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第一章 绪论1

1．1 世界核电的发展1

1．2 核电厂的经济性与安全性3

1．2．1 核电厂的经济性3

1．2．2 核电厂的安全性5

1．3 核电厂运行的特点7

1．4 压水堆核电厂的组成8

1．5 我国核电的起步和发展前景9

第二章 压水堆核电厂一回路主系统和设备11

2．1 一回路主系统11

2．2．1．1 概述13

2．2．1 压水堆堆芯13

2．2 压水反应堆13

2．2．1．2 燃料组件15

2．2．1．3 控制棒组件18

2．2．1．4 可燃毒物组件、阻力塞组件和中子源组件19

2．2．2 下部堆内构件20

2．2．3 上部堆内构件22

2．2．4 压力容器22

2．2．5 控制棒驱动机构25

2．2．6 运行中的问题26

2．2．6．1 压力容器泄漏的探测26

2．2．6．2 压力—温度运行曲线29

2．2．7 压水堆主要特性31

2．2．6．3 压力容器水位的监测31

2．3 蒸汽发生器33

2．3．1 蒸汽发生器的描述33

2．3．2 蒸汽发生器的运行原理36

2．3．3 蒸汽发生器的运行36

2．3．4 蒸汽发生器的主要参数38

2．3．5 直流式蒸汽发生器38

2．4 冷却剂泵（主泵）39

2．4．1 冷却剂泵的描述40

2．4．2 冷却剂泵的运行43

2．5．1 稳压器的描述45

2．5 稳压器45

2．5．2 稳压器卸压箱49

2．5．3 稳压器的运行49

2．6 一回路的运行53

2．6．1 一回路运行时参数的测量53

2．6．2 松动部件的监测55

2．6．2．1 松动部件声监测系统55

2．6．2．2 松动部件声监测系统的投运56

第三章 压水堆核电厂一回路的主要辅助系统57

3．1 化学和容积控制系统57

3．1．1 系统的功能57

3．1．2 系统的描述57

3．1．3 系统的运行61

3．2 余热排出系统64

3．2．1 系统的功能64

3．2．2 系统的描述64

3．2．3 系统的运行65

3．3 设备冷却水系统66

3．3．1 系统的功能66

3．3．2 系统的描述66

3．3．3 系统的运行69

3．4 硼和水补给系统69

3．4．1 系统的功能69

3．4．2 系统的描述70

3．4．3 系统的运行71

3．5 一回路的其他辅助系统72

第四章 压水堆核电厂二回路系统和设备74

4．1 二回路热力系统74

4．2 核电厂汽轮机工作原理与结构76

4．2．1 汽轮机的工作原理76

4．2．2 冲动式汽轮机76

4．2．3 反动式汽轮机76

4．2．4 轮周功率与轮周效率77

4．2．5 核汽轮机典型结构79

4．2．6 核电厂汽轮机的特点81

4．3．1 系统的功能82

4．3 主蒸汽系统82

4．3．2 系统的描述83

4．3．3 系统的运行83

4．4 汽轮机旁路系统86

4．4．1 系统的功能86

4．4．2 系统的描述86

4．4．3 系统的运行88

4．5 汽水分离再热器系统89

4．5．1 系统的功能89

4．5．2 系统的描述89

4．6．2 系统的描述91

4．6．1 系统的功能91

4．6 汽轮机轴封系统91

4．6．3 系统的运行93

第五章 压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统94

5．1 凝结水抽取系统94

5．1．1 系统的功能94

5．1．2 系统的描述94

5．1．3 系统的运行96

5．2 给水回热系统96

5．2．1 系统的功能96

5．2．2 系统的描述96

5．2．3 系统的运动98

5．3．1 系统的功能99

5．3．2 系统的描述99

5．3 给水除气器系统99

5．3．3 系统的运行100

5．4 主给水系统101

5．4．1 系统的功能101

5．4．2 系统的描述101

5．4．3 系统的运行102

5．5 蒸汽发生器排污系统103

5．5．1 系统的功能103

5．5．2 系统的描述103

