聚焦全球首台AP1000核电机组带核投运：怎么装料？安全吗？
中国搜索2018-04-27 02:50
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中国搜索4月26日讯题:怎么装料?安全吗?何时发电?——聚焦全球首台AP1000核电机组带核投运
26日,位于浙江台州的三门核电站1号机组紧锣密鼓地进行投运发电前最关键的一步——装料。
就在25日晚间,国家核安全局向该机组颁发了首次装料批准。这标志着历经九年,我国三代核电自主化依托项目AP1000获得各方认可,全球首台AP1000核电机组终于进入带核运行阶段。
核电站怎么装料?足够安全吗?何时能发电?记者带你揭开这个核电“新成员”的“神秘面纱”。
坐“水下小车”、机器人安放,这样的装料很科幻
三门核电项目采用从美国西屋公司引进的非能动压水堆核电技术AP1000,由国家核电技术公司实施核岛总承包。
“装料是核电工程中有核和无核的分界点。”国家核电下属国核工程有限公司副总经理王斌告诉记者,装料前,整个核电站需完成各项建设和安全测试。首次装料后,机组进入带核调试阶段,核反应堆开始发生反应。
下达装料指令后,长达4.8米、暂时保存在贮存池中的核燃料组件在水下被抓入篮筐,然后乘坐输运小车通过管道进入安全壳内,继而由机器臂装载到堆芯指定位置。
简单说,核燃料“走”了一个小写字母h的轨迹。看起来简单的操作,背后有着强大的标准规范以及操作规程进行保障。每装一根,大概需要半小时左右。而157根组件全部就位,将耗费近一周时间。
对于一座新核电站,装料相当于给一辆新车加满油。接下来,核电站还要进行首次临界运行,即新车第一次上路。如果在普通公路上低速运行正常,那么就可以上高速了,也就是首次并网发电。
长达6年评审 具备当前国际最高核安全水平
三门核电站是否足够安全,是广大公众最为关注的问题。特别是日本福岛核事故发生后,类似情况会不会在中国出现,成为不少人的担忧。
上海核工程研究设计院郑明光院长表示,日本福岛核事故给全世界的核电建设敲响了警钟,新建核电厂的核安全标准更加严格。
“三门采用的是当今全球公认的先进三代核电技术,相比于二代,安全目标提高了一个量级,也就是说发生堆芯熔化等大型事故、影响环境事故的概率要低一个量级。”郑明光说。
核电建设“必须绝对保证安全”,这是我国对核电明确提出的顶层要求。
为此,国家核安全局对三门核电厂1号机组进行了全过程的独立监管,对最终安全分析报告实施了长达6年的核安全审评,并对核电现场进行全日制驻厂监督。
审评和核安全监督结果显示,该机组建造质量受控,达到设计安全目标,具有完善的事故应对措施,实现了从设计上实质消除大规模放射性物质向环境释放的可能性,具备首次装料条件。
据记者了解,三门1号机组在2017年7月下旬就已经顺利通过国家核安全局组织的首次装料前核安全综合检查。
考虑到是AP1000全球首堆,出于对核安全“慎之又慎”的考虑,国家核安全局、国家能源局等又开展了多轮补充检查,结果均满足要求,因此最终发放了装料批准。
力争3个月后发电 将向“核电强国”迈进一步
据王斌介绍,下一步三门1号机组将按照相关要求做好调试和试验工作,力争带核试运行3个月左右实现并网发电。
“三门1号机组的首次装料,将对我国核电事业产生深远影响,展示了我国向核电强国迈进的形象。我们一定要坚定信心,开创三代核电技术发展的新局面,也为后续项目顺利落地打下良好基础。”国家核安全局局长刘华表示。
截至2017年末,我国在运核电机组37台,装机容量3581万千瓦,位列世界第四。在建机组20台中一半都采用三代核电技术。
“我国核电有‘后发优势’。预计2020年再运核电厂能达到5800万千瓦。”中国工程院院士叶其蓁认为。
在开展三门1号机组装料、试验经验反馈的同时,国家核电还将充分做好三门2号、海阳1、2号机组装料准备工作,进一步做好后续项目和CAP1400示范工程的设计和施工优化,持续推动我国三代核电自主化进程。
“三代核电发展是新时代实现我国能源安全供应和生态文明建设的重要保证。就在建规模和发展前景而言,我国已成为全球三代核电发展的产业中心。”中国核能行业协会秘书长张廷克说。
多位专家表示,未来10到15年,是我国从“核电大国”向“核电强国”推进的关键期,也是我国自主三代核电向国际市场发展的战略机遇期。
“要在确保安全的基础上,在自主三代核电技术的成熟性、经济可接受性、自主化等方面继续加快创新、攻关和引领步伐。”张廷克说。(完)(据新华社电)
延伸阅读
记者解密AP1000三代核电技术
昨天(4月25日),生态环境部、国家核安全局,向浙江三门核电厂(颁发了《三门核电厂1号机组首次装料批准书》,标志着全球首台AP1000核电机组设计、安装、生产准备工作均已满足装料要求,可投入运行。这将进一步提升我国核电建设水平和装备制造能力,对我国核电后续发展具有重要意义。
昨天晚上,浙江三门核电厂一号机组正式开始安装燃料棒。
央视记者 吴杰:我们现在是在浙江三门核电应急指挥中心,通过我身后的大屏幕可以看到三门核电一号机组核反应厂房内部的情况,现在,三门核电一号机组的第一组核燃料正在被装进反应堆的压力容器中,这也标志着这座全球首座采用AP1000技术建造的核电机组,正式开启了燃料安装的工作,向最终实现商用发电又迈出了坚实的一步。根据计划,燃料安装工作将要持续3-4天,之后,三门核电一号机组就将进入带核调试阶段。
单台机组125万千瓦 设计寿命60年
三门核电项目采用先进的AP1000核电技术,2009年4月开工建设,目前在建一号、二号两台机组,单台功率达到125万千瓦,设计寿命达到60年。其安全性,经济性将比正在运行的核电站有较大提升。
三门核电一号机组首次装料工作任务是将157组全新的燃料组件安全,准确地装入反应堆堆芯。装料完成后,将开展临界前试验,首次临界、首次并网、功率提升试验等重要工作。
“非能动”设计让核电更安全
三代核电技术是在近几年新建的核电站中才开始得到应用的,目前主要的三代核电技术有AP1000,EPR以及我们中国自主研发的“华龙一号”。那么在大家最关心的核电安全上,AP1000又有什么独到之处呢?
