AP1000技术与我国大型先进压水堆技术研发

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1、AP1000技术与我国大型先进压水堆技术研发 黄学清　　[摘要]美国西屋公司开发的第三代核电站AP1000将在我国三门、海阳两个厂址共建4个机组，同时进行相应的技术转让。作为我国重大科技专项之一的大型先进压水堆核电站示范工程项目，应该抓住这一有利机会，充分借鉴AP1000在非能动安全系统设计、反应堆设计、模块化设计与建造、全数字化仪控系统、预防和缓解严重事故对策等方面的先进理念和先进技术，并结合中国的实际情况进行必要的改进，形成具有中国大型先进压水堆的技术路线，通过自主创新掌握核心技术，形成自主研发能力并开发出具有自主知识产权的先进核电站。　　AP10

2、00TechnologiesandDevelopmentofLarge-sizedAdvancedPWRNuclearPlantsinChina　　HUANGXueqing　　1　AP1000总体性能分析　　1.1AP1000具有先进的设计理念　　与二代核电厂技术有显著的区别，AP1000通过采用全非能动专设安全系统，提高系统的可靠性，简化系统，并采用模块化建造技术缩短建造周期，以此来达到电厂安全性和经济性的有机协调。　　与传统的压水堆安全系统相比，AP1000采用的全非能动系统不需要种类繁多、必不可少的安全支持系统，如安全级的交流电源、HVAC(加热

3、、通风、空调系统)、冷却水系统及安装这些系统的抗震厂房，减少了运行人员的操作，通过这些设计改进，AP1000机组的安全性得到显著的提升，其堆芯熔化概率为3×10-7,　远小于URD要求的１×10-５。　　同时，AP1000通过简化系统，显著减少设备数量、降低设备等级，运用虚拟技术和模块化建造技术，缩短建造工期，体现了良好的经济性。　　1.2主要的设计特征与评价　　a.先进的反应堆设计。AP1000反应堆堆芯采用157组AP1000燃料组件，可燃毒物可采用IFBA，从首炉堆芯开始就具备18个月的长燃料循环，具备不调硼负荷跟踪能力。　　采用堆顶测量技术，取

4、消反应堆压力容器底部贯穿件；采用一体化堆顶结构，增加结构刚度，并减少大修换料操作时间。　　b.非能动安全技术。应对设计基准事故，AP1000采用了全非能动专设安全系统：采用非能动余热排出系统用以对抗在二次侧带出热量减少的事故；采用堆芯补水箱、安注箱、IRWST提供失水事故下的堆芯淹没和冷却；采用非能动安全壳冷却系统作为安全壳热量导出系统，作为电厂的最终热阱。　　上述非能动安全系统不仅简化了传统电厂复杂的安全系统，而且减少了人员干预而可能产生的误动作，改善人机界面，提高了核电站的安全性，并使核电厂成本显著下降。　　c.系统简化。如前所述，由于采用全非能动

5、系统，反应堆安全不需要大量的安全支持系统、设备的安全等级可以降低、可以显著减少设备数量和抗震厂房，提高系统的可靠性，降低电厂的投资成本。　　d.全数字化仪控系统。AP1000仪控系统是一个先进的分布式计算机控制系统，其主要特点是在保护系统的设计上考虑了多样性后备。　　e.模块化建造技术。根据各自系统的特点，AP1000将系统划为不同的模块，直接在工厂进行预制、组装，最后在电厂内总装，模块化设计是AP1000详细设计的组成部分，是AP1000实现压缩工期降低成本的重要措施之一，同时还能提高工程质量。　　f.先进的预防和缓解严重事故对策。AP1000在设计

6、上考虑了所有的严重事故现象，针对每一严重现象均采取了对应的缓解措施：采用堆腔淹没系统防止反应堆压力容器熔穿;采用多级自动卸压系统防止高压熔堆;采用非能动可燃气体控制系统防止氢气燃爆等。　　总之，AP1000技术是压水堆革新性技术，其先进的设计理念、突出的设计特点，值得我们借鉴。　　2　我国大型先进压水堆核电站示范工程重大专项简介　　大型先进压水堆压水堆示范工程项目是国家中长期科技发展规划(2006－2020)重大专项之一，是国家在我国已有的技术、工业和人才资源基础上，立足自主研发，并充分消化吸收国外先进技术，使我国具有独立自主设计建造和批量发展具有自主

7、知识产权的第三代压水堆核电机组能力的重大举措。　　大型先进压水堆核电站重大专项的总体目标是:在现有技术基础上，通过研究开发、试验验证、建造运行、反馈优化和设计定型这一全过程的工作，充分消化吸收国外引进技术，通过自主创新，发展并掌握核心技术；建立起一个完整、配套、先进的核能自主创新研发平台;发展和提升我国在核能技术方面的原始创新能力、引进消化吸收再创新能力和集成创新能力，从而增强我国核能工业的整体竞争能力；满足国民经济发展和国防建设的需要；满足我国核电产业长期可持续发展的需要。　　3　当前形势下重大专项的实施　　重大专项的实施绝不可照抄照搬引进的核电技术

8、。必须坚持以我为主，自主创新的原则，在主要依靠我国既有的技术、工业、人才和研发平台的基础上，充