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AP1000技术手册
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目 录
第一部分 美国先进非能动反应堆 AP-1000 简介................................ 9
1. 引言.................................................................. 9
2. 厂房布置.............................................................. 9
2.1. 总平面布置 ........................................................ 9
2.2. 核岛(NI) ........................................................ 9
2.2.1. 反应堆厂房 .............................................. 10
2.2.2. 屏蔽厂房 ................................................ 10
2.2.3. 辅助厂房 ................................................ 11
2.2.4. 燃料厂房 ................................................ 12
2.2.5. 附属厂房 ................................................ 12
2.2.6. 柴油发电机厂房........................................... 13
2.2.7. 放射性废物厂房........................................... 13
2.3. 汽轮机厂房(CI) ................................................. 13
3. 厂房区域编码索引 ..................................................... 14
4. 系统描述............................................................. 16
4.1. AP1000系统清单 ................................................... 16
4.2. 反应堆和反应堆冷却系统 ........................................... 19
4.2.1. 压力容器和堆内构件....................................... 19
4.2.2. 堆芯和燃料 .............................................. 28
4.2.3. 反应性控制和控制棒驱动系统............................... 29
4.2.4. 反应堆冷却系统(RCS).................................... 29
4.2.5. 蒸汽发生器系统........................................... 38
额
4.2.6.............................. 安全壳和安全壳隔离系统(CNS)
39
4.3. 反应堆辅助系统 ................................................... 41
4.3.1. 化容控制系统 ............................................ 42
4.3.2. 正常停堆余热去除系统..................................... 43
4.3.3. 主采样系统 .............................................. 43
4.3.4. 反应堆关闭冷却系统....................................... 43
4.3.5. 启动给水系统 ............................................ 44
4.3.6. 蒸汽发生器排放系统(BDS).................................. 44
4.4. 设备冷却水系统、生活服务水系统、冷冻水系统、乏燃料池冷却系统...... 44
4.4.1. 设备冷却水系统 (CCS)................................... 44
4.4.2. 生活服务水系统 (SWS)................................... 45
4.4.3. 冷冻水系统(VWS)........................................ 45
4.4.4. 乏燃料池冷却系统......................................... 45
4.5. 燃料换料和机械搬运系统 ........................................... 46
4.5.1. 燃料和换料系统........................................... 47
4.5.2. 材料搬运系统 ............................................ 47
4.6. 现场支持系统 ..................................................... 49
4.6.1. 防火保护系统 ............................................ 49
4.6.2. 去污系统 (设施)........................................ 49
4.6.3. 压缩空气 ................................................ 49
3
4.6.4. 加热、通风和空调系统(HVAC)............................. 50
4.6.5. 饮用水系统 .............................................. 52
4.6.6. 软化水转运和储存系统..................................... 52
4.6.7. 卫生下水系统 ............................................ 52
4.7. 放射废物处理系统 ................................................. 52
4.7.1. 设备和地面排放和废水系统................................. 53
4.7.2. 放射性废物排放系统(WRS)................................ 53
4.7.3. 废水系统 (核岛).......................................... 54
4.7.4. 液体废物系统 ............................................ 54
4.7.5. 硼酸再循环系统........................................... 54
4.7.6. 气体放射性系统........................................... 54
4.7.7. 固体废物系统 ............................................ 54
4.8. 现场动力系统和相关系统 ........................................... 54
4.8.1. 主交流电系统(ECS)........................................ 55
4.8.2. 1E 级直流和UPS 系统 (IDS)................................ 56
4.8.3. 非1E级直流和UPS 系统 (EDS)............................. 56
4.8.4. 现场备用电系统( ZOS)................................... 56
4.8.5. 通讯系统( EFS, TVS).................................... 56
4.8.6. 电站照明(ELS)............................................ 58
4.8.7. 接地和防雷保护系统– EGS................................. 58
4.8.8. 电气系统杂项– EHS, EQS, 控制棒驱动电动发电机装置........ 58
4.8.9. 安全壳贯穿件,通道和电缆................................. 58
4.8.10. 电机 ................................................... 58
4.8.11. 维修动力供应 ........................................... 58
4.9. 仪表和控制 ....................................................... 58
4.10. 反应堆保护系统及其它系统 ......................................... 59
4.11. 安全系统 ......................................................... 60
4.11.1. 应急堆芯冷却系统 ....................................... 60
4.11.2. 非能动余热去除 ......................................... 63
4.11.3. 非能动安全壳冷却系统 ................................... 63
4.11.4. 非能动反应堆压力壳防熔穿系统 ........................... 64
4.11.5. 主控室适留系统(VES) .................................. 64
4.11.6. 安全壳氢气控制系统 ..................................... 65
4.11.7. 安全壳隔离 ............................................. 66
4.11.8. 长期事故的减缓 ......................................... 66
4.11.9. 严重事故(超设计基准事故) ............................. 66
第二部分 AP1000的设计特点................................................ 67
1. 模块化建造........................................................... 67
1.1. 模块化建造图示 ................................................... 67
1.2. 设计理念 ......................................................... 67
1.3. 模块类型及数量 ................................................... 68
1.4. 参照的规范、标准和参考 ........................................... 69
2. 主回路............................................................... 70
2.1. 压力容器 ......................................................
