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盘点丨第三代核电技术

北极星电力网新闻中心  来源:核电周刊    2018/2/23 9:27:08  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核电技术 第三代核电技术 AP1000

北极星核电网讯:我们经常提到第三代核电技术,那么什么才是第三代核电技术呢,下面,一起来看一下目前国内的第三代核电技术吧。

(来源:核电周刊)

首先,我们要清楚一点,什么是第三代核电技术?业内许多介绍都是先入为主地判定哪些电站是第三代核电技术,固然会起到第三代核电技术科普作用,但让人理解,第三代和前几代不同之处,进而进行判断也是很重要的。

我们通过查询,对第三代核电技术看到如下标准。

类型主要包括改革型的能动(安全系统)核电站和先进型的非能动(安全系统)核电站,并能够完成全部工程论证和试验工作以及核电站的初步设计。

对于这两种类型,又有:

改进型核电厂:拥有更简化的专设安全系统;至少有两条隔离的和独立的交流电源与电网相连;至少三十分钟时间内,不考虑操纵员的干预;在丧失全部给水,至少在2小时内不应有燃料损坏;在丧失厂内外交流电源的8小时内,燃料没有损坏等。

非能动型核电厂:不要求安全相关的交流电源,一旦遭遇紧急情况,仅利用地球引力、物质重力等自然现象就可驱动核电厂的安全系统,巧妙地冷却反应堆堆芯,带走堆芯余热,并对安全壳外部实施喷淋,从而恢复核电站的安全状态。

简言之,第三代压水堆核电站就主要有两种:改进型电厂(如EPR)和非能动型电厂(如 AP1000)。

那么,对善于引进吸收的我国而言,具体有哪些第三代核电技术的应用呢?

首先,受到国内广泛认可的第三代核电站的代表是台山的EPR核电站以及三门的AP1000核电站,当然也包括华龙一号、CAP1400、俄罗斯改进VVER技术。

一、AP1000

AP1000是Advanced Passive PWR的简称,1000为其功率水平,为美国西屋公司研发的一种先进的“非能动型压水堆核电技术”。

AP1000的技术特点是:

①主回路系统和设备设计采用成熟电站设计、简化的非能动设计提高安全性和经济性、严重事故预防与缓解措施、仪控系统和主控室设计、建造中大量采用模块化建造技术。

②设计简练,易于操作,充分利用了诸多“非能动的安全体系”,比如重力理论、自然循环、聚合反应等,比传统的压水堆安全体系要简单有效得多。

③AP1000的经济性强。采用模块化施工建设,建设周期可缩短。由于很多系统和子系统在工厂而不用到电站装配,因此建设时间可缩短至3~4年。AP1000 大型化单机容量以及达60年的设计寿命,可以能与联合循环的天然气电厂相竞争。

另外,因为独特的非能动安全系统,AP1000与正在运行的电站设备相比,阀门、泵、安全级管道、电缆、抗震厂房容积分别减少了约50%,35%,80%,70%和45%。虽然部分产品的量减少了,但价值量基本不变。

西屋公司当年是在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了AP1000。该技术在理论上被称为国际上最先进的核电技术之一,由国家核电技术公司负责消化和吸收,且多次被核电决策层确认为日后中国主流的核电技术路线。

国家核电技术公司的AP1000和中广核集团与中核集团共推的华龙一号被默认为中国核电发展的两项主要推广技术,两者一主一辅,AP1000技术主要满足国内市场建设和需求,华龙一号则代表中国核电出口国外。

作为国内首个采用AP1000技术的依托项目三门核电一号机组原计划于2013年底并网发电,但由于负责AP1000主泵制造的美国EMD公司多次运抵中国的设备都不合格,致使三门一号核电机组如今已经延期2年。

目前,除在建的两个项目(三门、海阳)外,三门二期、海阳二期、广东陆丰、辽宁徐大堡、以及湖南桃花江等内陆核电项目均拟选用AP1000技术。

AP1000技术主要目标工程包括:海阳核电厂1-2号机组、三门核电厂1-2号机组、红沿河核电厂二期项目5-6号机组、三门核电厂二期项目、海阳核电厂二期项目、徐大堡核电厂一期项目以及陆丰核电厂一期项目等。其中海阳核电厂1-2号机组和三门核电厂1-2号机组为正在建设的核电项目,其余五个为有望核准的核电项目。

▲AP1000技术示范项目—三门核电站

浙江三门核电站是我国首个采用三代核电技术的核电项目,其1号机组是全球首座AP1000核电机组。三门核电站位于浙江南部三门县,一期工程建设2004年7月获得国务院批准并于2009年4月19日开工建设,总投资250亿元,将首先建设两台目前国内最先进的100万千瓦级压水堆技术机组。

这是继中国第一座自行设计、建造的核电站——秦山核电站之后,获准在浙江省境内建设的第二座核电站。三门核电站总占地面积740万平方米,可分别安装6台125万千瓦核电机组。全面建成后,装机总容量将达到750万千瓦。目前1、2号机组正在建设中。

二、法国EPR

EPR是与美国AP1000并列的当代先进的三代核电技术,是法马通和西门子联合开发的反应堆,是在国际上最新型反应堆(法国N4和德国建设的Konvoi反应堆)的基础上开发的,吸取了核电站运行三十多年的经验。

EPR的核电特点是用增加冗余度来提高安全性,即提升安全系统的复杂性和多重性,提高安全系统的最大负荷和容错率,以此提升核电厂安全性。同时,提升单机容量,使系统效率最大化,从经济方面抵消增加安全系统的成本,甚至降低原发电成本。

EPR为单堆布置四环路机组,电功率1525MWe,设计寿命60年,双层安全壳设计,外层采用加强型的混凝土壳抵御外部灾害,内层为预应力混凝土。

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