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AP1000核电站简介.pdf

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AP1000核电站简介 孙光弟2011.6 -1- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 核电发展历史上出现过二次大事故，造成了 很大的影响。三哩岛和切尔诺贝利核事故后，虽 然核电发展受到严重挫折，但由于石油、天然气 资源贮量不断减少和环境保护日益受到世界各国 关注，为了满足不断增长的电力需求，核能作为 一种清洁能源，仍然受到重视。以美国为代表的 发达国家从未停止核电技术开发。 -2- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 为了消除公众对核电安全性、经济性、可靠 性和核废物处置方面的疑虑，促进核电发展，八 十年代中期开始，美国电力研究所（APRI）在美 国核管会（NRC）的支持下，制定了一个能被供应 商、投资方、业主、核安全管理当局、用户和公 众各方面都能接受的，提高安全性和改善经济性 的核电站设计基础文件，即适用于先进轻水堆设 计的《美国用户要求文件（URD）》。 -3- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 核电厂余热排出和放射性包容要求 为了执行核电的余热排出和放射性包容功能， 核电站采取了纵深防御的概念和各种专设安全措 施来确保核电厂安全。二代核电站虽然也考虑了 这些功能，但是其在预防和缓解严重事故方面的 措施考虑不足； 三代核电技术明确要求，必须将堆芯熔化和 大量放射性向外释放概率降到很低的水平。为了 达到此目的，人们采取了两种不同的设计思路。 -4- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 EPR的“加法”设计思路 EPR采取了“增加专设安全系统”的思路，即在 第二代的基础上再增加和强化专设安全系统。例如， 安全注射、堆芯余热排出、应急安全电源等系统都 由二系列增加为四系列，同时增设堆芯熔融物捕集 和冷却系统以防止安全壳熔穿等。这样，安全性是 提高了、但核电站系统比第二代更复杂，设备更多， 造价也相应提高。 -5- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 -6- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 AP1000“减法”设计思路 AP1000采用“非能动技术”的路线，即从根本 上革新，利用自然界物质固有的规律来保障安全： 利用物质的重力，流体的自然对流、扩散、蒸发、 冷凝等原理来在事故应急时冷却反应堆厂房（安 全壳）和带走堆芯余热，这就是AP1000所采用的 “非能动”安全系统的设计思路。 这种思路，既简化了系统、减少了设备和部件， 又大大提高了安全性。 -7- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 AP1000“减法”设计思路的优越性 AP1000简化了安全系统配置；减少了安全支持系统； 大幅度地减少了安全级设备(包括核级电动阀、泵和电缆 等)及抗震厂房；取消了核级应急柴油发电机系统和大部 分核安全级能动设备；明显降低了对大宗材料的需求。 采用非能动技术可以使设计简化、系统设置简化、工 艺布置简化、施工量减少、工期缩短、应急响应时限要求 降低，大大降低了发生人因错误的可能性，使AP1000的安 全性能得到显著提高的同时提高了经济竞争力。 -8- 实现第三代核电安全目标的两种设计思路 -9- AP1000核电厂的基本特点 1功率大寿命长 在浙江省三门和山东省海阳的厂址，单机电功 率可达125万千瓦，设计寿命60年。 2安全性好 AP1000己将预防和缓解严重事故作为设计基准， 将其发生的可能性降到极低； 完全满足我国现行核安全法规和国际安全标准的 要求。 -10- AP1000核电厂的基本特点 3采用非能动的安全系统 在万一发生事故后的三天（72小时）内， 可完全依靠自动投入的非能动安全系统保障核 电厂的安全，而不需要操纵员干预； 非能动安全系统的投入和运行不需要任何 交流电源。 -11- AP1000核电厂的基本特点 4采用简化型设计，俗称“减法” 与第二代、二代改进型和能动型的第三代核 电站相比系统简化、设备明显減少，有利于降 低建造成本和运行维护成本。 -12- AP1000核电厂的基本特点 5采用模块化的设计与建造技术，俗称“搭 积木” 有利于缩短建造周期； 改变了先造房子后安装设备，即先土建 后安装的传统施工方法，将施工现场的 “串联”作业改变为工厂预制、现场吊装 的“并联”作业。 -13- AP1000核电厂的基本特点 6AP1000核电厂可利用率高 系统与设备的高可靠性，使得核电厂可 利用率不小于93%； 采用先进的燃料组件，燃料经济性好； 每18-24个月进行一次装换核燃料和必要 的维修，运行周期长； 换料和维修时间短。 -14- AP1000核电厂的基本特点 7AP1000核电厂的设计采用了成熟的，经验 证的技术，己通过了美国核安全监管当局的独 立审查，获得了设计许可证，可以进行商用建 造。