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我国第三代核电技艺一览

  9992019银河国际手机:2018年8月29日   出处:微信网络        【编辑录入:jxnpc_amd

我国的核电技艺路线是在上世纪80年代确定走引进、消化、研发、革新的道路的。经过20余年的努力,经过对引进的二代法国压水堆技艺的消化吸取,取得了巨大的技艺进步,实现了60万千瓦压水堆机组设计国产化,根本把握了百万千瓦压水堆核电厂的设计能力。此刻我国有五种第三代核电技艺拟投入应用,他们分别是 AP1000、华龙一号、CAP1400、法国核电技艺(EPR)以及俄罗斯核电技艺(VVER)。北极星电力网小编整理五种核电技艺及特点供核电业界人士参考。

1AP1000

AP1000是美国西屋企业研发的一种先进的“非能动型压水堆核电技艺”。西屋企业在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了AP1000。该技艺在理论上被称为国际上最先进的核电技艺之一,由国家核电技艺企业承担消化和吸取,且多次被核电决策层确认为日后中国主流的核电技艺路线。

国家核电技艺企业的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扬的两项首要推广技艺,两者一主一辅,AP1000技艺首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技艺的依托名目三门核电一号机组原筹划于2013年底并网发电,但由于承担AP1000主泵制造的美国EMD企业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。

此刻,除在建的两个名目(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名目均拟选用AP1000技艺。

AP1000技艺首要目标工程包括:海阳核电厂1-2号机组、三门核电厂1-2号机组、红沿河核电厂二期名目5-6号机组、三门核电厂二期名目、海阳核电厂二期名目、徐大堡核电厂一期名目以及陆丰核电厂一期名目等。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名目,其余五个为有望核准的核电名目。

【三门核电站】浙江三门核电站是我国首个采用三代核电技艺的核电名目。三门核电站在全球率先采用第三代先进压水堆AP1000技艺,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20047月获得国务院批准并于2009419日开工建设,总投资250亿元,将首先建设两台此刻国内最先进的100万千瓦级压水堆技艺机组。这是继中国第一座自行设计、建设的核电站——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740万立方米,可分别安装6100万千瓦核电机组。全面建成后,装机总容量将达到1200万千瓦以上,超过三峡电站总装机容量。

AP1000技艺特点:

AP1000首要的设计特点包括: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、严重变乱预防与缓解办法、仪控系统和主控室设计、建设中大量采用模块化建设技艺。

AP1000设计简练,易于操纵,而且充分利用了诸多“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用得多。这样既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。

其次,AP1000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与正在运转的电站设备相比,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%45%。虽然局部产品的量减少了,但价值量根本不变。

 

2、华龙一号

所谓“华龙一号”核电技艺,指的是中核ACP1000和中广核ACPR1000+两种技艺的融合,被称为“我国自主研发的三代核电技艺路线”。“华龙一号”现已经过国家动力局和国家核安全局的审查。821日至22日,国家动力局、国家核安全局在北京组合举行“华龙一号”总体技艺方案审查会。会上,中核集团和中广核集团协作开发的自主三代核电“华龙一号”得到了国家权威的认可。

ACP1000技艺是中核集团自主研发的具备完整自主常识产权的先进压水堆核电技艺。它是在中核集团完成设计的CP1000核反应堆的基础上,消化吸取引进的三代核电技艺AP1000,借鉴国际先进核电技艺的先进理念,充分考虑福岛核变乱后最新的阅历反应,按照国际最先进法规的准则请求研制的一种拥有自主常识产权的第三代压水堆核电站。

CPR1000是中广核推出的中国改进型百万千瓦级压水堆核电技艺方案。是源于法国引进的百万千瓦级堆型——M310堆型。而ACPR1000+是中广核在推动CPR1000核电技艺准则化、系列化、规模化建设的同时,研发出的拥有自主常识产权的百万千瓦级三代核电技艺。

