AP1000非能动堆芯冷却系统PXS：设备详解

"AP1000核反应堆的非能动堆芯冷却系统(PXS)主要设备包括非能动余热排出热交换器(PRHRHX)、堆芯补水箱(CMTs)、安注箱(ACC)、安全壳内置换料水箱(IRWST)以及pH调节篮。这些设备共同作用于在事故情况下提供堆芯冷却，确保核反应堆的安全。" 在AP1000核反应堆的PXS系统中，非能动余热排出热交换器(PRHRHX)扮演着至关重要的角色。它是一种U型管式热交换器，由689根C形管构成，其中55根作为备用，以8%的堵管裕量设计。热交换器的管内径为0.75英寸，竖直部分长达18英尺。其进/出口温度分别为297.2°C和92.8°C，入口与反应堆冷却系统(RCS)的热段相连，出口则连接至蒸汽发生器(SG)的冷端水室。PRHRHX的管子由Inconel 690材料制成，RCS与IRWST的接触面衬有不锈钢衬里，以增强耐腐蚀性和安全性。 PRHRHX的基本功能是在失去主给水或主给水管线破裂的情况下，通过自然循环从RCS移除热量，从而减缓事故影响。系统设计允许蒸汽在IRWST内产生并返回，以维持RCS的冷却状态，防止水从稳压器安全阀排放。PRHRHX与IRWST的配合工作能够延迟大约1小时蒸汽进入安全壳，并且在36小时内将RCS冷却到420°F，即使在无泵运行的条件下也能保证这一功能。 堆芯补水箱(CMTs)用于补充堆芯的冷却水，确保在事故中维持堆芯的冷却能力。安注箱(ACC)则是为了在紧急情况下向堆芯注入冷却剂，以快速降低堆芯温度。安全壳内置换料水箱(IRWST)不仅储存了用于冷却的水，还在蒸汽生成后提供一个蒸发和凝结的场所，通过非能动安全壳冷却系统(PCS)帮助维持水位。 此外，pH调节篮是一个包含化学物质的装置，能够在事故后调整IRWST中的水的pH值，以保持水的化学稳定性，避免腐蚀等问题。鼓泡器则可能用于帮助气体的排放和液体的混合，进一步优化冷却效果。 AP1000的PXS系统是一个高度集成和复杂的非能动冷却系统，通过各个设备的协同工作，在各种事故情况下都能有效地保护堆芯，确保核反应堆的安全。这种设计体现了核能行业的安全优先原则，减少了对人为干预的依赖，增强了系统的可靠性。