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全球首台AP1000机组带核运行

发布时间:2018-7-2 14:05 原作者:季天也   来自: 《环境与生活》杂志

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既然发电套路都差不多,作为新一代核电技术的AP1000究竟好在哪儿呢?第三代核电技术相比第二代的重要革新,就是预防和缓解严重事故的能力大大加强。核燃料特殊之处在于反应堆即使停止运行,它也不能像其他燃料一样熄火后就渐渐冷却。核燃料中放射性物质的衰变,足以让反应堆在很长一段时间内“不忘初心”地持续发挥余热,叫做“衰变热”。假如发生全厂断电情况,燃料棒和冷却水就无法循环换热,此时的反应堆压力容器就好比一口装着水持续加热又不开阀泄气的高压锅。

为避免堆芯因不断升温而熔毁,继而引发核事故,AP1000机组设计了4套应急水源装置来确保反应堆的冷却,分别是两个容积均为70.8立方米的堆芯补水箱,用于较长时间内向堆芯注入较大的水流量;两个容积均为56.6立方米的安全注射箱,用于在几分钟内为堆芯快速、大量注水;一个容积为2092立方米的内置换料水箱,用于细水长流地冷却堆芯;两个位于核岛厂房顶部的安全壳冷却水箱,总容积近2900吨,用来喷淋下方的钢制安全壳(类似锅盖),从而为壳内降温减压。

全球首台AP1000机组带核运行

AP1000反应堆的主要设备模型,中间为反应堆压力容器模型。 季天也/摄

事故应急3天不用人

记者在参观时了解到,除安全壳冷却水箱外,其他3套水源均含有不同浓度的硼元素,可吸收中子降低核反应速度。这4处冷却水源的位置都比它们要冷却的部位高,而且整套安全系统不靠电力或其他外界能源驱动,完全利用重力和压力差等天然物理规律实现自动补水,在事故后的72小时内,不需要任何人为干预就能确保反应堆和整座核电厂的安全,所以叫“非能动安全系统”,这一点至关重要。

全球首台AP1000机组带核运行

三门核电厂的门上贴有防护提示

西屋公司对AP1000的设计理念主张“做减法”。虽然现役的第二代或第二代改进型机组也可以实现同样的安全功能,但只能走“加法”路线:一套安全系统不够就再加第二套,还不够再加第三套。当然,加上去的仍然是能动的安全系统,需要有电或者其他能源维持它的功能。

在参观两座核电厂的过程中,记者了解到,AP1000的阀门、泵、管道和电缆这4类构件的总量,比第二代或第二代改进型机组分别减少了50%、36%、83%和70%,可以有效减少设备的损坏率和故障率,对于缩短核电厂建设周期、减少维修项目和确保长期可靠性都是有利的。

全球首台AP1000机组带核运行

AP1000机组的反应堆控制棒组件1┱1模型,控制棒用来调节反应堆功率。 季天也/摄

极端事故也要保证主控室

记者还参观了三门核电厂的模拟主控室和海阳核电厂1号机组的主控室。主控室是核电机组的“最强大脑”,核电站运行操作的每一个指令都是从主控室里发出,决定着核电机组的每一个零部件运行状态。

全球首台AP1000机组带核运行

参观者自己的鞋是不能穿进核电厂主厂区的,必须换上这种防砸、防穿刺的安全鞋。 季天也/摄

 


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