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核电技术核电技术核电机组的比较一、一、AP1000核电机组核电机组nn简介nnAP1000是一种先进的“非能动型压水堆核电技术”。
用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
采用这一原理的核电技术就是压水堆核电技术。
AP1000核电机组核电机组nn主要特点主要特点nn11、AP1000AP1000最大的特点就是设计简练,易于最大的特点就是设计简练,易于操作,而且充分利用了诸多操作,而且充分利用了诸多“非能动的安全体系非能动的安全体系”,比如,比如重力重力理论、自然循环、聚合反应等,比理论、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。
传统的压水堆安全体系要简单有效得多。
nn22、进一步提高了核电站的安全性,同时也能、进一步提高了核电站的安全性,同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。
显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。
nn33、AP1000AP1000在建设过程中,可利用模块化技在建设过程中,可利用模块化技术,多头并进实施建设,极大地缩短了核电机组术,多头并进实施建设,极大地缩短了核电机组建设工期。
建设工期。
AP1000AP1000从开工建设到加载原料开始发从开工建设到加载原料开始发电,最快只需要电,最快只需要3636个月,建设成本方面的节约优个月,建设成本方面的节约优势明显。
势明显。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn主回路系统和设备设计采用成熟电站设计主回路系统和设备设计采用成熟电站设计66AP1000AP1000堆芯采用西屋的加长型堆芯设计,这种堆堆芯采用西屋的加长型堆芯设计,这种堆芯设计已在比利时的芯设计已在比利时的DoelDoel44号机组、号机组、Tihange3Tihange3号机号机组等得到应用;燃料组件采用可靠性高的组等得到应用;燃料组件采用可靠性高的Performance+Performance+;采用增大的蒸汽发生器(;采用增大的蒸汽发生器(D125D125型)型),和正在运行的西屋大型蒸汽发生器相似;稳压,和正在运行的西屋大型蒸汽发生器相似;稳压器容积有所增大;主泵采用成熟的屏蔽式电动泵;器容积有所增大;主泵采用成熟的屏蔽式电动泵;主管道简化设计,减少焊缝和支撑;压力容器与主管道简化设计,减少焊缝和支撑;压力容器与西屋标准的三环路压力容器相似,取消了堆芯区西屋标准的三环路压力容器相似,取消了堆芯区的环焊缝,堆芯测量仪表布置在上封头,可在线的环焊缝,堆芯测量仪表布置在上封头,可在线测量。
测量。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn简化的非能动设计提高安全性和经济性简化的非能动设计提高安全性和经济性nnAP1000AP1000主要安全系统,如余热排出系统、安注系统、安全壳冷却系统主要安全系统,如余热排出系统、安注系统、安全壳冷却系统等,均采用非能动设计,系统简单,不依赖交流电源,无需能动设备等,均采用非能动设计,系统简单,不依赖交流电源,无需能动设备即可长期保持核电站安全,非能动式冷却显著提高安全壳的可靠性。
即可长期保持核电站安全,非能动式冷却显著提高安全壳的可靠性。
安全裕度大。
针对严重事故的设计可将损坏的堆芯保持在压力容器内,安全裕度大。
针对严重事故的设计可将损坏的堆芯保持在压力容器内,避免放射性释放。
避免放射性释放。
nn在在AP1000AP1000设计中,运用设计中,运用PRAPRA分析找出设计中的薄弱环节并加以改进,分析找出设计中的薄弱环节并加以改进,提高安全水平。
提高安全水平。
