中国核电阀门的发展史

发布时间:2012-12-01

核电阀门是指在核电站中核岛 N1、常规岛 CI 和电站辅助设施 BOP 系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。其中核安全Ⅰ级要求最高。核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。据统计一座具有两台 100 万 KW 机组的核电站有各类阀门 3 万台。

目前全球共有 447 个核电机组正在运行,总装机容量为 3.8 亿 KW,约占全球总发电量的 16.2%。有 17 个国家核电站装机容量占其本国总发电量的 25% 以上。其中法国占 77%,韩国占 38%,日本占 36%,英国占 28%,美国占 20%。在所运行的核电机组中,50% 以上为压水堆,其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高温气冷堆。

中国最早应用核动力技术的领域是军事工业。20 世纪 70 年代初海军第一艘压水堆核动力潜艇正式投入使用。从 1985 年我国自行设计建造秦山一期 30 万 KW 核电机组以来,先后通过自主设计建造,引进国外技术方式又建了大亚湾秦山二期、秦山三期、岭澳、田湾共 6 座核电站,共 11 台核电机组投入运行,总装机容量达到 870 万 KW。占全国发电装机容量的 2%。我国计划到 2020 年核电装机容量有 4000 万 KW 的建成核电机组和 1800 万在建核电机组,核电机组装机容量占电力总装机容量的比例将达到 4% 左右,即从现在起,平均每年至少建造两个百万 KW 的核电机组。已建成的核电站中,除秦山三期采用加拿大重水堆型外,其它均为压水堆。由俄罗斯提供的田湾核电站单机功率参数最大,为 106 万 KW。

中国原子能科学研究院、清华大学等单位建造的快中子增殖反应堆,先进堆、高温气冷堆等在国内尚属研究试验堆,取得经验后将扩大建造商业用堆。值得关注的是由美国西屋公司设计的超第三代压水堆核电机组 AP600、AP1000 具有更高的运行安全性,其设计采用了非能动原理如重力、对流、冷凝等,用来做为安全系统中的驱动力,大大减少了电、液、气等能动驱动力。同时阀门使用量减少 50%,泵减少 35%、电缆用量减少 80%,抗震等级要求设备数量下降了 45%,电站寿期可达 60 年(现为 30~40 年)。但这种核电站目前世界上还没有建成运行的范例。我国目前也在进行第三代核电站的研究和实验工作。

核电站中阀门的数量分布以大亚湾核电站为例,核岛部分占 43.5%、常规岛部分占 45%、辅助设施占 11.5%。其核岛部分使用的各类阀门共有 1.3 万台。

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