本次“华龙一号”融合方案评审获得经过,其形成的基础,源于国家动力局于去年4月份对两家核电集团的敦促,请求它们在各自的技艺上尽快作出合理的融合,以便“增强中国在国际核电市场的竞争力”。两种核电技艺融合一体,毋庸置疑的是不仅可以增进我国三代自主核电技艺的准则化生产,结束混乱的核电局面,最重要的是可以在资源上减少浪费。

按照中核和中广核此刻达成的协议,“华龙一号”的堆芯选用中核集团ACP1000技艺的177堆芯,单堆布置,核燃料采用中核集团开发的CF自主品牌。在具体的名目上,可按照客户需求,配置个性化的专设安全系统。

在此之前,“华龙一号”的融合可谓经历了十八般“磨难”。具体体现在两家核电集团在专设安全系统选择上出现的分歧。中广核坚持自身的安全方案,采用的是“3系列”,即三套非能动安全装置。而中核还是依然采用原本的“21系列”,即2套能动安全装置加一套非能动安全装置。

“华龙一号”的落地无疑会给自家“兄弟”国核技带来恐慌,然而相对于国核技的AP1000和其国产化技艺 CAP1400以及CAP1700,“华龙一号”主攻国际市场,后者则主推国内市场,两者形成“一主一辅”的中国核电发扬路线。

【福清核电站】福清核电工程是国家批准建设的重大动力工程之一,位于福建中部沿海福清市三山镇前薛村,共规划6台百万千瓦级二代改进型压水堆核电机组,实行一次规划,连续建设,总投资近千亿元。1号机组于200811月正式动工,今年820日首次并网。2号机组已从安装阶段向调试阶段过渡,筹划20158月建成投产;3号机组处于安装高峰阶段,筹划20162月建成投产;4号机组已完成土建主体工程,已加入安装阶段,筹划于20173月建成投产。56号机组积极推动前期准备工作,此刻正在上报审批。6台机组预计2020年底全建成,年发电总量可达450亿千瓦时。

【防城港核电站】防城港核电厂位于防城港市港口区光坡镇东面约8km的红沙澫南侧光岭至山鸡啼一带的丘陵及滩涂处。核电厂以岭澳核电站为参考电站,按“翻版加改进”方式规划建设容量为6台百万千瓦级CPR1000二代改进型压水堆机组,一期建设2CPR1000二代改进型压水堆机组,名目拟定投资约270亿元。

“华龙一号”特点:

在设计革新上,“华龙一号”提议“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,设置了健全的严重变乱预防和缓解办法等。

 

3CAP1400

CAP1400型压水堆核电机组是国家核电技艺企业在消化、吸取、全面把握我国引进的第三代先进核电AP1000非能动技艺的基础上,经过再革新开发出具有我国自主常识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组,也是中国“16个国家科学技术重大专项”之一的核电重大专项的核心内涵。CAP1400符合此刻全球商用核电站的最高安全准则请求,也是最大的非能动压水堆核电站。

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

此刻,我国应用CAP1400技艺的名目为山东荣成CAP1400示范名目1-2号机组,单机容量140万千瓦,设计寿命60年。该名目为有望核准的名目,现两台机组的前期工作发展顺遂,预计今年内开工,2018年首台机组并网发电。

【石岛湾核电站】该名目工程位于山东省威海市所辖荣成市内,是由国家核电技艺企业与中国华能企业协同投资建设两台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技艺特点:

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剖析裕量。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较此刻二代核电的经济性首要体现在性能参数和建设成本上。CAP1400具有更优的经济性;设计使用寿命为60年,较二代核电增补20年寿命。

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

模块化设计的同时,实行了简化设计,系统和部件数量大幅减少,降低了建设成本和运维成本。同时,随着我国装备制造能力的提高,CAP1400对关键设备均实行了准则化和批量化设计,减少了建设成本。

 

4、法国EPR核电技艺

EPR是与美国AP1000并列的当代先进的三代核电技艺,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,汲取了核电站运转三十多年的阅历。

