国内外大型先进三代压水堆设计分析
2020-08-13,3
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(1. 国家能源局中国核电发展中心,北京 100045;2. 上海核工程研究设计院有限公司,上海 200233;3. 中广核工程有限公司,深圳 518000)
核电是清洁、安全、高效的能源。发展核电,有利于改善能源电力负荷分布的空间结构,有利于构建更为安全的电网电源结构,有利于增强新能源的消纳能力。近年来,美国、法国、俄罗斯、中国等大国都在国内或国外建设一批大型先进的三代压水堆核电厂,这些压水堆型号主要包括AP1000、EPR、VVER-1200、“华龙一号”(HPR1000)、“国和一号”(CAP1400)。本文围绕这些大型先进三代主流的压水堆堆型,开展主流压水堆型号的开发过程和反应堆设计分析能力研究,分析国内压水堆设计分析方面还存在的不足,并提供对应的建议解决措施,为后续这些方面的重点发展和研究提供有价值的参考。
1 国内外压水堆主流型号
1.1 AP1000反应堆型号
20世纪80年代中期,美国西屋公司开始开发非能动先进压水堆。基于当时的市场需求和电力建议,选择600 MWe级的容量(即AP600)进行设计,完成大量设计文件和试验研究。在此基础上,AP600设计经过美国核管理委员会(NRC)的技术审查,于1998年9月获得最终设计许可。1999年12月,NRC向西屋公司颁发最终设计认证证书。
随着美国电力市场的发展和天然气价格的不断下跌,持续降低能源发电成本成为市场竞争的主要因素。因此,西屋公司决定进一步提高电功率,发展1000 MW级容量(即后续设计的AP1000型核电厂)来提高非能动先进压水堆的市场竞争能力。
AP1000型反应堆堆芯采用成熟的、经工程验证的西屋公司加长反应堆堆芯设计(M314型,环路数目不同),活性段有效高度4.27 m(14ft),装载157盒17×17组件排列的高性能燃料组件[1-2],平均线功率密度目前压水堆中最大。……
