足以能够在最极端的单一失效设计基准事故之后并且无操纵员行动、无厂内外交流电源的情况下自动地建立和无限期地维持堆芯冷却和安全壳的完整性。
4、安全相关系统的多样性
通过在非能动安全相关系统内的多重缓解功能又提供了额外的一层防御。
5、非安全系统
纵深防御的下一个层次是提供了某些用来减少导致堆芯损坏的事件潜在性的非安全相
关系统。对于更可能发生的事件,这些高度可靠的非安全系统会自动启动以提供第一层防御,从而减少了安全相关系统不必要启动和运行的可能性。
6、包容堆芯损坏
一旦出现堆芯裸露和熔化,AP1000先进反应堆设计使操纵员有能力把IRWST 中的水排放到堆腔。这就防止了反应堆压力容器的失效以及堆芯熔融物随后蔓延到安全壳中。将熔化的堆芯碎片保留在反应堆压力容器内大大地降低了对安全壳失效和由于堆外严重事故导致向环境释放放射性的评价的不定因素。
二、经济性
通过精简部件,减少批量采购和施工安装工作量从而尽可能缩短建造工期和降低总造价。主要表现为以下方面:
1、平坦而共用的核岛筏基设计降低了施工成本,缩短了施工进度。
2、一体化保护系统、先进控制室、分布式逻辑机柜、多路传输以及光导纤维等的采用大大减少了电缆、电缆桥架和导管的使用量。
3、IE 级蓄电池、直流开关设备、一体化保护系统和主控制室采用层叠式布置,从而就不再需要使用现役压水堆核电厂所要求的上、下部电缆跨接室。
4、非能动安全保障系统的应用取代或取消了现役压水堆核电厂的I 类抗震厂房内设置的许多传统型机械安全保障系统。
核反应堆热工水力学作业第一周
工物系 核21班杜靖2012011777
问题:从安全性和经济性的角度分析第三代压水堆AP1000不同于第二代压水堆的至少4条
重要的改进,并讨论之。
答:一、安全性
在安全性方面,AP1000虽然采用比较保守的技术成熟的压水堆技术,但是在安全性方面也做了很多的工作与改进。安全系统设计采用加压气体、重力、自然循环以及对流等自然驱动力;不使用泵、风机或柴油发电机等能动部件) 而且可以在没有交流电源、设备冷却水、厂用水以及HVAC(供暖、通风与空调) 等安全级支持系统的条件下保持正常运行功能。控制安全系统所要求的操纵员动作的数量和复杂度都达到了最小,方法是尽量取消操纵员的动作而不是将其自动化。
另一方面,AP1000先进反应堆设计为事故的缓解提供了多层防护(纵深防御)从而导致了极低的堆芯损坏概率,同时将安全壳水淹、增压和升温的发生率降至最小。纵深防御是AP1000反应堆设计概念中的一部分,具有多层的独立电厂设施,每一层均能为核电厂的安全性提供一定程度的防护。主要表现有以下几个方面:
1、稳定的运行
在正常运行时,大部分基本的纵深防御能确保核电厂稳定可靠地运行,这是通过材料的选择、设计和建造时的质量保证,以及运行人员和先进的控制系统实现的。
2、实体电厂边界
纵深防御的其中一个方面是通过核电厂的实体边界来保护公众的安全。放射性的释放将首先被燃料包壳、反应堆压力边界和安全壳压力边界直接防止。
3、非能动安全相关系统
AP1000核电厂的非能动型安全相关设备和系统足以能够在最极端的单一失效设计基准事故之后并且无操纵员行动、无厂内外交流电源的情况下自动地建立和无限期地维持堆芯冷却和安全壳的完整性。
4、安全相关系统的多样性
通过在非能动安全相关系统内的多重缓解功能又提供了额外的一层防御。
5、非安全系统
纵深防御的下一个层次是提供了某些用来减少导致堆芯损坏的事件潜在性的非安全相
关系统。对于更可能发生的事件,这些高度可靠的非安全系统会自动启动以提供第一层防御,从而减少了安全相关系统不必要启动和运行的可能性。
6、包容堆芯损坏
一旦出现堆芯裸露和熔化,AP1000先进反应堆设计使操纵员有能力把IRWST 中的水排放到堆腔。这就防止了反应堆压力容器的失效以及堆芯熔融物随后蔓延到安全壳中。将熔化的堆芯碎片保留在反应堆压力容器内大大地降低了对安全壳失效和由于堆外严重事故导致向环境释放放射性的评价的不定因素。
二、经济性
通过精简部件,减少批量采购和施工安装工作量从而尽可能缩短建造工期和降低总造价。主要表现为以下方面:
1、平坦而共用的核岛筏基设计降低了施工成本,缩短了施工进度。
2、一体化保护系统、先进控制室、分布式逻辑机柜、多路传输以及光导纤维等的采用大大减少了电缆、电缆桥架和导管的使用量。
3、IE 级蓄电池、直流开关设备、一体化保护系统和主控制室采用层叠式布置,从而就不再需要使用现役压水堆核电厂所要求的上、下部电缆跨接室。
4、非能动安全保障系统的应用取代或取消了现役压水堆核电厂的I 类抗震厂房内设置的许多传统型机械安全保障系统。