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,外层采用增强型的混凝土壳抵御外部灾害,内层为预应力混凝土。

EPR核电技艺是我国出于政治关系的引进名目,不在此刻国内新机组的技艺选型考虑范围之内。

此刻,全球采用此种技艺建设的核电站共有3座,除位于中国广东江门的台山核电站外,还有20055月开工建设的芬兰奥尔基洛托核电站,2007年底开工的法国弗拉芒维尔核电站3号机组。相较于另外两座屡屡延期的核电站,台山核电站的建设显得一帆风顺。

台山核电站一期工程由中国企业和全球拥有核电机组最多的法国电力企业协同投资建设。该工程已于2009年底正式开工。建设两台单机容量为175万千瓦的压水堆核电机组,名目建成投产后年上网电量预计达260亿千瓦时。

【台山核电站】台山核电名目是我国首个175万千瓦核电名目,一期工程机组是基于第三代核电EPR(欧洲压水堆)技艺的CEPR(中国的EPR)技艺机组,也是世界单机组容量最大的核电机组,核电汽轮机安装精度请求极高。台山核电2号机组名目于20104月开工建设,从201311月台山核电2号机组3个低压缸全部就位结束,到低压缸(LP3汽缸)扣盖一次成功,历经10个月。

EPR技艺特点:

1EPR属压水堆技艺。

2EPR是此刻国际上最新型反应堆(法国N4和德国近期建设的Konvoi 反应堆)的基础上开发的,汲取了核电站运转三十多年的阅历。

3EPR是新一代反应堆,具有更高的经济和技艺性能:降低发电成本,充分利用核燃料(UO2MOX),减少长寿废物的产量,运转更加灵活,检修更加便利,大量降低运转和检修人员的放射性剂量。

4EPR的电功率约为1600兆瓦。具有大规模电网的地区适于建设这种大容量机组。另外,人口密度大、场址少的地区也适于采用大容量机组。

5EPR可使用各类压水堆燃料:低富集铀燃料(5%)、循环复用的燃料(源于后处置的再富集铀,或源于后处置的钚铀氧化物燃料MOX)EPR犊蒲猩全部使用MOX燃料装料。这样,一方面可实现稳固乃至减少钚存量的目标,同时也可降低废物的产量;

6EPR的技艺寿期为60年,此刻在运转的反应堆的技艺寿期为40年。由于设备方面的改进,EPR运转40年无需更换重型设备。

 

5、俄国VVER核电技艺

VVER是前苏联所发扬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动力)。在一些东欧国家,核电生产局部或全部依靠苏联设计的这种反应堆。

上世纪七、八十年代,前苏联首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,实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)AES-92(V-412)两种机型。两种机型都保持了VVER-1000的根本型式,两者根本相同。

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2007517日和816日建成投产,运转情况优良。印度库达库拉姆核电站的两台AES-92型机组,也分别于20109月和12月建成投产。

AES-91AES-92两种机型建设实践的基础上,吸取反应阅历,实行了综合改进、挖潜和准则化,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扬的主力机型,筹划在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(NVNPP)和列宁格勒2(LNPP)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企业和西屋企业联队,以AES-92型中标,两台机组已于2008年开工建设。

此刻,在俄罗斯和海外共运转着53座采用俄罗斯VVER技艺的水冷核反应堆,其中28座是VVER1000型反应堆。

【田湾核电站】田湾核电站是中国和俄罗斯技艺协作名目,地点在江苏省连云港市田湾镇。田湾核电站于19991020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、发扬经济贸易、增强两国战略协作伙伴关系方针鼓动下,在核能领域展开的高科学技术协作,是两国间迄今最大的技艺经济协作名目,也是我国“九五”筹划开工的重点核电建设工程之一。

VVER技艺特点:

卧式蒸汽产生器;

六角燃料组件;

没有压力容器底部的缝隙;

高容量pressurisers提供一个大型反应堆冷却剂库存。


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