反應堆冷卻劑系統，主要包括系統功能、設備組成、與輔助系統的聯系及系統運行原理，反應堆冷卻劑系統主要設備包括反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、反應堆冷卻劑泵(簡稱主泵)、穩(wěn)壓器及卸壓箱。

2.1反應堆冷卻劑系統

2.1.1系統功能

壓水堆核電廠的反應堆冷卻劑系統(RCS)，又稱一回路主系統，具有以下功能:(1)反應堆熱量的傳遞

它的主要功能是將反應堆堆芯中核裂變反應產生的熱量傳送到蒸汽發(fā)生器，從而冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀，而蒸汽發(fā)生器供給汽輪發(fā)電機組(二回路)所必需的蒸汽。

(2)中子慢化

在壓水反應堆內，水作為冷卻劑又兼作中子慢化劑和反射層，使裂變反應產生的快中子減速到熱中子能量范圍。

(3)反應性控制

反應堆冷卻劑中溶有硼酸，可補償氙瞬態(tài)效應和燃耗引起的反應性變化。

(4)反應堆冷卻劑壓力控制

穩(wěn)壓器可用于控制冷卻劑系統壓力，以防止堆芯內產生不利于傳熱的偏離泡核沸騰現象。

(5)安全功能

在發(fā)生燃料元件包殼破損事故時，一回路壓力邊界可作為防止放射性產物泄漏的第二道屏障。

2.1.2系統描述

RCS系統由并聯到反應堆壓力容器的三條相同的傳熱環(huán)路組成，如圖2-1-1所示。(1)傳熱環(huán)路

每一條環(huán)路有一臺反應堆冷卻劑泵和一臺蒸汽發(fā)生器在運行時，反應堆冷卻劑泵使冷卻劑通過反應堆壓力容器在環(huán)路中循環(huán)流動。作為冷卻劑、慢化劑的硼酸溶液在通過堆芯時被加熱，然后流入蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給二回路系統，最后經由反應堆冷卻劑泵強迫循環(huán)返回堆芯。

位于反應堆壓力容器出口和蒸汽發(fā)生器入口之間的管道稱為環(huán)路熱段，主泵出口和壓力容器入口之間的管道稱為環(huán)路冷段，蒸汽發(fā)生器出口與主泵入口之間的管道稱為環(huán)路過渡段。

反應堆冷卻劑系統正常運行壓力為15.5MPa.a，滿負荷時冷卻劑的平均溫度310℃，滿負荷時將100%反應堆功率向二回路系統傳遞。

(2)壓力控制

RCS系統還包括穩(wěn)壓器及其為反應堆冷卻劑系統壓力控制和超壓保護所需的輔助設備，穩(wěn)壓器通過波動管接到1號環(huán)路熱段。壓力控制通過電加熱器和噴淋閥的動作實現，噴淋系統由兩條冷段供水，并通過噴淋管線接到穩(wěn)壓器的上封頭，通過噴淋閥提供一小股連續(xù)流量，電加熱器安裝在穩(wěn)壓器的下封頭。通過噴淋和電加熱器共同作用控制壓力，三個安全閥組提供超壓保護。三個安全閥組通過三條設有保溫的、倒“U”型的管道與穩(wěn)壓器頂封頭上的接管連接。這些倒“U”型管道在每個安全閥的上游可以構成水封，防止氫氣的泄漏。每個閥組由兩臺相似的、串聯安裝的先導式安全閥組成:上游的閥門提供卸壓功能，稱為“保護閥”;下游的閥門提供隔離功能，稱為“隔離閥”在正常運行期間，保護閥關閉，隔離閥開啟，如果保護閥在開啟之后回座時失效，則隔離閥關閉，防止反應堆冷卻劑系統進一步卸壓，安全閥排汽進入穩(wěn)壓器卸壓箱。卸壓箱還收集某些閥門閥桿的引漏和位于安全殼內的RHR、RCV安全閥的排放。卸壓箱下部裝有含硼水，上部以氮氣覆蓋。它設有供補給水的內部噴淋和通過設備冷卻水的冷卻盤管

(3)與輔助系統的連接

輔助系統為RCS系統服務，主要包括:化學和容積控制系統(RCV)、余熱排出系統(RHR)和安全注入系統(RSI)等。

化學和容積控制系統:反應堆冷卻劑系統通過正常下泄管線排入RCV系統，正常下泄管線接到位于3號環(huán)路的冷段，過剩下泄管線接到位于2號環(huán)路的過渡段上，冷卻劑通過上充管線回流到2號環(huán)路冷段，或者通過輔助噴淋管線回到穩(wěn)壓器

余熱排出系統:反應堆冷卻劑通過位于環(huán)路2熱段上的接管排入RHR系統，冷卻劑經由RSI安全注入箱注入管線(接到1號和3號環(huán)路冷段的安全注入箱注入管線)回流到RCS系統。

安全注入系統:RST系統與RCS系統相連接接口分別是接到熱段和冷段的中壓安全注(MHSI)管線;接到冷段和2號及3號環(huán)路熱段的低壓安全注入(LHSI)管線;接到每條環(huán)路冷段的安全注入箱注入管線。

RCS系統還在不同的位置與核島疏水排氣系統(RVD)及核取樣系統(RNS)連接。RCS卸壓水位測量系統中的RCSO82LN連接在2號環(huán)路熱段上。RCS卸壓水位測量系統中的RCS098MN的一端接在隔離閥RCS663VP的上游，另一端接在穩(wěn)壓器上，RCS卸壓水位測量系統中的RCSO91MN的一端接在隔離閥RCS663VP的上游，另一端接在RCS893VP的下游。

2.1.3設備組成

反應堆冷卻劑系統由壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓器卸壓箱、主管道以及連接輔助系統的管道和閥門等組成，主要設備將在本章后續(xù)內容詳細介紹。2.1.4特性參數