專題五 華龍一號全球首堆示范工程

　　一、熱點(diǎn)鏈接

　　2019年7月15日電，華龍一號全球首堆示范工程再傳捷報，福清核電5號機(jī)組外穹頂封頂混凝土澆筑圓滿完成，至此華龍一號全球首堆高度達(dá)到73.98米，成為福清核電現(xiàn)場“新地標(biāo)”。這為該機(jī)組熱試、裝料奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)，也為后續(xù)華龍一號機(jī)組建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　華龍一號是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，擁有雙層安全殼，可以抵御大飛機(jī)的撞擊。

　　二、研發(fā)背景

　　中國自上世紀(jì)八十年代引進(jìn)國外技術(shù)，通過消化、吸收和再創(chuàng)新，全面實(shí)現(xiàn)了自主設(shè)計、自主制造、自主建設(shè)和自主運(yùn)營，并跨入了"自主創(chuàng)造"的新階段，具備了形成自主知識產(chǎn)權(quán)三代核電技術(shù)的條件。

　　日本福島核事故后，國際社會、中國政府部門和社會公眾對核安全提出了更高的要求和期望。

　　核電"走出去"在中國上升為國家戰(zhàn)略。實(shí)現(xiàn)中國由核電大國向核電強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，一個重要標(biāo)志是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)"走出去"。中國政府對核電"走出去"高度重視，在2013年中央經(jīng)濟(jì)工作會議上，中國國家主席習(xí)近平和國務(wù)院總理李克強(qiáng)都提到要把核電和高鐵作為重要出口項目，加以推動落實(shí)。

　　三、技術(shù)特點(diǎn)

　　(一)先進(jìn)性和成熟性的統(tǒng)一

　　華龍一號以"177組燃料組件堆芯"、"多重冗余的安全系統(tǒng)"和"能動與非能動相結(jié)合的安全措施"為主要技術(shù)特征，采用世界最高安全要求和最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足國際原子能機(jī)構(gòu)的安全要求，滿足美國、歐洲三代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分利用我國近30年來核電站設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營所積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和人才優(yōu)勢;充分借鑒了包括AP1000、EPR在內(nèi)的先進(jìn)核電技術(shù);充分考慮了福島核事故后國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)反饋，全面落實(shí)了核安全監(jiān)管要求;充分依托業(yè)已成熟的我國核電裝備制造業(yè)體系和能力，采用經(jīng)驗(yàn)證的成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了集成創(chuàng)新。

　　(二)安全性和經(jīng)濟(jì)性的平衡

　　華龍一號從頂層設(shè)計出發(fā)，采取了切實(shí)有效的提高安全性的措施，滿足中國政府對"十三五"及以后新建核電機(jī)組"從設(shè)計上實(shí)際消除大量放射性物質(zhì)釋放的可能性"的2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)，完全具備應(yīng)對類似福島核事故極端工況的能力;華龍一號首臺套國產(chǎn)化率即可達(dá)到85%，經(jīng)濟(jì)性與當(dāng)前國際訂單最多的俄羅斯核電技術(shù)產(chǎn)品相比有競爭力，與當(dāng)前三代主流機(jī)型相比具有明顯的經(jīng)濟(jì)競爭力。

　　(三)能動和非能動的結(jié)合

　　華龍一號在能動安全的基礎(chǔ)上采取了有效的非能動安全措施，以可有效應(yīng)對動力源喪失的非能動安全系統(tǒng)作為經(jīng)過工程驗(yàn)證、高效、成熟、可靠的能動安全系統(tǒng)的補(bǔ)充，提供了多樣化的手段滿足安全要求，，是當(dāng)前核電市場上接受度最高的三代核電機(jī)型之一。

　　(四)滿足72小時電廠自治要求

　　非能動安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)配置有三個冷卻水箱，共三千噸左右的水裝量，作為嚴(yán)重事故后安全殼內(nèi)釋熱的最終熱阱。在安全殼內(nèi)設(shè)置12個換熱器，換熱面積共一千多平方米。

　　由于這些安全系統(tǒng)的非能動設(shè)計理念及配備的高位換熱水箱，華龍一號機(jī)組可以滿足事故后72小時不干預(yù)原則，非能動安全系統(tǒng)在設(shè)計基準(zhǔn)事故或超設(shè)計基準(zhǔn)事故甚至嚴(yán)重事故時會自動投入運(yùn)行，分別執(zhí)行預(yù)防堆芯熔毀、堆芯融毀后保證壓力容器的完整性、提供蒸發(fā)器二次側(cè)冷卻、保證安全殼不超溫超壓、消除氫氣爆燃及爆炸風(fēng)險等安全功能。

