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国家核电范霁红谈AP1000与CAP1400项目的建设-【新闻】

发布时间:2021-05-28 12:41:06 阅读: 来源:手工皂厂家

国家核电范霁红谈AP1000与CAP1400项目的建设

第十届中国核能国际大会于5月29日在北京召开。国家核电技术公司(以下简称“国家核电”)科研部、重大专项办公室主任范霁红在会上作了题为“CAP1400 最新进展及中国核电发展模式探讨”的演讲,会后范主任接受了北极星电力网的专访。

北极星电力网:中国为什么选择引进AP1000核电技术呢?

范霁红:2003年前后,中国出现了电力短缺状况,很多地方拉闸限电。按照经济发展与社会发展的趋势,今后中国的电力需求还会不断增长。为了满足不断增长的电力需求,国家发改委组织分析后认为中国必须要规模化地发展核电。而在这之前,虽然中国从上世纪七十年代就开始发展核电,却一直没真正把核电作为一种能源来对待。

既然核电要规模化发展,就必须要保障安全性和经济性。从安全性出发,要求我们采用最先进的技术,从经济性考虑,要求我们必须技术自主化。如果什么都靠买国外的,成本肯定是高的,还可能受制于人。

当时业内存在两种意见,一些人支持引进国外先进的技术,在高起点上自主化,还有一些人不支持引进国外技术,认为我们应该在自主技术的基础上逐步提高,自主技术虽然暂时落后一些,但毕竟是自己的技术。经过慎重研究,中央做出了决定,一定要采用世界上最先进的技术,在高起点上自主化。之后开始组织招标,考虑技术、经济、自主化等多种因素,并在专家民主的基础上,最后选择了AP000核电技术。

选择AP1000,除了因为它的技术是最先进的以外,还有另外一个原因,就是它是一种全新的技术,之后完善它、发展它的空间很大。

北极星电力网:AP1000引进后,在设计和施工上有哪些创新?

范霁红:实际上AP1000的反应堆与参考堆型比没有太大改变,少量的改变都是有利于提高安全性和设备可靠性的。比如说,原来反应堆中子测量仪表管,是在反应堆压力容器底部穿孔。一旦贯穿件密封不好,就会泄露。现在把它们设计在顶部,底部就没有任何贯穿件了,这肯定是对安全有利的。

但是AP1000的安全系统是革命性的。核电站的安全问题主要涉及三方面的问题——怎么把反应堆停下来?反应堆停下来后怎么把热量带走,防止堆芯损毁?万一堆芯损毁怎么把放射性物质包容住?停堆现在已经是非常成熟可靠的技术,设计上没什么改变,安全系统的改变主要体现对后面两个问题的应对上。

如何把反应堆里的剩余热量带出去?压水堆是用水把热量带出去,过去都需用到泵。如果出现福岛事故的情况,没有电了,就无法泵水。AP1000的设计转换思路,利用自然的物理现象,比如水从高处向低处流、热的向冷的地方流、压力大的向压力小的地方流,把反应堆余热带出来。设计中采用高位的水箱、高压的气罐先让水进入反应堆,再利用对流现象,热水往上走,冷水往下走,建立自然循环冷却反应堆。

万一发生堆芯损毁,如何把放射性物质包容住,不让其对环境产生危害?AP1000在设计上也做了系列的考虑。如自动降压系统和非能动的堆腔淹没系统来预防高压熔堆和压力容器破裂,以及一个可以非能动冷却的大容积钢制安全壳来最终包容放射性。

这就是核电设计中所谓的“减法”。因为一用到泵就会很麻烦,用泵就要用电,正常情况下用外电,应急情况下柴油机发电,所以要备柴油、柴油储罐,凡是转动的地方就要用润滑油,转动部件和线圈要定期检修,核电站为了保证系统的可靠性,还要备好几套。现在AP1000设计成几个罐子和一些连接的管线,保证系统的可靠性就简单多了,容易出差错的地方就少了,安全性就进一步提高。。

此外,AP1000在施工上采用了工厂化预制、模块化施工。就是事先在工厂里把一些设备和结构模块做好,再像搭积木一样组装起来,批量生产后,可以缩短建造工期。

北极星电力网:三门核电站的建设进展如何?作为AP1000的全球首堆,在建设中遇到哪些困难或挑战?