AP1000AP1000考虑内部事件的堆芯熔化概率和放射性释放概考虑内部事件的堆芯熔化概率和放射性释放概率分别为率分别为5.110-7/5.110-7/堆年和堆年和5.910-8/5.910-8/堆年,远小于第二代的堆年,远小于第二代的110-5/110-5/堆年堆年和和110-6/110-6/堆年的水平。
堆年的水平。
nn简化非能动设计大幅度减少了安全系统的设备和部件,与正在运行的简化非能动设计大幅度减少了安全系统的设备和部件,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少了约50%50%,35%35%,80%80%,70%70%和和45%45%。
同时采用标准化设计,便于采。
同时采用标准化设计,便于采购、运行、维护,提高经济性。
西屋公司以购、运行、维护,提高经济性。
西屋公司以AP600AP600的经济分析为基础,的经济分析为基础,对对AP1000AP1000作的经济分析表明,作的经济分析表明,AP1000AP1000的发电成本小于的发电成本小于3.63.6美分美分/kWh/kWh,具备和天然气发电竞争的能力。
具备和天然气发电竞争的能力。
AP1000AP1000隔夜价低于隔夜价低于12001200美元美元/千瓦千瓦(包括业主费用和厂址费用)。
(包括业主费用和厂址费用)。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn严重事故预防与缓解措施严重事故预防与缓解措施AP1000AP1000设计中考虑了以下几类严重事故:
设计中考虑了以下几类严重事故:
堆芯和混凝土相互反应;高压熔堆;氢气燃烧和爆炸;蒸汽爆炸;安堆芯和混凝土相互反应;高压熔堆;氢气燃烧和爆炸;蒸汽爆炸;安全壳超压;安全壳旁路。
全壳超压;安全壳旁路。
为防止堆芯熔融物熔穿压力容器和混凝土底板发生反应,为防止堆芯熔融物熔穿压力容器和混凝土底板发生反应,AP1000AP1000采用采用了将堆芯熔融物保持在压力容器内设计(了将堆芯熔融物保持在压力容器内设计(IVRIVR)。
在发生堆芯熔化事)。
在发生堆芯熔化事故后,将水注入到压力容器外璧和其保温层之间,可靠地冷却掉到压故后,将水注入到压力容器外璧和其保温层之间,可靠地冷却掉到压力容器下封头的堆芯熔融物。
在力容器下封头的堆芯熔融物。
在AP600AP600设计时已进行过设计时已进行过IVRIVR的试验和的试验和分析,并通过核管会的审查。
对于分析,并通过核管会的审查。
对于AP1000AP1000,这些试验和分析结果仍然,这些试验和分析结果仍然适用,但需作一些附加试验。
由于采用了适用,但需作一些附加试验。
由于采用了IVRIVR技术,可以保证压力容技术,可以保证压力容器不被熔穿,从而避免了堆芯熔融物和混凝土底板发生反应。
针对高器不被熔穿,从而避免了堆芯熔融物和混凝土底板发生反应。
针对高压熔堆事故,压熔堆事故,AP1000AP1000主回路设置了主回路设置了44列可控的自动卸压系统(列可控的自动卸压系统(ADSADS),),其中其中33列卸压管线通向安全壳内换料水储存箱,列卸压管线通向安全壳内换料水储存箱,11列卸压管线通向安全列卸压管线通向安全壳大气。
通过冗余多样的卸压措施,能可靠地降低一回路压力,从而壳大气。
通过冗余多样的卸压措施,能可靠地降低一回路压力,从而避免发生高压熔堆事故。
避免发生高压熔堆事故。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn针对氢气燃烧和爆炸的危险,针对氢气燃烧和爆炸的危险,AP1000AP1000在设计中使氢气从反应堆冷却剂在设计中使氢气从反应堆冷却剂系统逸出的通道远离安全壳壁,避免氢气火焰对安全壳璧的威胁。
同系统逸出的通道远离安全壳壁,避免氢气火焰对安全壳璧的威胁。
同时在环安全壳内部布置冗余、多样的氢点火器和非能动自动催化氢复时在环安全壳内部布置冗余、多样的氢点火器和非能动自动催化氢复合器,消除氢气,降低氢气燃烧和爆炸对安全壳的危险。
合器,消除氢气,降低氢气燃烧和爆炸对安全壳的危险。
对于蒸汽爆炸事故,由于对于蒸汽爆炸事故,由于AP1000AP1000设置冗余多样的自动卸压系统,避免设置冗余多样的自动卸压系统,避免了高压蒸汽爆炸发生。