... 70
4
2.2. 蒸汽发生器 ....................................................... 71
2.3. 主泵 ............................................................. 71
2.4. 稳压器 ........................................................... 71
2.5. 主管道 ........................................................... 72
3. CV(钢制安全壳)..................................................... 72
4. 非能动性安全系统 ..................................................... 72
5. “开顶”法吊装大型设备 ............................................... 75
6. DCS.................................................................. 76
第三部分 建造施工的技术特点.............................................. 76
1. 钢制安全壳预制、组装和安装 ........................................... 76
1.1. 钢制安全壳概述 ................................................... 76
1.2. 安全壳预制、组装和安装所需的技术文件 ............................. 77
1.2.1. 制造图纸 ................................................ 77
1.2.2. 工具图纸 ................................................ 78
1.2.3. 材料采购技术规格书....................................... 78
1.2.4. 预制程序 ................................................ 78
1.2.5. 检查和测试程序........................................... 78
1.2.6. 组装程序 ................................................ 79
1.3. 安全壳板的预制 ................................................... 79
1.4. 安全壳板的组装 ................................................... 79
1.4.1. 安全壳组装前的准备工作................................... 79
1.4.2. 安全壳的组装顺序......................................... 79
1.4.3. 下封头组装和安装流程..................................... 80
1.4.4. 安全壳第一环组装和安装流程............................... 80
1.4.5. 安全壳第二环组装和安装流程............................... 81
1.4.6. 安全壳第三环组装和安装流程............................... 81
1.4.7. 上封头组装和安装流程..................................... 82
1.4.8. 安全壳上贯穿安装......................................... 82
1.4.9. 焊接工艺 ................................................ 83
1.4.10. 热处理工艺 ............................................. 83
1.4.11. 喷砂与油漆工艺 ......................................... 83
1.4.12. 安全壳安装要求及记录 ................................... 84
1.5. 安全壳组装和安装的主要设施 ....................................... 84
1.6. 安全壳预制、组装、安装工艺特点与难点 ............................. 84
1.6.1. 板成形特点 .............................................. 84
1.6.2. 焊接与热处理特点与难点................................... 84
1.6.3. 运输与吊装特点与难点..................................... 85
2. 模块预制、运输和组装、安装 ........................................... 85
2.1. 模块的制造要求 ...................................................
85
2.1.1. 对于模块及其内部结构的吹扫和油漆要求..................... 85
2.1.2. 保温 .................................................... 85
2.1.3. 测试 .................................................... 85
2.1.4. 记录 .................................................... 86
2.2. 模块的预制 ....................................................... 86
5
2.2.1. 预制要求 ................................................ 86
2.2.2. 预制流程 ................................................ 86
2.3. 模块的运输 ....................................................... 86
2.4. 模块的组装 ....................................................... 86
2.4.1. 模块组装要求 ............................................ 86
2.4.2. 模块组装工艺流程......................................... 87
2.5. 模块的安装 ....................................................... 88
3. 主设备安装........................................................... 89
3.1. 工作范围 ......................................................... 89
3.1.1. 反应堆设备安装........................................... 89
3.1.2. 主回路设备安装........................................... 89
3.2. 工艺流程 ......................................................... 89
3.3. 安装工序 ......................................................... 91
3.3.1. 压力容器安装 ............................................ 91
3.3.2. 堆内构件安装 ............................................ 91
3.3.3. 堆顶部件安装 ............................................ 92
3.3.4. 蒸汽发生器安装........................................... 93
3.3.5. 稳压器安装 .............................................. 93
3.3.6. 主泵安装 ................................................ 94
3.3.7. 主管道安装 .............................................. 94
3.4. 压力容器安装 ..................................................... 96
3.4.1. 工作区的初始条件......................................... 96
3.4.2. 施工工艺 ................................................ 96
3.5. 堆内构件安装 ..................................................... 96
3.5.1. 工作区的初始条件......................................... 97
3.5.2. 施工工艺 ................................................ 97
3.5.3. 下部堆内构件的安装....................................... 97
3.5.4. 上部堆内构件的安装....................................... 99
3.6. 堆顶设备安装 ..................................................... 99
3.6.1. 工作区的初始条件......................................... 99
3.6.2. 施工工艺 ................................................ 99
3.6.3. 控制棒驱动机构的安装..................................... 99
3.6.4. 抗震支承装置的安装...................................... 100
3.6.5. 通风罩组件的安装........................................ 100
3.6.6. 电缆托架及电缆桥组件安装................................ 100
3.6.7. 控制棒驱动机构位置指示器组件安装........................ 100
3.7. 蒸汽发生器安装 .................................................. 100
3.7.1. 工作区的初始条件........................................ 100
3.7.2. 施工工艺 ............................................... 101
3.7.3. 蒸汽发生器支撑的初装.................................... 101
1) 垂直支撑的初装 .......................................... 101
2) 中部横向支承初装 ........................................ 101
3) 下部横向支承初装 ........................................ 102
3.7.4. 蒸汽发生器吊装.......................................... 102