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第1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2

1.2.1 核电厂的经济性2

1.2.2 核电厂的安全性4

1.3 核电厂运行的特点6

1.4 压水堆核电厂的组成7

1.5 我国核电的起步和发展前景9

1.5.1 我国核电厂安全运行的良好业绩10

1.5.2 核能技术的发展和第四代先进核能系统11

第2章 压水堆核电厂一回路主系统和设备13

2.1 一回路主系统13

2.2 压水反应堆15

2.2.1 压水堆堆芯15

2.2.2 下部堆内构件23

2.2.3 上部堆内构件24

2.2.4 压力容器25

2.2.5 控制棒驱动机构29

2.2.6 运行中的问题30

2.2.7 压水堆主要特性34

2.3 蒸汽发生器34

2.3.1 蒸汽发生器的描述35

2.3.2 蒸汽发生器的运行原理38

2.3.3 蒸汽发生器的运行38

2.3.4 蒸汽发生器的主要参数40

2.3.5 直流式蒸汽发生器41

2.3.6 卧式蒸汽发生器41

2.4 反应堆冷却剂泵主泵41

2.4.1 主泵的描述42

2.4.2 主泵的运行46

2.5 稳压器47

2.5.1 稳压器的描述47

2.5.2 稳压器卸压箱50

2.5.3 稳压器的运行51

2.6 一回路的运行55

2.6.1 一回路运行时参数的测量55

2.6.2 松动部件的监测57

2.6.3 管道系统采用LBB技术58

第3章 压水堆核电厂一回路主要辅助系统60

3.1 化学和容积控制系统60

3.1.1 系统的功能60

3.1.2 系统的描述60

3.1.3 系统的运行64

3.2 余热排出系统67

3.2.1 系统的功能67

3.2.2 系统的描述67

3.2.3 系统的运行68

3.3 设备冷却水系统70

3.3.1 系统的功能70

3.3.2 系统的描述70

3.3.3 系统的运行70

3.4 硼和水补给系统72

3.4.1 系统的功能72

3.4.2 系统的描述72

3.4.3 系统的运行74

3.5 一回路的其他辅助系统74

第4章 压水堆核电厂二回路系统和设备76

4.1 二回路热力系统76

4.2 核电厂汽轮机工作原理与结构78

4.2.1 汽轮机的工作原理78

4.2.2 冲动式汽轮机79

4.2.3 反动式汽轮机79

4.2.4 轮周功率与轮周效率80

4.2.5 核汽轮机典型结构80

4.2.6 核电厂汽轮机的特点82

4.3 主蒸汽系统85

4.3.1 系统的功能85

4.3.2 系统的描述85

4.3.3 系统的运行85

4.4 汽轮机旁路系统88

4.4.1 系统的功能88

4.4.2 系统的描述89

4.4.3 系统的运行89

4.5 汽水分离再热器系统90

4.5.1 系统的功能90

4.5.2 系统的描述91

4.6 汽轮机轴封系统92

4.6.1 系统的功能92

4.6.2 系统的描述93

4.6.3 系统的运行94

第5章 压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统95

5.1 凝结水抽取系统95

5.1.1 系统的功能95

5.1.2 系统的描述95

5.1.3 系统的运行97

5.2 给水回热系统97

5.2.1 系统的功能97

5.2.2 系统的描述97

5.2.3 系统的运行99

5.3 给水除气器系统100

5.3.1 系统的功能100

5.3.2 系统的描述100

5.3.3 系统的运行101

5.4 主给水系统102

5.4.1 系统的功能102

5.4.2 系统的描述102

5.4.3 系统的运行103

5.5 蒸汽发生器排污系统104

5.5.1 系统的功能104

5.5.2 系统的描述105

5.5.3 系统的运行106

第6章 压水堆核电厂的专设安全设施107

6.1 安全注射系统107

6.1.1 系统的功能107

6.1.2 高压注射管系107

6.1.3 蓄压注射管系108

6.1.4 低压注射管系108

6.1.5 安全注射系统的运行109

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115

6.3 安全壳喷淋系统115

6.3.1 系统的功能115

6.3.2 系统的描述116

6.3.3 系统的运行117

6.4 蒸汽发生器辅助给水系统118

6.4.1 系统的功能118

6.4.2 系统的描述118

6.4.3 系统的运行119

第7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

