2 ABB-CE的系統80(System80)型壓水堆核電機組
此方案也是壓水堆機組,較三環路方案不同之處是核島部分為雙蒸發器,由美國燃燒工程公司(ABB-CE)開發而成。此方案也為韓國核電國產化方案,核島部分為ABB-CE的系統80反應堆,相匹配的常規島部分為美國GE公司的汽輪發電機組。參考電站為韓國靈光3、4機組。
靈光3、4機組經過2~3 a的運行,設備運行狀況良好。
目前由于還沒有收集到GE公司關于靈光3、4機組常規島部分的詳細資料,汽輪發電機組的技術參數、型式、內部結構及熱力系統等還暫時不能描述。
3 日本三菱公司的四環路壓水堆核電機組
此方案亦屬成熟技術的壓水堆機組,其技術的先進性與安全水平與三環路和雙蒸發器方案相當。日本三菱公司推薦的四環路壓水堆核電機組方案,是以日本大飯3、4機組作為參考電站。
大飯3、4機組采用了美國西屋公司的Model 412的標準設計,與大飯1、2號機組完全一致(大飯1、2號機組均為西屋公司設備),是一個技術成熟的、有豐富運行經驗的機組。大飯3、4號機組已分別于1991年和1992年投入商業運行。
3.1 三菱公司提供的汽輪發電機組的主要技術數據
a)發電機端額定出力:1 036 MW;
b)汽輪機型式:TC6F-44;
c)轉速:1 500 r/min;
d)主汽門前蒸汽參數:壓力6.30 MPa(絕對壓力),溫度279.6 ℃,濕度0.43%,額定出力時蒸汽流量5 844.129 t/h;
e)給水溫度:226.7 ℃;
f)凝汽器壓力:5.07 kPa(絕對壓力);
g)低壓缸總的排汽面積:71 m2;
h)發電機冷卻方式:水氫氫;
i)勵磁方式:無刷勵磁。
3.2 機組的主要特點
3.2.1 熱力系統
熱力系統為壓水堆機組典型的熱力系統,MSR再熱為兩級。汽輪機為1個高壓缸和3個低壓缸。回熱系統為1級高壓加熱器+1級除氧器+4級低壓回熱器。
3.2.2 廠房布置
機組布置為平行式,即反應堆的軸線與汽輪發電機組的軸線平行,這樣的布置比較緊湊,汽機房體積小,行車可以共用,電纜長度短,機組之間的交通方便,只需要在汽機房墻的設計上考慮葉片飛射物的保護厚度即可。
4 先進型沸水堆(ABWR)核電機組
此方案為美國通用電氣公司(GE)推出的先進型沸水堆(ABWR)核電機組,能滿足用戶要求文件(URD)。以日本東京電力公司的柏崎6、7號機組作為參考電站。
柏崎6、7號機組是目前世界上唯一獲得美、日兩國設計批準的、已建成并投入商業運行的改進型沸水堆核電機組。反應堆和汽輪發電機組均由美國通用電氣公司生產,柏崎6號機是世界上第1個ABWR機組,于1991年9月開始建設,1996年11月竣工投入商業運行。
沸水堆核電機組是以美國通用電氣公司(GE)為主進行開發的。1957年首臺沸水堆核電機組投入運行,其后,經過多年的改進,從BWR-1到BWR-6,最后到ABWR.
4.1 ABWR汽輪發電機組主要技術數據
a)額定功率:1 350 MW;
b)汽輪機型式:TC6F-52;
c)汽缸結構:四缸六排汽(1HP+3LP);
d)主汽門前主蒸汽壓力:6.79 MPa;
e)主汽門前主蒸汽流量:7 640 t/h;
f)主汽門前主蒸汽濕度:0.4%;
g)低壓缸末級葉片長度:1 320.88 mm;
h)回熱系統:4級低壓加熱器+2級高壓加熱器(無除氧器)。
4.2 ABWR核電機組的主要特點
4.2.1 熱力系統
熱力系統為直接循環系統,冷卻劑直接作為汽輪機的工質,將PWR核電機組中的一回路和二回路并為1個回路。
ABWR和PWR的汽輪機回熱抽汽系統沒有什么兩樣,其參數相似,ABWR主蒸汽壓力略高于PWR,MSR的再熱采用兩級,以提高熱效率,4級低加、2級高加,不設除氧器。加熱器的疏水泵將疏水打入前級凝結水管。
4.2.2 廠房布置
由于ABWR是反應堆核蒸汽直接通到汽輪機,因此汽機廠房需要考慮防放射性的措施,汽機高壓缸、MSR、高壓加熱器均用屏蔽墻隔離,運行期間人員不能進入。汽輪機的抽汽機排汽需經過過濾排入排汽筒,整個汽機車間是閉式通風系統。主蒸汽通過的安全殼兩側都有開關隔離閥。ABWR在正常運轉時,如核燃料包殼不破損,主蒸汽攜帶放射性核元素主要是N16,N16的半衰期僅7 s.新蒸汽部分,即高壓缸部分、MSR、高壓加熱器部分是帶放射性的,需要屏蔽,而低壓缸、凝結水部分是不帶放射性的,不做特殊屏蔽。
5 結束語
以上四類技術方案的核電機組均是目前世界上技術比較先進和成熟的機組,其參考電站均有良好的運行業績,四類方案都是可以供我國將來核電站選擇的常規島技術方案。