5．5．3 系统的运行104

6．1．2 高压注射管系106

6．1．3 蓄压注射管系106

6．1 安全注射系统106

6．1．1 系统的功能106

第六章 压水堆核电厂的专设安全设施106

6．1．4 低压注射管系107

6．1．5 安全注射系统的运行108

6．1．6 安全注射系统的试验和监测110

6．2 安全壳111

6．2．1 安全壳型式111

6．2．2 安全壳贯穿件113

6．2．3 安全壳的隔离与检验114

6．2．4 安全壳的附属系统114

6．3．2 系统的描述115

6．3 安全壳喷淋系统115

6．3．1 系统的功能115

6．3．3 系统的运行116

6．4 蒸汽发生器辅助给水系统117

6．4．1 系统的功能117

6．4．2 系统的描述118

6．4．3 系统的运行119

第七章 压水堆核电厂的控制、保护和检测系统121

7．1 压水堆堆外检测系统121

7．1．1 堆外中子注量率测量121

7．1．3 堆外热工参数测量系统125

7．1．2 堆外核测系统的运行125

7．2 压水堆堆内检测系统126

7．2．1 堆内中子注量率测量126

7．2．2 堆芯温度测量129

7．2．3 压力容器水位测量系统129

7．2．4 系统的运行131

7．3 压水堆控制调节系统132

7．3．1 功率调节系统133

7．3．2 冷却剂平均温度调节系统135

7．3．3 稳压器压力调节系统135

7．3．4 稳压器水位控制系统136

7．3．6 蒸汽排放控制系统138

7．4 压水堆保护系统138

7．3．5 蒸汽发生器水位控制系统138

7．4．1 反应堆保护的目的与措施139

7．4．2 反应堆保护系统的设计原则141

7．4．3 事故停堆线路142

7．4．4 专设安全设施驱动线路144

7．4．5 联锁系统145

第八章 压水堆核电厂汽轮机调节保护系统148

8．1 汽轮机调节系统148

8．1．1 系统的功能148

8．1．2 系统的描述与运行148

8．2．1 系统的功能149

8．2．2 系统的描述149

8．2 汽轮机保护系统149

8．2．3 系统的运行151

8．3 汽轮机润滑、顶轴和盘车系统152

8．3．1 系统的功能152

8．3．2 系统的描述152

8．3．3 系统的运行152

8．4 凝汽器真空系统154

8．4．1 系统的功能154

8．4．2 系统的描述154

8．4．3 系统的运行154

9．2．2 系统的描述156

9．2．1 系统的功能156

9．2 发电机定子线圈冷却水系统156

9．1．1 转子156

9．1．2 定子156

9．1 发电机156

第九章 压水堆核电厂发电机及其辅助系统156

9．2．3 系统的运行159

9．3 发电机氢气供应、冷却系统159

9．3．1 系统的功能159

9．3．2 系统的描述159

9．3．3 系统的运行161

9．4 发电机励磁和电压调节系统161

9．4．1 系统的功能161

9．4．2 系统的描述161

9．4．3 系统的运行163

9．5 发电机和输电保护系统164

9．5．1 系统的功能164

9．5．2 系统的描述和运行164

9．6 厂用电系统164

9．6．1 系统概述164

9．6．2 厂用电负荷分类165

9．6．3 电源分类166

9．6．4 供电方式167

第十章 压水堆核电厂的调试启动168

10．1 调试的主要阶段168

10．2．1 管道冲洗169

10．2 预运行试验169

10．2．2 管道水压试验171

10．2．3 辅助系统的调试171

10．3 系统综合试验171

10．3．1 冷态试验171

10．3．1．1 一回路主系统水压试验171

10．3．1．2 一回路主系统的冷态调试172

10．3．2 热态试验172

10．3．2．1 一回路系统升温升压172

10．3．2．2 冷却剂系统热态性能试验172

10．3．2．3 化学和容积控制系统热态性能试验174

10．3．2．4 汽轮机初始转动试验175

10．3．3 全系统综合试验主要试验项目176