7.1.2 堆外核测量系统的运行124

7.1.3 堆外热工参数测量系统125

7.2 压水堆堆内检测系统125

7.2.1 堆内中子注量率测量125

7.2.2 堆芯温度测量128

7.2.3 压力容器水位测量系统128

7.2.4 系统的运行130

7.3 压水堆控制调节系统131

7.3.1 功率调节系统132

7.3.2 冷却剂平均温度调节系统133

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

7.3.5 蒸汽发生器水位控制系统136

7.3.6 蒸汽排放控制系统137

7.4 压水堆保护系统138

7.4.1 反应堆保护的目的与措施138

7.4.2 反应堆保护系统的设计原则140

7.4.3 事故停堆线路140

7.4.4 专设安全设施驱动线路144

7.4.5 联锁系统144

第8章 压水堆核电厂汽轮机调节保护系统147

8.1 汽轮机调节系统147

8.1.1 系统的功能147

8.1.2 系统的描述与运行147

8.2 汽轮机保护系统148

8.2.1 系统的功能148

8.2.2 系统的描述149

8.2.3 系统的运行150

8.3 汽轮机润滑、顶轴和盘车系统151

8.3.1 系统的功能151

8.3.2 系统的描述151

8.3.3 系统的运行151

8.4 凝汽器真空系统153

8.4.1 系统的功能153

8.4.2 系统的描述153

8.4.3 系统的运行154

第9章 压水堆核电厂发电机及其辅助系统155

9.1 发电机155

9.1.1 同步发电机工作原理155

9.1.2 转子156

9.1.3 定子157

9.2 发电机定子线圈冷却水系统157

9.2.1 系统的功能157

9.2.2 系统的描述158

9.2.3 系统的运行158

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160

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163

9.5.1 系统的功能163

9.5.2 系统的描述和运行163

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164

9.6.3 电源分类165

9.6.4 供电方式166

第10章 压水堆核电厂的调试启动167

10.1 调试的主要阶段167

10.2 基本系统试验168

10.2.1 单个系统独立试验168

10.2.2 一回路主、辅系统冲洗试验171

10.3 冷态功能试验171

10.3.1 冷态打压及功能试验条件172

10.3.2 试验过程173

10.4 热态功能试验175

10.4.1 试验的目的175

10.4.2 一回路系统升温升压176

10.4.3 冷却剂系统热态性能试验177

10.4.4 化学和容积控制系统热态性能试验179

10.5 安全壳性能试验179

10.5.1 试验目的179

10.5.2 安全壳性能试验原理和方法180

10.6 燃料装载183

10.6.1 装料准备183

10.6.2 核燃料装载183

10.7 临界前试验185

10.8 初次临界试验186

10.8.1 初次临界186

10.8.2 零功率物理试验功率水平之测定188

10.9 低功率物理试验188

10.9.1 控制棒价值和硼价值测定189

10.9.2 模拟弹棒事故试验191

10.9.3 最小停堆深度验证191

10.9.4 功率分布测定192

10.10 功率试验194

10.10.1 二回路热功率测量195

10.10.2 功率刻度试验196

10.10.3 功率系数测定196

10.10.4 带功率工况下慢化剂温度系数测定197

10.10.5 反应堆冷却剂流量测量198

10.10.6 蒸汽发生器水分夹带试验200

10.10.7 中毒曲线测量201

10.10.8 碘坑测量202

10.10.9 负荷摆动试验203

10.10.10 甩负荷试验203

10.10.11 电厂停机不停堆试验204

10.10.12 电厂满功率停闭试验204

10.11 电厂验收试验205

10.11.1 电厂可靠性验证205

10.11.2 性能保证值测定205

第11章 压水堆核电厂的运行与维护206

11.1 压水堆核电厂运行的一般原则206

11.2 压水堆核电厂的标准运行状态206

11.3 正常启动209

11.3.1 初始状态—换料的冷停闭工况209

11.3.2 由冷停闭状态向热备用状态过渡210

11.3.3 趋近临界和临界212

11.3.4 第四阶段—二回路启动212

11.3.5 第五阶段—发电机，并网，提升功率213

