对“十五”期间 核电项目堆型方案选择的比较和分析
2004-12-9
据已有信息估计,"十五"期间我国计划建设 国产化驱动项目的核电机组。这些机组的 建 设将对我 国核电在本世纪初15-20年甚至更长时期的发展产生深远的影响。因此,核电机组 的 选型至关重要。本文以核岛为主,选取由国内设计院或外商提出的7种堆型方案,分别从安 全性、成熟性、经济性、发展前景、设计自主化、设备国产化等方面进行综合比较。
1 7种堆型设计概述
1.1 标准30万kW/环路压水堆 核电站
(1)采用法国M310技术的岭澳核电站(以下简称M310),电功率为98.4万kW,燃料组件数为15.7,燃料棒排列为17×17。
(2)CGP1000:由" 中广核"提出的方案,为概念设计。电功率为100.2万kW,燃料组件数 为 157,燃料棒排列为17×17。其参考电站为岭澳核电站,与岭澳核电站的主要区别在于CGP10 00 降低堆芯功率以增大安全裕量,并通过改半速机等措施提高电厂效率,达到百万千瓦电功 率目的。 (3)CNP1000:由"中核总"提出具有中国知识产权的方案,为概念设计。电功率为100万kW ,燃料组件数为177,燃料棒排列为17×17。无参考电站,目前需进行热工水力等验证实验 。 (4)CPWR1000:由上海核工院提出的方案,为概念设计。电功率为107.1万kW,燃料组件数为193,燃料棒排列为17×17。无参考电站,其特点是将西屋四环路堆芯应用于三环路设计中 ,降低功率以增大安全裕量,目前需进行流量分配等验证实验。
(5)PWR1200:美国西屋公司与日本三菱公司联合提出的方案,参考电站日本大饭3、4号机, 该机组已分别于1991年、1993年投入商业运行;电功率为118万kW,核蒸汽供应系统为四环路。
1.2 标准双蒸汽发生器设计的压水堆核电站
SYSTEM80:是ABB-CE公司提出的方案,参考电站为韩国蔚珍3、4号机,1998年投入商业运行 ;电功率为105万kW;核蒸汽供应系统为两环路布置,具有两台蒸汽发生器和四台主泵。
1.3 先进型沸水堆核电站
ABWR:美国通用电气公司和日本东芝、日立公司联合提出的方案,参考电站为日本柏崎-刈 羽6、7号机, 两台机组分别于1996年、1997年投产。电功率为135.6万kW,为改进型沸水堆核电站,是目 前已建成核电站中唯一较全面满足URD(业主要求文件)要求的核电站。
2 评价指标和原则
为了使所作的评价有一个现实的比较基础,我们在分析实现国产化的可能性以外,借鉴了UR D部分评价指标,具体如下:
(1)应提高堆芯安全性,对燃料的设计应高于燃料设计管理要求15%的设计裕量,并满足堆芯 熔化概率不高于110×-5 /堆年;
(2)应基于成熟的技术,系统简化,水装量大,具有很好的可靠性;
(3)采用先进成熟的技术和材料,达到60年的电站寿命;
(4)改善堆芯燃料管理,实现不低于18个月换料方案;
(5)全数字式的控制和仪表系统;
(6)切实有效地推进设计自主化和设备国产化;
在上述评价指标中,提高热工安全裕量以便为电厂运行提供更大的宽容性及复原能力并保持 经 济竞争性是改进型轻水堆的重要设计思想,采用成熟技术,提高可靠性,改善堆芯燃料管理 及运行性能,并有利于实现设计自主化、设备制造国产化是我们比较的重要内容。
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