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盘点丨第三代核电技术

2018-02-23 09:27来源:核电周刊关键词:核电技术第三代核电技术AP1000收藏点赞

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“华龙一号”特点:

在设计创新上,“华龙一号”提出“能动和非能动相结合”的安全设计理念,采用177个燃料组件的反应堆堆芯、多重冗余的安全系统、单堆布置、双层安全壳,全面平衡贯彻了纵深防御的设计原则,设置了完善的严重事故预防和缓解措施等。

四、CAP1400

CAP1400型压水堆核电机组是国家核电技术公司在消化、吸收、全面掌握我国引进的第三代先进核电AP1000非能动技术的基础上,通过再创新开发出具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组,也是中国“16个国家科技重大专项”之一的核电重大专项的核心内容。CAP1400符合目前全球商用核电站的最高安全标准要求,也是最大的非能动压水堆核电站。

CAP1400将与“华龙一号”一道,成为中国核电技术竞逐海外市场的两大利器。

目前,我国应用CAP1400技术的项目为山东荣成CAP1400示范项目1-2号机组,单机容量140万千瓦,设计寿命60年。该项目为有望核准的项目,现两台机组的前期工作进展顺利,预计今年内开工,2018年首台机组并网发电。

▲CAP1400技术示范项目—山东荣成石岛湾核电站

石岛湾核电站位于山东省威海市所辖荣成市内,是由国家核电技术公司与中国华能公司共同投资建设两台140万千瓦级的CAP1400核电机组。

山东荣成石岛湾大型先进压水堆核电站重大专项CAP1400示范工程一号机组装机容量140万千瓦,建设总工期56个月,2018年年底建成投产;二号机组与一号机组开工时间间隔12个月,建设总工期为50个月。

CAP1400技术特点:

CAP1400采用了非能动堆芯冷却系统、非能动安全壳冷却系统的组合设计。其安全性比二代核电提高两个量级。

同时,CAP1400采用简化设计,与传统压水堆相比部件数量显著减少。这样维修检查的压力减少,故障几率大幅降低。

对于反应堆安全保障的重中之重——钢制安全壳,CAP1400在设计中扩大了安全壳尺寸,获得了较大的自由容积、优化布置和更大的安全壳内压分析裕量。在屏蔽厂房的设计上,采用钢板混凝土结构,具备抗大型商用飞机恶意撞击能力,并优化了空间布置,以提高人员可到达性和设备可维修性。

经济方面,CAP1400较目前二代核电的经济性主要体现在性能参数和建造成本上。CAP1400具有更优的经济性;设计使用寿命为60年,较二代核电增加20年寿命。

基于AP1000的模块化技术,CAP1400优化了模块设计。模块化建造缩短了建造周期:示范工程一号机组建造周期56个月,2号机组50个月。

模块化设计的同时,进行了简化设计,系统和部件数量大幅减少,降低了建造成本和运维成本。同时,随着我国装备制造能力的提高,CAP1400对关键设备均进行了标准化和批量化设计,减少了建造成本。

五、俄国VVER

VVER是前苏联所发展的压水动力堆的简称。VVER是俄语缩写,代表“water-water能量反应堆”(即水冷反应堆water-moderated能源)。在一些东欧国家,核电生产部分或全部依靠苏联设计的这种反应堆。

上世纪七、八十年代,前苏联主要建设的二代压水堆核电机型,是VVER-1000。九十年代初,苏联解体以后,俄罗斯跟世界各核电机组供应商一起,进行更安全更经济的新机型的改进研发,先后推出了AES-91(V-428)和AES-92(V-412)两种机型。两种机型都保持了VVER-1000的基本型式,两者基本相同。

VVER技术特点主要是卧式蒸汽发生器,使用六角燃料组件,没有压力容器底部的缝隙,和用高容量pressurisers提供一个大型反应堆冷却剂库存。

两种机型,分别在中国的田湾核电站和印度的库达库拉姆核电站,各建设两台。田湾核电站的两台AES-91型机组,已分别于2007年5月17日和8月16日建成投产,运行情况良好。印度库达库拉姆核电站的两台AES-92型机组,也分别于2010年9月和12月建成投产。

在AES-91和AES-92两种机型建设实践的基础上,吸收反馈经验,进行了综合改进、挖潜和标准化,推出了名义功率为120万千瓦的AES-2006型,属三代+的机型。

俄罗斯政府已确定AES-2006型为俄罗斯今后核电发展的主力机型,计划在2030年前要建成32台这种机组,现在已有4台机组,新沃罗涅日2厂(NVNPP)和列宁格勒2厂(LNPP)各2台机组,分别在2008年和2009年开工建设,于2012年和2013年建成。另外在保加利亚的Belene核电站的竞标中,俄罗斯战胜了捷克斯库达公司和西屋公司联队,以AES-92型中标,两台机组已于2008年开工建设。

目前,在俄罗斯和海外共运行着53座采用俄罗斯VVER技术的水冷核反应堆,其中28座是VVER一1000型反应堆。

▲俄国VVER技术示范项目—田湾核电站

田湾核电站是中国和俄罗斯技术合作项目,地点在江苏省连云港市田湾镇。田湾核电站于1999年10月20日正式开工建设,一期工程建设2台单机容量106万千瓦的俄罗斯AES-91型压水堆核电机组,设计寿命40年,年发电量达140亿千瓦时。

田湾核电站是中俄两国在加深政治互信、发展经济贸易、加强两国战略协作伙伴关系方针推动下,在核能领域开展的高科技合作,是两国间迄今最大的技术经济合作项目,也是我国“九五”计划开工的重点核电建设工程之一。

以上,就是对分布在国内各个核电厂的第三代核电技术利用,部分电站的列举可能并不完全符合第三代核电技术标准,但相比二代技术,这些电站已有计划地启用了对第三代技术的开发和利用。

原标题:第三代核电技术盘点
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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