11.3.6 启动过程中应注意的问题214

11.4 过渡到功率运行216

11.4.1 热备用状态和功率运行状态216

11.4.2 从热备用状态到功率运行状态的过渡217

11.4.3 汽轮发电机组的升速、并网和升功率218

11.4.4 恒定轴向偏移时的反应堆运行219

11.4.5 核电厂的带基本负荷运行或调峰运行222

11.4.6 功率运行中的几个问题226

11.5 停闭229

11.5.1 热停闭229

11.5.2 冷停闭229

11.5.3 事故停闭231

11.5.4 压水堆核电厂停闭中的问题231

11.6 运行管理233

11.6.1 燃料元件破损的检测234

11.6.2 水质管理238

11.7 核电设备定期试验与在役检查242

11.7.1 机械设备的定期检查242

11.7.2 蒸汽发生器传热管的检修245

11.7.3 在役检查246

第12章 压水堆核电厂的异常运行和事故分析250

12.1 压水堆核电厂的运行工况250

12.1.1 运行工况的分类250

12.1.2 事故工况下应遵守的准则251

12.1.3 超设计基准事故252

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262

12.4 蒸汽发生器管子断裂事故263

12.4.1 事故的描述263

12.4.2 事故的起因264

12.4.3 事故的风险264

12.4.4 事故下的保护265

12.5 蒸汽管道破裂事故266

12.5.1 事故的描述266

12.5.2 事故的起因267

12.5.3 事故的风险268

12.5.4 事故下的保护268

12.6 给水管道破裂事故269

12.6.1 事故的描述269

12.6.2 事故的起因270

12.6.3 事故的风险270

12.6.4 事故下的保护271

12.7 失水事故271

12.7.1 事故的描述271

12.7.2 事故的起因275

12.7.3 事故的风险275

12.7.4 事故下的保护276

12.8 事故时未能紧急停堆的预期瞬态276

12.8.1 事故的描述276

12.8.2 事故的后果277

12.9 超设计基准事故的防止和缓解278

12.9.1 事故的描述278

12.9.2 事故的防止和缓解278

第13章 压水堆核电厂射线的防护及三废处理280

13.1 压水堆核电厂的核辐射280

13.1.1 安全壳内辐射源280

13.1.2 安全壳外辐射源281

13.2 核电厂核辐射的防护281

13.2.1 各类核辐射的不同效应281

13.2.2 辐射防护的目的和原则281

13.2.3 年剂量限值282

13.2.4 正常运行期间的核辐射防护283

13.2.5 事故时的核辐射防护284

13.3 核电厂的屏蔽285

13.4 核电厂放射性废物的处理286

13.4.1 硼的回收288

13.4.2 放射性废气的处理290

13.4.3 放射性废液的处理291

13.4.4 放射性固体废物的处理294

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298

第14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

14.4 事故处理规程304

14.5 核电厂安全状态的监测—安全参数显示系统305

14.6 应急计划和准备306

14.7 运行的质量保证308

14.8 核电厂的组织机构309

14.9 核电厂运行人员的资格和培训311

14.9.1 核电厂运行人员的作用311

14.9.2 运行人员的资格312

14.9.3 运行人员的培训312

14.9.4 运行人员的管理：考核与授权313

第15章 先进压水堆核电厂315

15.1 用户要求文件315

15.1.1 美国用户要求文件URD简介316

15.1.2 欧洲用户要求文件EUR318

15.2 AP1000先进核电技术简介320

15.2.1 概述320

15.2.2 核系统概述321

15.2.3 堆芯与燃料设计321

15.2.4 一回路部件322

15.2.5 安全概念324

15.2.6 安全系统和设施324

15.2.7 严重事故超设计基准事故管理策略326

15.3 EPR先进核电技术328

15.3.1 主系统328

15.3.2 堆芯329

15.3.3 反应堆压力容器和内部结构331

15.3.4 蒸汽发生器332

15.3.5 反应堆冷却剂泵333

15.3.6 稳压器333

15.3.7 EPR安全性333

15.3.8 专设安全设施336

参考文献339

附录341

附录1341

附录2313

附录3346