10．3．4 役前检查178

10．3．5 燃料装载前的准备178

10．3．5．1 装换料系统调试178

10．3．5．2 安全壳耐压、泄漏率试验178

10．4 装料、初始临界和低功率试验179

10．4．1 燃料装载179

10．4．1．1 首次装料的准备工作179

10．4．1．2 装料方法179

10．4．1．3 燃料装载安全准则181

10．4．1．4 燃料装载时的临界监督181

10．4．3．1 初次临界182

10．4．2 临界前试验182

10．4．3 初次临界182

10．4．3．2 零功率物理试验功率水平之测定184

10．4．4 低功率物理试验184

10．4．4．1 控制棒价值和硼价值测定185

10．4．4．2 模拟弹棒事故试验187

10．4．4．3 最小停堆深度验证188

10．4．4．4 功率分布测定188

10．4．5 功率试验189

10．4．5．1 二回路热功率测量190

10．4．5．3 功率系数测定192

10．4．5．2 功率刻度试验192

10．4．5．4 带功率工况下慢化剂温度系数测定193

10．4．5．5 蒸汽发生器水分夹带试验193

10．4．5．6 中毒曲线测量196

10．4．5．7 碘坑测量198

10．4．5．8 负荷摆动试验198

10．4．5．9 甩负荷试验198

10．4．5．10 电厂满功率停闭试验199

10．4．6 电厂验收试验200

10．4．6．1 电厂可靠性验证200

10．4．6．2 性能保证值测定200

11．2 压水堆核电厂的标准运行状态201

11．1 压水堆核电厂运行的一般原则201

第十一章 压水堆核电厂的运行与维护201

11．3 正常启动203

11．3．1 初始状态——换料的冷停闭工况203

11．3．2 由冷停闭状态向热备用状态过渡205

11．3．3 趋近临界和临界207

11．3．4 第四阶段——二回路启动208

11．3．5 第五阶段——发电机并网，提升功率208

11．3．6 启动过程中应注意的问题208

11．3．6．1 冷却剂系统压力及升温（冷却）速率的限制208

11．3．6．2 控制反应堆周期，防止发生启动事故209

11．3．6．3 正确估计反应堆的次临界度210

11．3．6．4 控制棒组的插入与抽出极限211

11．4 过渡到功率运行211

11．4．1 热备用状态和功率运行状态211

11．4．2 从热备用状态到功率运行状态的过渡212

11．4．3 汽轮发电机组的升速、并网和升功率214

11．4．4 恒定轴向偏移时的反应堆运行214

11．4．5 核电厂的带基本负荷运行或调峰运行218

11．4．5．1 A控制模式218

11．4．5．2 A模式的运行控制219

11．4．5．3 G控制模式220

11．4．6 功率运行中的几个问题221

11．4．6．1 冷却剂压力的控制221

11．4．5．4 G模式的运行控制221

11．4．6．2 冷却剂体积的控制223

11．4．6．3 冷却剂硼浓度的控制223

11．4．6．4 蒸汽排放系统的控制224

11．4．6．5 蒸汽发生器给水的控制224

11．5 停闭224

11．5．1 热停闭224

11．5．2 冷停闭225

11．5．3 事故停闭226

11．5．4 压水堆核电厂停闭中的问题226

11．5．4．2 氙-135的累积227

11．5．4．1 衰变热227

11．6 卸料-装料229

11．6．1 燃料管理229

11．6．2 装卸料及贮存系统229

11．6．3 换料方式230

11．6．4 装换料操作顺序231

11．6．4．1 反应堆压力容器的开启232

11．6．4．2 乏燃料组件运输和取走233

11．6．4．3 新燃料组件的装入233

11．6．4．4 压力容器封闭233

11．7 运行管理234

11．7．1 堆芯的运行管理234

11．7．2 燃料元件破损的检测234

11．7．3．1 一回路冷却剂水质237

11．7．3 水质管理237

11．7．3．2 冷却剂水质的控制239

11．7．4 二回路水质239

