国外核电技术发展趋势_上_.pdf

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◎撰文·中国科学院院士欧阳予

国外核电技术

发展趋势(上)

国外核电技术已进入到第三2.经济性上要求能与联合循环国电站联盟联合设计的EPR机组的
代,设计原则是,在采用第二代核电机的天然气电厂相竞争额定电功率为150万~170万千瓦,
组已积累的技术储备和运行经验的基机组可利用率≥87%;设计寿命日本三菱提出的NP-21型压水堆核
础上,进一步采用经过开发验证可行为60年;建设周期不大于54个月。电机组的电功率为170万千瓦,俄罗
的新技术,以显著改善其安全性和经3.采用非能动安全系统斯也正在设计单机电功率为150万
济性,满足美国用户要求文件(URD)即利用物质的重力、流体的对千瓦的WWER型第三代核电机组,
或欧洲用户要求文件(EUR)和核安全流、扩散等自然原理,设计不需要专日本东芝和日立提出了建170万千
法规(NUSS)的要求。同时,应能满足设动力源驱动的安全系统,以适应瓦沸水堆ABWR-II的概念设计,美
在2010年前进行商用核电站建造的在应急情况下冷却和带走堆芯余热国西屋公司等也将原单机容量60万
要求。的需要。这样,既使系统简化,设备千瓦的AP-600型机组发展为100
第三代核电技术有如下特点:减少,又提高了安全性和经济性。万千瓦的AP-1000型机组。
1.安全性上满足URD文件的4.单机容量进一步大型化5.采用整体数字化控制系统
要求研究和工程建造经验表明,轻国外近年来新建成投产的核电
堆芯熔化事故概率≤1.0X水堆核电站的单位千瓦比投资是随机组,如法国的N4、英国的
10-5/堆·年;大量放射性释放到环单机容量(千瓦数)的加大而减少的Sizewell、捷克的Temelin、日本的
境的事故概率≤1.0X10-6/堆·年;(在单机容量为150万～170万千ABWR均采用了数字化仪控系统。
核燃料热工安全余量≥15%。瓦前均如此)。因此,欧洲法马通、德经验证明,采用数字化仪表控制系

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2006年·第1期·总第65期
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表1:对8个型号的核电机组能否在2010年前实施建造的评估意见

序号型号名称设计单位堆型电功率MW技术特点和设计深度能否在2010年前
实施建造

General改进型沸水堆,已于
1ABWR沸水堆1350能
Electric1997年在日本建成投产

具有非能动安全系统,设计
2AP-600Westinghouse压水堆610大概能
已获得NRC批准

具有非能动安全系统,设计
3AP-1000Westinghouse压水堆1090大概能
已获得NRC批准

高温球型耐高温燃料元件模块式
4PBMRExelin110大概能
气冷堆反应堆

5SWR1000Framatome沸水堆1013满足EUR文件要求有可能
ANP

General无再循环泵,自然循环,
6ESBWR沸水堆1380有可能
Electric具有非能动安全系统

美GeneralAtomic高温
7GT-MHR288模块式反应堆有可能
及俄库尔恰托夫院气冷堆

8IRISWestinghouse压水堆300模块式、一体化反应堆不能

统可显著提高可靠性,改善人因工项设备逐一运往工地安装方式,向模组到第三代的过渡,在美国能源部的
程,避免误操作。世界各国核电设计块化方向发展:以设计标准化和设备倡议下,美国组建了一个审评各种新
和机组供应商提出的第三代核电机制造模块化的方式尽可能在制造厂型号的核电机组能否在2010年前
组无一例外地均采用整体数字化仪内(条件较工地好)组装好,减少现场实施建造的工作小组,称为“近期项
表控制系统。我国10MW高温气冷施工量以缩短工期。美国和日本联目实施组”(NTDG),广泛收集了电
试验堆和田湾核电站均已采用整体合建设的ABWR机组已成功地采用站用户和反应堆设计制造厂家等对
数字化控制系统。了这种技术。美国AP-1000也将采已经出笼的反应堆新型号的意见,包
6.施工建设模块化以缩短工期用模块化设计、建造技术,据称其工括对其设计完成的深度,获得核安全
核电建设工期的长短对其经济期可缩短为48个月。德国、美国、南当局批准的能力,与现有基础设施的
性有显著影响。因此,新的核电机组非正在研究设计的高温气冷堆,也是匹配性、安全性和经济性指标的可信
从设计开始就考虑如何缩短工期。往模块化方向发展。程度等。根据意见反馈结果,NTDG
有效办法之一就是改变传统的把单为了顺利实现从第二代核电机组提出了对8个型号的堆型在2010

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