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總設計師解密“華龍一號”的全球最高安全標準

來源:中國廣核集團 發布日期:2015-12-31

  華龍一號的誕生和落地,讓中國人從此有了完全屬于自己的三代核電技術,而作為中廣核華龍一號的總設計師,中廣核咸春宇更是坦言“華龍一號讓我們挺直了腰桿”。在此次華龍一號示范機組防城港二期工程開工之后,廣核君有幸對他進行了專訪,下面就讓總設計師帶我們一同解密我國自主三代核電技術——華龍一號是如何滿足全球最高安全標準的。

  記者:同為三代核電技術,華龍一號技術方案與國際上現有的其他技術方案差異體現在哪?
  咸春宇:從技術角度上講,“采用177組燃料組件和三個安全系列”是華龍一號的主要技術特征。

  反應堆方面,與目前二代加機型相比,在增大反應堆熱功率的同時,能夠降低反應堆的功率密度,提高核電站運行的安全裕量,使反應堆更加安全。

  三代核電最重要的特征就是安全性大幅度提升。華龍一號設計了完善的縱深防御安全系統。在表征安全水平的兩個重要概率安全指標,即堆芯損壞概率(CDF)和大量放射性釋放概率(LRF)上,華龍一號分別低于10-6/堆年和10-7/堆年,遠低于10-5/堆年和10-6/堆年的三代機組用戶要求,滿足全球最高安全標準。

  與EPR、AP1000等在建三代核電技術方案相比,華龍一號具有“后發優勢”,借鑒了其它先進核電技術方案的一些理念和先進經驗。華龍一號在應對設計基準事故時,采用了三列實體隔離的能動安全序列,能夠快速有效地應對設計基準事故,控制機組狀態,并最終將機組維持在安全停堆狀態;在應對超設計基準事故時,采用了能動與非能動相結合的設計,能夠實現放射性包容的最終目標,防止放射性物質泄漏。應該說,華龍一號設計融合了其他先進核電技術設計的優點,同時又有效避免了在工程實施方面可能存在的問題,是最符合我國國情的現實選擇。

  在保障安全的基礎上,我們在華龍一號設計時還要兼顧考慮它的經濟性以及對相關制造業的帶動作用。譬如說我們充分考慮了我國核電的產業基礎,采用了成熟技術來減少工程實施的風險,設備國產化率達到85%以上,有效降低了工程造價;換料周期從較為普遍的12-18個月提升到18-24個月,電廠的設計可利用率達90%以上,進一步提升了運行的靈活性;三個實體隔離的安全系列進一步提高了運行維修的靈活性??偟膩碚f,華龍一號實現了安全。

  記者:您剛才談到了三代核電技術的安全性,那么如果遭遇重大的自然災害,華龍一號有何應對措施?這可能是公眾最為關注的問題之一。

  咸春宇:在華龍一號正式啟動專項型號研發工作不久,福島事故就發生了。因此,在設計研發過程中,我們就充分汲取了日本福島核事故的經驗反饋。特別是在應對超設計基準事故方面,華龍一號采用了非常多的措施來確保安全。針對地震風險,我們從設計上將電站的抗震等級從0.2g提高到0.3g,大幅提升了地震事故的應對能力。針對海嘯等外部災害,采用最高設防標準的同時,為應對可能發生的全廠斷電風險,我們加強了電源系統,能夠在喪失廠外電的情況下,通過縱深防御的電源供應系統,提供全廠斷電應急供電,確保安全系統運行。

  此外,為了防止類似福島事故的堆芯熔毀,我們設計了蒸汽發生器二次側非能動余熱排出系統,能夠通過非能動手段將堆芯熱量排出,避免堆芯熔毀。為了防止堆芯熔毀后放射性物質的泄漏,我們設置了非能動的堆芯熔融物滯留系統(IVR),確保反應堆壓力容器不熔穿,將放射性物質限制在壓力容器內。針對福島事故氫氣爆炸的經驗反饋,我們設置了非能動氫氣復合器和點火器,及時消除安全殼內氫氣聚集,防止氫氣爆炸。這些措施確保了華龍一號即使遇到類似日本福島這樣的極端事故,仍然能夠保障核電站安全,避免對環境的影響。
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