俄羅斯的先進(jìn)VVER 反應(yīng)堆設(shè)計(jì)

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1、核電站2003年第1期19專(zhuān)論與譯文俄羅斯的先進(jìn)VVER反應(yīng)堆設(shè)計(jì)國(guó)家電力公司蘇州熱工研究所陳泓劉志銘編譯1前言了世界公眾反對(duì)核電的意見(jiàn)結(jié)果減少了一些國(guó)家的核電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目甚至終結(jié)核電站的建設(shè)如瑞典為了滿(mǎn)足俄羅斯電力消費(fèi)者和潛在業(yè)主的需和芬蘭芬蘭的第五核電站建設(shè)還在考慮之中要必須開(kāi)發(fā)一些不同出力的輕水堆500~600或禁止核電站的運(yùn)行如意大利和奧地利MWe1000~1100MWe和1500~1800MWe雖然會(huì)導(dǎo)致破壞性結(jié)果的事故目前在世界核在一些歐洲國(guó)家核電生產(chǎn)部分或全部依靠蘇電站中極不可能發(fā)生這是由于核電站的設(shè)計(jì)及其聯(lián)設(shè)計(jì)的水冷卻慢化反應(yīng)堆VVER自從第一座物理特性然而改變運(yùn)行設(shè)計(jì)或新設(shè)計(jì)以

2、可VVER壓水堆在俄羅斯的新沃羅涅日斯基啟動(dòng)以來(lái)靠的方式確保安全性的這種需求在上升的37年間共有58座VVER反應(yīng)堆在前蘇聯(lián)東對(duì)于新建核電站IAEAINSAG-3推薦標(biāo)準(zhǔn)和歐和芬蘭共18個(gè)廠址投入運(yùn)行USSROPB-88標(biāo)準(zhǔn)文件一再要求1與現(xiàn)有在運(yùn)到2001年底不同設(shè)計(jì)的VVER反應(yīng)堆累計(jì)核電站水平相比堆芯熔化的嚴(yán)重事故發(fā)生的概率共運(yùn)行了1000堆年目前共有51臺(tái)額定功率分-5降低10倍達(dá)到10/堆年2與目前建立的別為440MWe和1100MWe即VVER-440和標(biāo)準(zhǔn)相比由于放射性泄漏而必須進(jìn)行的人員疏散VVER-1000的VVER機(jī)組在運(yùn)行-6-7的概率降低10倍或100倍達(dá)到10~10

3、/堆年隨著一些老的VVER-440反應(yīng)堆V-179型現(xiàn)有的VVER反應(yīng)堆以及那些在建的VVER反V-230型和V-270型以外這些機(jī)組均滿(mǎn)足現(xiàn)有應(yīng)堆不能完全滿(mǎn)足這些對(duì)于將來(lái)核電站新的要求核電站國(guó)際上的安全需求在設(shè)計(jì)方面VVER反這一事實(shí)以及成本削減的需要迫使一些俄羅斯的應(yīng)堆遵循各國(guó)專(zhuān)家共同開(kāi)發(fā)的由國(guó)內(nèi)國(guó)際原子機(jī)構(gòu)開(kāi)始開(kāi)發(fā)新一代VVER反應(yīng)堆以進(jìn)一步增加能機(jī)構(gòu)文件所規(guī)定的安全性原則因此前蘇聯(lián)和安全水平并降低造價(jià)西方的輕水堆核電站在安全保障的處理上沒(méi)有重為了滿(mǎn)足俄羅斯電力消費(fèi)者和潛在業(yè)主的要大的區(qū)別然而在選擇技術(shù)方案時(shí)俄羅斯科學(xué)求必須開(kāi)發(fā)一些不同出力的輕水堆500~600家和工程師們總是從他們自

