先進型壓水堆核電機組ap1000綜述

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1、先進型壓水堆核電機組AP1000綜述[日期：2007-3-16]來源：??作者：龔淵閱讀：8343評論：6一、AP1000的總體概況和技術(shù)特點1.總體概況AP1000是西屋公司開發(fā)的一種雙環(huán)路1000MW的壓水堆核電機組，其主要特點有：采用非能動的安全系統(tǒng)，安全相關(guān)系統(tǒng)和部件大幅減少、具有競爭力的發(fā)電成本、60年的設(shè)計壽命、數(shù)字化儀空室、容量因子高、易于建造(工廠制造和現(xiàn)場建造同步進行)等，其設(shè)計與性能特點滿足用戶要求文件（URD）的要求。西屋公司在開發(fā)AP1000之前，已完成了AP600的開發(fā)工作，并于19

2、98年9月獲得美國核管會（NRC）的最終設(shè)計批準（FDA），1999年12月則獲得NRC的設(shè)計許可證，該設(shè)計許可證的有效期為15年。西屋公司投入了大量人力，通過大量的實體試驗和眾多聽證與答辯來確保其設(shè)計的成熟性。AP1000基本上保留了AP600核島底座的尺寸，但也作了適當?shù)脑O(shè)計改進以提升AP1000的先進性和競爭力：增加堆芯長度和燃料組件的數(shù)目；加大核蒸汽供應系統(tǒng)主要部件的尺寸；適當增加反應堆壓力殼的高度；采用△125的蒸汽發(fā)生器；采用大型密封反應堆主泵（裝備有變速調(diào)節(jié)器）；采用大型的穩(wěn)壓器；增加安全殼的高

3、度；增加某些非能動安全系統(tǒng)部件的容量；增加汽輪機島的尺寸和容量等。2.主要技術(shù)特點反應堆采用西屋成熟的Model314技術(shù)，該技術(shù)已成功地用于比利時Doel-4、Tihange-3和美國SouthTexasProject電站上。反應堆冷卻系統(tǒng)為二環(huán)路設(shè)計，每個環(huán)路通過冷卻劑管道聯(lián)接有一臺大容量蒸汽發(fā)生器和兩臺密封式的冷卻劑泵，此外冷卻系統(tǒng)上還聯(lián)接有一臺穩(wěn)壓器。采用非能動的安全系統(tǒng)。它采用雙層安全殼，并保留了AP600的非能動安全系統(tǒng)的構(gòu)架，系統(tǒng)設(shè)計簡化，安全性大大提高。儀控系統(tǒng)是基于SizewellB的全數(shù)字

4、技術(shù)而開發(fā)完成的，特別采用了經(jīng)驗證的數(shù)字化安全系統(tǒng)，采用了緊湊型的工作站式的控制室，采用了基于影像技術(shù)的人-機接口。二、AP1000的安全性、經(jīng)濟性與成熟性1.AP1000的安全性AP1000采用失效概率低的非能動安全系統(tǒng)，大大提升了機組的安全性，其堆芯熔化概率（CDF）僅3×10-7/堆年，遠低于URD的10-5/堆年的要求，其安全裕度與堆芯熔化概率較典型二代壓水堆核電站以及AP600都有了長足的進步。其非能動堆芯冷卻系統(tǒng)如下圖所示：核電站有關(guān)的概率安全評價對比結(jié)果如下圖所示：安全裕量對照如下表所示：比較項

5、目典型電廠AP600AP1000相對于DNBR限值的失流裕量1%—5%15.8%19%給水管破口的過冷裕量>-18℃77℃60℃蒸汽發(fā)生器管破損要求操縱員在10分鐘內(nèi)動作操縱員不需任何動作(自動完成)小破口LOCA≤3英寸LOCA堆芯不裸露，PCT約1500°F≤8英寸LOCA堆芯不裸露大破口LOCA時PCT（具有不確定性）1093—1204℃913℃1162℃2.AP1000的經(jīng)濟性由于采用了非能動安全系統(tǒng)，減少了50%的閥門、35%的泵、80%的管道、45%的抗震建筑和70%的電纜，還大幅減少能動安全設(shè)備

6、、構(gòu)筑物和安全電源，使投資大大下降并縮短工期，提高了電站經(jīng)濟性和價格競爭力。對照結(jié)果如下圖：閥門泵管道抗震建筑電纜減少50%減少35%減少80%減少45%減少70%標準二代壓水堆核電站AP1000核電站3.AP1000的成熟性AP600經(jīng)過7年的開發(fā)試驗與論證，1999年12月得到NRC的最終設(shè)計批準，無論其設(shè)計還是執(zhí)照申請都是成熟的。AP1000保留了AP600的設(shè)計特點，但又進行了適當?shù)膬?yōu)化和改進，相對于AP600所作的改進與變更，AP1000都采用了經(jīng)驗證的成熟技術(shù)；AP1000是一種滿足URD要求的成

7、熟堆型，其工藝系統(tǒng)設(shè)置借鑒了成熟壓水核電站的設(shè)計經(jīng)驗。AP1000工藝系統(tǒng)設(shè)置如下表：系統(tǒng)代碼系統(tǒng)名稱系統(tǒng)代碼系統(tǒng)名稱系統(tǒng)代碼系統(tǒng)名稱ASS輔助蒸汽供應系統(tǒng)DXS去污系統(tǒng)LOS主汽輪機和發(fā)電機潤滑油系統(tǒng)BDS蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)ECS主交流電電源系統(tǒng)MES氣象和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)BVS汽輪機廠房蓄電池室HVAC系統(tǒng)EDS非1E級直流電和UPS系統(tǒng)MHS機械操作系統(tǒng)CAS壓縮空氣和儀表空氣系統(tǒng)EFS通訊系統(tǒng)MSS主蒸汽系統(tǒng)CCS設(shè)備冷卻水系統(tǒng)EGS接地和避雷保護系統(tǒng)MTS主汽輪機系統(tǒng)CDS凝結(jié)水系統(tǒng)EHS特殊工藝伴熱系

8、統(tǒng)NVS網(wǎng)控樓HVAC系統(tǒng)CES冷凝器管清潔系統(tǒng)ELS電站照明系統(tǒng)OCS運行和控制中心CFS常規(guī)島化學加藥系統(tǒng)EQS陰極保護系統(tǒng)OPS絕緣油凈化系統(tǒng)CMS冷凝器排氣系統(tǒng)FHS裝換料系統(tǒng)OWS開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)CNS安全殼系統(tǒng)FPS消防系統(tǒng)PCS非能動安全殼冷卻系統(tǒng)CPS凝結(jié)水精處理系統(tǒng)FSS啟停給水系統(tǒng)PGS電站氣體系統(tǒng)CVS化學和容積控制系統(tǒng)FWS主給水系統(tǒng)PLS電站控制系統(tǒng)CWS循環(huán)水系統(tǒng)GSS