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總設(shè)計師解密“華龍一號”的全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)

來源:中國廣核集團 發(fā)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(shù),而作為中廣核華龍一號的總設(shè)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(shè)計師帶我們一同解密我國自主三代核電技術(shù)——華龍一號是如何滿足全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)的。

  記者:同為三代核電技術(shù),華龍一號技術(shù)方案與國際上現(xiàn)有的其他技術(shù)方案差異體現(xiàn)在哪?
  咸春宇:從技術(shù)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(shù)特征。

  反應(yīng)堆方面,與目前二代加機型相比,在增大反應(yīng)堆熱功率的同時,能夠降低反應(yīng)堆的功率密度,提高核電站運行的安全裕量,使反應(yīng)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(shè)計了完善的縱深防御安全系統(tǒng)。在表征安全水平的兩個重要概率安全指標(biāo),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(biāo)準(zhǔn)。

  與EPR、AP1000等在建三代核電技術(shù)方案相比,華龍一號具有“后發(fā)優(yōu)勢”,借鑒了其它先進核電技術(shù)方案的一些理念和先進經(jīng)驗。華龍一號在應(yīng)對設(shè)計基準(zhǔn)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(yīng)對設(shè)計基準(zhǔn)事故,控制機組狀態(tài),并最終將機組維持在安全停堆狀態(tài);在應(yīng)對超設(shè)計基準(zhǔn)事故時,采用了能動與非能動相結(jié)合的設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)放射性包容的最終目標(biāo),防止放射性物質(zhì)泄漏。應(yīng)該說,華龍一號設(shè)計融合了其他先進核電技術(shù)設(shè)計的優(yōu)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(xiàn)實選擇。

  在保障安全的基礎(chǔ)上,我們在華龍一號設(shè)計時還要兼顧考慮它的經(jīng)濟性以及對相關(guān)制造業(yè)的帶動作用。譬如說我們充分考慮了我國核電的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),采用了成熟技術(shù)來減少工程實施的風(fēng)險,設(shè)備國產(chǎn)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(shè)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。總的來說,華龍一號實現(xiàn)了安全。

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

  咸春宇:在華龍一號正式啟動專項型號研發(fā)工作不久,福島事故就發(fā)生了。因此,在設(shè)計研發(fā)過程中,我們就充分汲取了日本福島核事故的經(jīng)驗反饋。特別是在應(yīng)對超設(shè)計基準(zhǔn)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(fēng)險,我們從設(shè)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(yīng)對能力。針對海嘯等外部災(zāi)害,采用最高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的同時,為應(yīng)對可能發(fā)生的全廠斷電風(fēng)險,我們加強了電源系統(tǒng),能夠在喪失廠外電的情況下,通過縱深防御的電源供應(yīng)系統(tǒng),提供全廠斷電應(yīng)急供電,確保安全系統(tǒng)運行。

  此外,為了防止類似福島事故的堆芯熔毀,我們設(shè)計了蒸汽發(fā)生器二次側(cè)非能動余熱排出系統(tǒng),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(zhì)的泄漏,我們設(shè)置了非能動的堆芯熔融物滯留系統(tǒng)(IVR),確保反應(yīng)堆壓力容器不熔穿,將放射性物質(zhì)限制在壓力容器內(nèi)。針對福島事故氫氣爆炸的經(jīng)驗反饋,我們設(shè)置了非能動氫氣復(fù)合器和點火器,及時消除安全殼內(nèi)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(huán)境的影響。
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