4、己的研究結(jié)果和國(guó)內(nèi)MWe1000~1100MWe和1500~1800MWe500~600工業(yè)能力出發(fā)MWe最初設(shè)計(jì)用在相對(duì)較小的電網(wǎng)系統(tǒng)地區(qū)或國(guó)盡管目前在俄羅斯只有1/4的VVER機(jī)組在運(yùn)家1000~1100MWe設(shè)計(jì)適用于基本負(fù)荷的中等規(guī)行在某種程度上俄羅斯仍然保持對(duì)支持這一久模電網(wǎng)系統(tǒng)像500~600MWe反應(yīng)堆設(shè)計(jì)一樣經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)路線(xiàn)以及進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)負(fù)有責(zé)任1000~1100MWe反應(yīng)堆可以在變負(fù)荷工況下運(yùn)行由于儀控或設(shè)計(jì)缺陷和人為失誤造成的美國(guó)最后對(duì)于1500~1800MWe設(shè)計(jì)的核電站來(lái)說(shuō)其三哩島核電站事故1979年3月28日和前蘇聯(lián)電價(jià)估計(jì)是最低的并且可以用于基荷發(fā)電切爾諾貝利核

5、電站事故1986年4月26日導(dǎo)致專(zhuān)論與譯文20核電站2003年第1期目前額定功率為640MWe和1000MWe的核發(fā)一些水慢化/水冷卻反應(yīng)堆設(shè)計(jì)電站設(shè)計(jì)VVER-640VVER-91V-428反應(yīng)z廣泛使用高可靠性的非能動(dòng)性安全系統(tǒng)堆系統(tǒng)額定功率為1000MWe以及VVER-1000不需外部電源的運(yùn)行允許在發(fā)生事故時(shí)V-392系統(tǒng)正處于最終設(shè)計(jì)階段只有反應(yīng)堆設(shè)備在沒(méi)有運(yùn)行人員的干預(yù)下能在VVER-640和VVER-1000V-392型全方位地使一段時(shí)間內(nèi)冷卻下來(lái)大約需要24~72小用非能動(dòng)性安全原則因此被認(rèn)為是真正的先進(jìn)設(shè)時(shí)計(jì)具有最佳布置可最優(yōu)化能動(dòng)性安全系統(tǒng)的z堆芯燃料產(chǎn)生熱效率較低使得事

6、故演變VVER-91與現(xiàn)在運(yùn)行的VVER-1000V-320型較慢而使必須的措施有可能進(jìn)行甚至除了增加雙層安全殼和嚴(yán)重事故管理的特殊系統(tǒng)是在事件進(jìn)展的超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的情況外并沒(méi)有重大區(qū)別然而可以認(rèn)為它是VVER下技術(shù)的改進(jìn)版z設(shè)計(jì)通用的運(yùn)行系統(tǒng)并考慮可能使用能動(dòng)因此新的核電站將以VVER的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)性安全系統(tǒng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)z使用雙層安全殼內(nèi)層密封殼和外層殼能下列是參與先進(jìn)型VVER開(kāi)發(fā)的一些主要組夠抵擋像飛機(jī)撞擊和爆炸這樣的外部沖織擊z原子能研究所莫斯科z管理超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的防備系統(tǒng)VVER-1000的主要設(shè)計(jì)者在加強(qiáng)安全的同時(shí)核電站設(shè)計(jì)者對(duì)降低z原子能研究所圣彼得堡建造和運(yùn)行費(fèi)用采取了有效措施

7、可由以下幾VVER-640的主要設(shè)計(jì)者種方法來(lái)增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益z水壓試驗(yàn)和設(shè)計(jì)院波多利斯克z通過(guò)改善設(shè)備及空間的安排減少非能動(dòng)核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者性系統(tǒng)中混凝土金屬閥泵和電纜的zKurchatov研究所莫斯科消耗量減少能動(dòng)性系統(tǒng)的數(shù)量科學(xué)監(jiān)督者z由于堆芯功率密度的降低和每堆芯壽期更z列寧格勒金屬制品廠聯(lián)合股份公司大數(shù)量的更換燃料對(duì)給定富集度的燃料汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)者和制造者增加了燃耗z圣彼得堡電力股份公司z更長(zhǎng)的核電