而在低压工况下,由于了高压蒸汽爆炸发生。
而在低压工况下,由于IVRIVR技术的应用,堆芯技术的应用,堆芯熔融物没有和水直接接触,避免了低压蒸汽爆炸发生。
熔融物没有和水直接接触,避免了低压蒸汽爆炸发生。
对于由于丧失安全壳热量排出引起的安全壳超压事故,对于由于丧失安全壳热量排出引起的安全壳超压事故,AP1000AP1000非能动非能动安全壳冷却系统的两路取水管线的排水阀在失去电源和控制时处于故安全壳冷却系统的两路取水管线的排水阀在失去电源和控制时处于故障安全位置,同时设置一路管线从消防水源取水,确保冷却的可靠性。
障安全位置,同时设置一路管线从消防水源取水,确保冷却的可靠性。
事故后长期阶段仅靠空气冷却就足以带出安全壳内的热量,有效防止事故后长期阶段仅靠空气冷却就足以带出安全壳内的热量,有效防止安全壳超压。
由于采用了安全壳超压。
由于采用了IVRIVR技术,不会发生堆芯熔融物和混凝土底技术,不会发生堆芯熔融物和混凝土底板的反应,避免了产生非凝结气体引起的安全壳超压事故。
板的反应,避免了产生非凝结气体引起的安全壳超压事故。
针对安全壳旁路事故,针对安全壳旁路事故,AP1000AP1000通过改进安全壳隔离系统设计、减少安通过改进安全壳隔离系统设计、减少安全壳外全壳外LOCALOCA发生等措施来减少事故的发生。
发生等措施来减少事故的发生。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn仪控系统和主控室设计AP1000仪控系统采用成熟的数字化技术设计,通过多样化的安全级、非安全级仪控系统和信息提供、操作避免发生共模失效。
主控室采用布置紧凑的计算机工作站控制技术,人机接口设计充分考虑了运行电站的经验反馈。
1、AP1000主要的设计特点包括:
主要的设计特点包括:
nn建造中大量采用模块化建造技术建造中大量采用模块化建造技术AP1000AP1000在建造中大量采用模块化建造技术。
模块在建造中大量采用模块化建造技术。
模块建造是电站详细设计的一部分,整个电站共分建造是电站详细设计的一部分,整个电站共分44种种模块类型,其中结构模块模块类型,其中结构模块122122个,管道模块个,管道模块154154个,个,机械设备模块机械设备模块5555个,电气设备模块个,电气设备模块1111个。
模块化个。
模块化建造技术使建造活动处于容易控制的环境中,在建造技术使建造活动处于容易控制的环境中,在制作车间即可进行检查,经验反馈和吸取教训更制作车间即可进行检查,经验反馈和吸取教训更加容易,保证建造质量。
平行进行的各个模块建加容易,保证建造质量。
平行进行的各个模块建造大量减少了现场的人员和施工活动。
造大量减少了现场的人员和施工活动。
通过与前期工程平行开展的按模块进行混凝土施通过与前期工程平行开展的按模块进行混凝土施工、设备安装的建造方法,工、设备安装的建造方法,AP1000AP1000的建设周期大的建设周期大大缩短至大缩短至6060个月,其中从第一罐混凝土到装料只个月,其中从第一罐混凝土到装料只需需3636个月。
个月。
二、二、EP1000核电机组核电机组nn19941994年,欧洲用户集团会同西屋公司及其工业合作伙伴年,欧洲用户集团会同西屋公司及其工业合作伙伴GENESIGENESI(一个意大利企业集团,包括(一个意大利企业集团,包括ANSALDOANSALDO和和FIATFIAT),启动了一项名为),启动了一项名为EPPEPP(欧洲非能动型核电站)的(欧洲非能动型核电站)的计划,以评估西屋公司非能动核电站技术在欧洲的应用前计划,以评估西屋公司非能动核电站技术在欧洲的应用前景。
已完成以下主要工作:
(景。
已完成以下主要工作:
(11)评估了欧洲用户要求)评估了欧洲用户要求(EUREUR)对西屋核岛设计的影响;()对西屋核岛设计的影响;(22)确定了满足)确定了满足EUREUR的的1000MWe1000MWe级非能动核电站的基准设计(级非能动核电站的基准设计(EP1000EP1000),并),并期望在欧洲获得设计许可。
对于安
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