核电站运行原理

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1、CPR1000核电站介绍中国核工业第二三建设公司深圳分公司 2008年3月1单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 前 言 CPR1000是以中国广东核电集团从法国 引进的百万千瓦级核电机组为基础，结合 技术改进形成的中国大型商用压水堆技术 方案。 CPR1000是目前我国设计自主化、设备 本地化、建设自主化、运行自主化水平最 高且以国内运行业绩最佳核电站为参考基 础的技术方案。 CPR1000是根据世界上同类型机组 1000多堆年运行经验不断持续改进的技术 结晶。 2单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 前 言 CPR1000是立足于国内已有主流技术

2、基 础上的核电站。 CPR1000是一个先进、成熟、安全、经 济的，可以自主批量建设的“二代加”主 力堆型。正在建设的LA1号机组为 CPR1000技术方案的首台机组，HYH一 期工程四台机组采用CPR1000技术方案。 CPR1000符合核电科技发展规律，可与 第三代核电技术平稳过渡衔接。 3单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司目 录w第一部分：核电站原理概述w第二部分：CPR1000主要特性w第三部分：CPR1000核岛主体结构w第四部分：CPR1000系统知识w第五部分：DCS系统的介绍4单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第一部分：压水堆核

3、电站原理概述q由原子核反应堆释放的核能通过一套动力装置将核能转 变为蒸汽的动能，进而转变为电能。该动力装置由一回路 系统，二回路系统及其他辅助系统和设备组成。 q一回路系统是将核裂变能传给冷却水的热能装置。它由 原子反应堆、主冷却泵、稳压器、蒸汽发生器以及相应的 管道等组成。 q原子核反应堆内产生的核能，使堆芯发热，高温高压的 冷却水在主冷却泵驱动下，流进反应堆堆芯，冷却水温度 升高，将堆芯的热量带至蒸汽发生器。蒸汽发生器一次侧 再把热量传递给管子外面的二回路循环系统的给水，使给 水加热变成高压蒸汽，放热后的一次侧冷却水又重新流回 堆芯。这样不断地循环往复，构成一个密闭的循环回路。 回路中的压

4、力由稳压器进行控制。压水堆核电站原理5单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第一部分：压水堆核电站原理概述压水堆核电站原理图6单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q百万千瓦级压水堆核电站是国家早在1983年就已经明确 的核电技术路线。中国广东核电集团20多年来一直坚持这 一路线，积极开展系列化、标准化百万千瓦级压水堆核电 站的建设，并已形成一套自有的产业化经验。 q目前，世界上共有核电机组441座，其中压水堆有300 多座，并且大部分都是百万千瓦级机组。 q广东核电技术的引进是从法国开始的。法国百万千瓦级 核电技术

5、的原型是美国西屋公司标准312堆型，通过改进 批量化建设发展成为标准化的CPY技术。为了提高法国核 电的出口竞争力，法玛通公司在CPY的基础上形成了安全 性和经济性较好的M310堆型。大亚湾核电站引进的就是 这种新型的M310堆型，高起点起步，开展了百万千瓦级 大型商用核电技术的消化、吸收和创新工作。中国改进型压水堆（1000MW）核电站 7单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性qLA以Dayabay为参考电站，维持热功率和其它主要运 行参数不变，结合经验反馈和核安全技术发展要求，通过 37项重大技术改进，进一步提高了电站安全水平和技术经

6、 济性能，总体性能达到了国际在役核电站的先进水平。概 率安全分析（PSA）表明，在同等评估条件下，LA的堆 芯熔化频率（CDF）进一步降低，安全性进一步提高，并 基本具备了自主设计能力。 q采用CPR1000技术方案的LA，在Dayabay和LA的 技术基础上，根据运行经验反馈和法国同类机组批量改造 计划（LOT93、VD2），进行了多项技术改进，其中重大 改进有15项。为进一步满足新版核安全法规的要求，相应 地采纳了一些新技术。在后续项目中，CPR1000方案仍 将结合经验反馈，陆续采用新技术，使其安全性和经济性 进一步提高。中国改进型压水堆（1000MW）核电站 8单击此处编辑母版标题样式

7、中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性qCPR1000是目前国内自主化水平、安全可靠性 、成熟性、经济性等各方面综合比较最佳的核电 技术方案， 是我国可以在“十一五”和“十二五 ”期间实现产业化的百万千瓦级“二代加”改进 核电技术方案，可以为第三代核电技术成功示范 后的批量建设打下坚实的技术基础，促进装备产 业结构升级，加速实现新一代核电站的四个自主 化。 中国改进型压水堆（1000MW）核电站 9单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q设计理念q采用纵深防御的策略，采取事故预防和事故缓 解措施。安全可靠平

8、衡的安全设计更可靠 10单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q设计理念qCPR1000借鉴和采纳同类电站的运行经验反馈，进一步 提升电站的技术水平，以LA PSA结果为导向，针对主 要的事故序列采取必要的改进措施，制定严重事故对策， 采用合理、平衡的安全设计，进一步接近第三代概率安全 目标。安全可靠平衡的安全设计更可靠 11单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q运行实践qDayabay与LA四台机组的良好运行纪录是CPR1000 安全可靠的有力证明。q自1999年开始， Daya