三代核电技术最重要的特点,就是在安全性上要比上一代核电技术有大幅度的提升。实现这一点,AP1000采用了全新的“非能动”理念,就是不依赖外界干预,而靠重力,对流等自然物理规律来确保安全。
央视记者 吴杰:在我身后就是三门核电的厂房,我们看到它的顶上很有特色,像是戴了一个圆柱形的小帽子,这个小帽子里面其实是一个可以存水3000吨的大水箱。核电站遇到事故的时候,这些水就会在重力的作用下向下喷淋,给厂房降温。
这里向下喷淋的过程依靠的是地球重力,就不需要像传统核电站一样,用水泵抽水来完成。这就是AP1000技术中所说的“非能动”。
央视记者 吴杰:我们在这里可以看到一个AP1000的模型,我们就可以看到核反应堆厂房的内部,在安全壳里面还有很多办法防止温度上升过快,比如这样球形的水箱,还有在这后面,还有一个2500吨的大水箱,这些水都可以在发生事故的时候流到反应堆里,给堆芯降温。通过这样多重设计,就可以在发生极端事故的情况下,保持反应堆安全停堆72小时,为事故救援赢得宝贵时间。
通过非能动的安全设计,不仅让核电站应对突发事故时更从容,同时也减少了核电站内设备数量。据统计,AP1000技术的核电站和现有核电站相比,阀门数量减少50%,泵减少35%,管道减少80%,电缆减少70%,这就减少了设备损坏造成事故的概率,实现了安全性的大幅提升。
主控室:核电站的中枢神经
如果说核反应堆是核电站的心脏,那么主控室就是核电站的大脑了。AP1000核电机组如何从控制中枢来把控安全,我们的记者也是在那里进行了探访。
央视记者 吴杰:我们现在来到的就是核电机组最核心的地方了,主控室,来这里我们就要把安全帽和护目镜都脱掉,前面就是主控室,我们看到这里有一块牌子:未经“值长”许可任何人员不得入内,那么这个值长是谁呢?
记者:金值长您好
三门核电一号机组值长 金毅:你好,我们今天主要在进行装料前的一个准备。
记者:值长是一个什么样的岗位?
三门核电一号机组值长 金毅:打个比方就像是机长,飞机的机长。
AP1000我们的主控室人员配置是5个人,值长,副值长,这个是核岛操作员,常规岛操作员,还有监护操作员,我们5个人整个核电站日常工作80-90%都可以完成。所有这些14块屏幕就可以把我AP1000正常运行的数据了如指掌。中间两个是报警屏幕,能显示10000多个报警
核电站除了要维持正常的运行外,更重要的是要在遇到特殊状况时也能确保安全。在这个主控室里,就配备了三套能对反应堆进行控制的设备,相当于我们的一台手机装了三个操作系统,保证即使有的操作系统出现故障后,依旧能让反应堆停下来。而且每个操作系统,都考虑了多个部件的相互备份。
三门核电一号机组值长 金毅:这个系统有ABCD四列,其中任何一个系统失效,也还是能够保证这个功能的,这个我们叫关键敏感设备,如果一旦真正要操作,我们要把玻璃罩拿开,要触发重要的安全级系统的话,都需要两个人同时扳一个开关。
我们核电站还是要保证核安全,通过我们多个系统的配置,我们完全有信心,有能力保证核电站的安全。
常规岛:核电站是如何发电的
一个核电机组是由核岛和常规岛两部分组成的,简单说核岛是用来进行核反应,而常规岛则用来发电。我们的记者也是对三门核电的常规岛进行了探访,去看看核电站是怎么发出电来的。
央视记者 吴杰:我现在就是在三门核电一号机组的常规岛。常规岛的任务就是把核岛里核燃料反应产生的热能转化为动能最终再转化为电能。要实现这一点就要靠核燃料加热水产生的蒸汽。所以大家看我头顶上这里有大大小小各种类型的蒸汽的管道。
这里面跑的蒸汽,工作人员告诉我们,它从核岛出来的时候是没有和核燃料发生直接接触的,所以是“干净”的蒸汽,没有核辐射,所以常规岛在正常运行的时候,我们的工人师傅们是可以进到里面来进行一些维护工作的。
那么这些蒸汽进来以后,就被输送到我身边的这些绿色的大罐子里,这些罐子里装的就是蒸汽轮机,在里面,蒸汽就像风吹动风车一样,带动蒸汽轮机旋转,产生的强
大能量通过一根长达一百多米的轴输送到我前面的这个绿色的房子里。这个房子里装的是什么呢?就是发电机。
其实这里发电的原理和普通火电站发电是一样的,但是在这里运行的蒸汽温度、压力都比较低,轮机转动的速度也会比较慢,所以,核电站常规岛的安全性还是很高的。那么这些发出来的电怎么输送出去呢?大家顺着我的手看,这根巨大的白色管道里面就是电缆,清洁的核电就是从这里源源不断地输送到厂外去。（完）（综合央视新闻报道）
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