11．8 定期试验与检查241

11．8．1 日常维护241

11．8．2 定期试验242

11．8．3 蒸汽发生器传热管的检修245

11．8．4 在役检查247

第十二章 压水堆核电厂的异常运行和事故分析251

12．1 压水堆核电厂的运行工况251

12．2．1 运行工况的分类251

12．1．2 事故工况下应遵守的准则252

12．1．3 超设计基准事故253

12．2 国际核事件等级表253

12．3 反应性事故255

12．3．1 现象与危险256

12．3．2 原因分析256

12．3．3 事故下的保护256

12．3．4 启动时控制棒组件的失控抽出257

12．3．5 功率运行时控制棒组件失控抽出259

12．3．6 硼酸的失控稀释261

12．3．7 一个控制棒组件的弹出263

12．4．1 事故的描述264

12．4 蒸汽发生器管子断裂事故264

12．4．3 事故的风险265

12．4．2 事故的起因265

12．4．4 事故下的保护266

12．5 蒸汽管道破裂事故267

12．5．1 事故的描述267

12．5．2 事故的起因268

12．5．3 事故的风险269

12．5．4 事故下的保护269

12．6 给水管道破裂事故270

12．6．1 事故的描述270

12．6．4 事故下的保护271

12．6．2 事故的起因271

12．6．3 事故的风险271

12．7 失水事故272

12．7．1 事故的描述272

12．7．2 事故的起因276

12．7．3 事故的风险276

12．7．4 事故下的保护277

12．8 事故时未能紧急停堆的预期瞬态277

12．8．1 事故的描述277

12．9．1 事故的描述279

12．9．2 事故的防止和缓解279

12．8．2 事故的后果279

12．9 超设计基准事故的防止和缓解279

第十三章 压水堆核电厂射线的防护及三废处理281

13．1 压水堆核电厂的核辐射281

13．1．1 安全壳内辐射源281

13．1．2 安全壳外辐射源281

13．2 核电厂核辐射的防护282

13．2．1 各类核辐射的不同效应282

13．2．2 辐射防护的目的和原则282

13．2．3 年剂量当量限值282

13．2．4 正常运行期间的核辐射防护284

13．2．5．1 事故工况下的辐射源285

13．2．5 事故时的核辐射防护285

13．2．5．2 事故的防护286

13．3 核电厂的屏蔽286

13．4 核电厂放射性废物的处理288

13．4．1 硼的回收288

13．4．1．1 硼回收系统的工作原理288

13．4．1．2 硼回收系统的运行290

13．4．2 放射性废气的处理290

13．4．2．1 废气的来源290

13．4．2．2 含氢废气的处理291

13．4．2．3 含氧废气的处理291

13．4．3．2 废液处理系统的描述293

13．4．3．1 放射性废液的来源293

13．4．3 放射性废液的处理293

13．4．4 放射性固体废物的处理294

13．4．4．1 放射性固体废物的来源与种类294

13．4．4．2 放射性固体废物的处理295

13．5 压水堆核电厂对环境的影响297

13．5．1 正常运行时核电厂对环境的影响297

13．5．2 事故时核电厂对环境的影响297

第十四章 压水堆核电厂安全运行和管理300

14．1 核电厂的安全审评和安全监督300

14．2 运行限值和条件301

14．3 正常运行规程303

14．5 核电厂安全状态的监测——安全参数显示系统304

14．4 事故处理规程304

14．6 应急计划和准备306

14．7 运行的质量保证307

14．8 核电厂的组织机构308

14．9 核电厂运行人员的资格和培训309

14．9．1 核电厂运行人员的作用309

14．9．2 运行人员的资格311

14．9．3 运行人员的培训311

14．9．4 运行人员的管理：考核与授权312

参考文献314

附录一 主要符号表315

附录二 单位换算表317

附录三 压水堆核电厂系统、设备名称（中、英、法）319