9、bay与64台法国同类型机组在四 个领域累计26项次的安全业绩挑战赛中，共获得14项次第 一名。2006年5月13日，大亚湾核电站1号机组较原计划 提前12.94天完成第一次十年大修，成为我国在运行核电 站中首个走过设计寿期内除退役外所有关键路径的核电站 。2006年3月9日， Dayabay1号机组实现整个燃料循环 不停机连续安全运行485天的国内新记录；2007年6月30 日，该机组继续保持国内核电机组无非计划停堆安全运行 1829天的最高记录，目前该纪录还在延伸。 安全可靠平衡的安全设计更可靠 12单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要

10、特性q运行实践q与1994年投产初期相比， Dayabay机组年发电量已由 可研报告的100亿千瓦时提高到目前的150亿千瓦时；反 映核电站安全技术水平的堆芯熔化概率由1.2410-5降至 1.0310-5，高于欧美运行机组的安全技术水平。qLA建成投产以来，安全运行业绩优良。1#机创造了商 运后连续两个燃料循环无非计划停机停堆安全运行592天 的世界纪录，2#机创造了自首次临界及商运起无非计划停 堆安全运行935天的世界核电新机组最好纪录。2006年， LA实现上网电量150.62亿千瓦时，能力因子达到 91.3%；在国际上衡量核电站安全运行水平的9项关键指 标（WANO）中，有8项超过世界

11、中间水平，其中4项达到 或超过世界先进水平。 安全可靠平衡的安全设计更可靠 13单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q技术方案基于Dayabay和LA的成熟设计，采 用经验证的技术和定型的设备，同类型机组在世 界上已有1000多堆年运行经验。qDayabay采取了三哩岛事故后的修改，使其达 到了国际核电80年代末的水平； LA结合法国核 电站十年大修计划（LOT93）及Dayabay运行经 验反馈采取了一系列的改进，使其达到了国际核 电九十年代中的水平。成熟逐步改进更趋成熟 14单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司

12、 第二部分： CPR1000主要特性qLA所采纳的CPR1000方案是在Dayabay 、 LA的 技术基础之上，结合法国为追赶世界先进核电的发展所作 的第二次十年大修计划（VD2）的改进，采取了严重事故 的预防和缓解等措施，将使LA的综合技术安全经济指标 达到目前国际同类核电站的先进水平。q在从Dayabay最初引进到CPR1000的渐进式技术革新 过程中，充分借鉴了生产运行经验反馈，包括吸纳法国同 类型机组批量改造经验，现已更加完善。CPR1000还将 继续分享同类机组运行经验的反馈。 CPR1000作为“二 代加”技术，通过持续科技进步，逐渐趋近第三代，可以 保证与先进技术更加平稳地衔接

13、过渡。 成熟逐步改进更趋成熟 15单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q全面实现四个自主化 q经过Dayabay 、到LA的经验积累，CPR1000基本实 现了设计自主化。同时由于设计的标准化、自主化，并且 相对于参考电站改动较小，完全可以实现设计复用。 q设备制造通过LA的经验积累进一步实现本地化，本地 化比例可达70%以上，并提高本地化的质量。经过HYH4 台机的建设，设备制造本地化比例将获得更大的提高，质 量将更有保障。q百万级压水堆型在LA就已经实现了建设及运行自主化 ，CPR1000可以实现自主建设、自主运营。q因此，CPR1

14、000将是我国近期实现核电建设四个自主化 水平最高的核电站。经济 16单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q经济性和市场竞争力持续提高 q从Dayabay到CPR1000逐步提高了设计自主化、设备 制造本地化比例以及机组效率，且已完全实现建设自主化 ，单位造价已显著下降。 q在此基础上CPR1000进一步提高设计自主化比例，设备 基本实现本地化。如果小批量建设，考虑到设计复用以及 批量采购，单位造价可低于1300美元/千瓦，国产化成熟 并批量化后争取实现1万元人民币/千瓦。 q采用先进的燃料管理策略、提高燃耗深度以及降低放射 性废物的产

15、生量，完全自主运行，进一步降低运营成本。 q成熟技术的应用和持续的改进将进一步提高运行可靠性 ，保证了电厂可利用率超过87%，从而进一步提高竞争力 ，使得上网电价同脱硫、脱硝火电机组相比具有竞争力。 经济 17单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性经济 18单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q达到国内外同类机组先进水平 qDayabay及LA是目前国内运行的技术先进、运行业绩 最佳的大型商用核电站。 qCPR1000以此为参考，并在此基础上作必要技术改进， 确保其先进性。为了基本

16、满足新安全法规、导则的要求， 采用新技术： q在岭澳核电站二期基础上进一步完善数字化仪控技术 q事故处理规程由事故定向转为状态定向； q采用半速汽轮发电机组 q首炉堆芯即采用18个月换料方案 q压力容器设计寿命达到60年 q采用堆坑注水技术 q主回路应用破前漏（LBB）设计理念 q采用可视化进度控制 q利用三维辅助设计进行设计校核 先进 19单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q进一步完善数字化仪控技术 q有助于提高电厂安全性、经济性 q扩展性好，可及时采纳先进计算机技术 q有利于专家系统的建立 q可较大程度上适应仪控设备更新换代 先进 新技术120单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公司深圳分公司 第二部分： CPR1000主要特性q事故处理规程由事故定向转为状态定向 q减轻操作员负担，降低人因失误； q有利于处理多重事故； q有利于与严重事故处理规程接口。先进 新技术221单击此处编辑母版标题样式中国核工业第二三建设公