范霁红:目前,三门核电首堆的大部分主设备都已经安装到位,调试已经开始。我们的目标是2015年年底前并网发电。

目前工期与预计工期有两年左右的延误。主要原因有两个:一个是首堆的设计变更比较多,二是首次制造的设备交付遇到困难,如主泵和爆破法是首次在核电站使用。AP1000的所有主设备都是按60年寿命来设计的,过去的核电设备一般是按20年到40年寿命来设计的,从材料到加工过程都严格很多,需要克服很多技术挑战;另外,受福岛事故的影响,全世界重新评估核电站的设计和制订新的安全要求,对AP1000项目的建设也有一些影响。

三门核电站作为AP1000的世界首堆,为新技术趟路必然会遇到一些问题。首堆的建设也是为后续批量化建设积累经验,首堆建设中出现的问题在批量化建设时不会再是问题。

北极星电力网:除三门、海阳在建核电机组外,拿到“小路条”的AP1000机组还有哪些?进展如何?

范霁红:目前拿到“小路条”的AP1000机组有三门的3、4号、海阳的3、4号、广东的陆丰核电站、辽宁徐大堡核电站等。

三门、海阳在建机组之外的其他AP1000项目都在积极筹备中,具体什么时候开工需要行业共识。但对于国家核电来说,现在就具有开工能力。

北极星电力网:为什么国家核电在AP1000基础上又做了CAP1400?

范霁红:引进之初,我们就觉得AP1000的功率不够大。法国的EPR功率达到了1700兆瓦,韩国APR14001400兆瓦,而中国需要更多的核电,我们就想做更大功率的机组;另一个原因就是我们和西屋签了一个知识产权协议,在AP1000基础上改进,功率达到1350兆瓦以上,我们才有知识产权,所以我们就决定做CAP1400。

北极星电力网:与AP1000相比,CAP1400有哪些优势呢?

范霁红:CAP1400在AP1000的基础上放大了功率,如果采用同样数量的设备,功率放大了,成本不是线性增加的,因此功率放大之后核电站的经济性会更好。厂址利用率也可以提高,比如同样是6台机组,采用AP1000技术,总功率750万千瓦;如果采用CAP1400技术,功率就是 900万千瓦,等于多出了一台机组,能发更多电。

除了功率放大以及为适应更大功率所进行的设计改进以外,我们大量改进了AP1000设计中考虑不够充分或不够合理的地方,同时采用了自主研发的更优化的设备,如可靠性更高的仪控系统、50赫兹的具有更大流量的主泵、更大的爆破阀、更先进的放射性废物处理系统,优化设计的蒸汽发生器和堆内构件,采用抗大飞机撞击的屏蔽厂房和更加便于维护和运行管理的整体布置,我们把中国核电设者计对于核电的领悟和认识加了进去。中国搞核电很多年了,接触了很多堆型,虽然由于过去在研发方面投入不够造成我们在整体技术水平上与国外有差距,但是也有一些优势领域,把这些都加进了CAP1400,使它不仅具有更好的经济性,也更具有更好的安全性。

北极星电力网:CAP1400有开工计划的项目有哪些?目前进展如何?

范霁红:CAP1400的首两台机组,将建在山东荣成石岛湾。这个项目去年就拿到了国家的“小路条”,我们计划于今年8月31日开工,长周期设备已经在制造中。

北极星电力网:AP1000和CAP1400的经济性如何?

范霁红:三门核电作为AP1000的首堆,它是给新技术趟路的,成本比批量化建设至少要高出30%,批量化之后的AP1000项目成本会很有竞争力。

CAP1400一个机组一年能发一百多亿度电,首堆就具备一定的经济竞争力,批量化之后会更好。

北极星电力网:国家核电公司今后两年的开工计划、重点工作是什么?

范霁红:国家核电今后两年的重点工作一是是把三门、海阳的AP1000依托项目建好;二是把CAP1400示范项目按时开工,组织好CAP1400设备制造、实验验证、设计、模块制造,保证工程按计划推进;三是开工建设一批AP1000后续机组,为业主做好服务。

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