　　四、技術(shù)優(yōu)勢

　　(一)安全性和先進(jìn)性優(yōu)勢明顯

　　華龍一號設(shè)計全面平衡地貫徹了核安全縱深防御原則和設(shè)計可靠性原則，創(chuàng)新性地采用"能動與非能動相結(jié)合的安全設(shè)計理念"，以可有效應(yīng)對動力源喪失的非能動安全系統(tǒng)作為經(jīng)過工程驗(yàn)證、高效、成熟、可靠的能動安全系統(tǒng)的補(bǔ)充，提供了多樣化的手段滿足安全要求。華龍一號"能動與非能動相結(jié)合的設(shè)計理念"充分汲取福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋，無論是對設(shè)計基準(zhǔn)事故還是嚴(yán)重事故，應(yīng)對手段的多樣性都得到了保證，滿足《核安全與放射性污染防治"十二五"規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)》、《福島核事故后核電廠改進(jìn)行動通用技術(shù)要求(試行)》和《"十二五"期間新建核電廠安全要求(征求意見稿)》，具有很高的安全性和技術(shù)先進(jìn)性。

　　(二)對海嘯和外部洪水采取有效防范措施

　　1.海嘯

　　地震海嘯的形成要具備三個條件：

　　(1)地震要發(fā)生在海底且地殼需大范圍的急劇垂直升降;

　　(2)地震強(qiáng)度需在6.5級以上且震源深度小于50km;

　　(3)地震發(fā)生海區(qū)的海水需達(dá)到足夠深度，一般要在1000m以上。

　　我國沿海各海區(qū)中，渤海平均水深約為20m，黃海、東海平均水深均在100m之內(nèi)，距發(fā)生地震海嘯要求水深在1000m以上的條件相差甚遠(yuǎn)。根據(jù)"福島核事故"后國家核安全局、中國地震局及國家海洋局聯(lián)合開展的中國沿海可能最大海嘯研究，南部海域可能最大海嘯高度約為2m，其它海區(qū)可能最大海嘯高度小于1m，該量值的海嘯其破壞程度遠(yuǎn)小于由天文潮和風(fēng)暴潮共同作用導(dǎo)致的外部洪水影響。

　　2.洪水設(shè)防

　　華龍一號核電廠對洪水的設(shè)防主要考慮以下四個方面：

　　(1)將廠址地坪標(biāo)高設(shè)置在上述設(shè)計基準(zhǔn)洪水位之上，即將核電廠建在足夠高的地方，避免洪水淹沒廠址。

　　(2)建造永久性的外部防洪屏障，如防波堤、護(hù)岸等。

　　(3)在核電廠運(yùn)行期內(nèi)，每隔10年對核電廠的防洪能力進(jìn)行重新評價，包括水文資料的更新和確保外部防洪屏障的有效性。

　　(4)與地方海洋、氣象、防災(zāi)管理部門建立預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動機(jī)制，制定合理可行的防洪預(yù)案，儲備充足的防洪物品，定期開展防洪演練。

　　(三)能夠承受大型飛機(jī)撞擊

　　眾所周知，"911"之后，商用大飛機(jī)撞擊核電站成為了一種可能，設(shè)計中應(yīng)考慮這一極端事件。目前，國際上第三代核電站的核島廠房設(shè)計過程中均考慮了商用大飛機(jī)的撞擊影響。華龍一號作為中國自主研發(fā)的百萬千瓦級先進(jìn)壓水堆，能夠抵御大型商業(yè)飛機(jī)撞擊是其設(shè)計要求之一，在具體的設(shè)計中，對于關(guān)鍵系統(tǒng)、設(shè)備采用抗大型商業(yè)飛機(jī)撞擊殼的方式進(jìn)行防護(hù)，如反應(yīng)堆廠房、燃料廠房。同時，對于冗余的安全系統(tǒng)及其支持配套系統(tǒng)，在布置設(shè)計上采取空間隔離的方式，保證即使執(zhí)行安全功能的某一系列安全系統(tǒng)受到飛機(jī)撞擊，至少還有一列安全系統(tǒng)能夠正常投運(yùn)。

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