摘要： 根据国内外有关核电

设备

制造厂所提供的资料

，形成四类可供我国将来核电站

选择的常规岛技术

方案

，并对四类技术方案进行了分析。关键词： 核电站

常规岛技术方案 核电机组


核电站的设备选型和供货商的选择，应采用国际竞争性招标

方式，在技术、经济、自主化、国产化等方面进行深入分析比较，来选定供货商和机型。国外制造商必须选择国内设备制造厂作为合作伙伴，转让技术、合作生产，逐步全面实现自主化和设备国产化。
　　经初步研究

，常规岛部分可供选择的国外主要设备潜在供货商有：英法GEC-ALSTHOM公司、美国

西屋公司、日本三菱公司、美国GE公司等。到目前为止，ALSTHOM公司已同中国

东方集团公司进行合作，形成一个联合体；美国西屋公司已同上海

核电设备成套集团公司合资，组成西屋-上海联队。其它公司到目前尚未进行合作。
　　根据ALSTHOM公司、西屋公司、三菱公司和GE公司等核电设备制造商所提供的资料，按照堆型的不同和一回路的不同，可以形成四类技术方案：　　方案一——三环路改进型压水堆核电机组；
　　方案二——ABB-CE的系统

80(System 80)型压水堆核电机组；
　　方案三——日本三菱公司的四环路压水堆核电机组；
　　方案四——先进型沸水堆(ABWR)核电机组。
　　下面就各类技术方案分别进行分析。
1　三环路改进型压水堆核电机组
　　此方案的一回路为标准的300 MW一个环路的三环路压水堆。此类方案包括中广核集团公司提出的CGP1000、欧洲公司(包括EDF、FRAMATOME、GEC-ALSTHOM)推出的CNP 1000和西屋-上海联队推出的CPWR1000三种压水堆核电机组。
1.1　CGP1000与 CNP1000核电机组
　　CGP 1000由中广核集团提出，以大亚湾

核电站为参考站，并借鉴美国西屋公司和ABB-CE公司的部分先进的设计

，有选择地吸收了用户要求文件(URD)的要求，形成以300 MW一条环路的CGP1000技术方案。常规岛部分，汽轮发电机组选用ALSTHOM的Arabelle1000型汽轮发电机组。
　　CNP1000由欧洲制造商(EDF、FRAMA-TOME、ALSTHOM)根据法国核电计划及大亚湾核电站、岭澳核电站等工程

的设计、制造、安装、运行

及维修中积累起来的经验推荐给中国的核电机组。常规岛部分的汽轮发电机组也以Arabelle1000型汽轮发电机组作为推荐机组。
　　由于CGP1000和CNP1000的常规岛部分的汽轮发电机组均为Arabelle1000型，所以实际上为同一类核电机组。
　　ALSTHOM在总结54台第1代汽轮发电机组的运行经验基础上，组合出了Arabelle1000型汽轮发电机组，参考电站为Chooz B(2台1 450 MW机组已分别于1996年7月11月投入运行)。
1.1.1　Arabelle1000型汽轮发电机组的主要技术数据
　　a)最大连续电功率：1 051 MW；
　　b)转速：1 500 r/min；
　　c)机组效率：36.3%；
　　d)末级叶片长度：1 450 mm；
　　e)排汽面积：76.8 m2；
　　f)背压：5.5 kPa；
　　g)凝汽器冷却面积：68 633 m2；
　　h)发电机额定输出功率：1 050 MW；
　　i)发电机视在输出功率：1 235 MVA；
　　j)发电机额定功率因数：0.85；
　　k)发电机额定端电压：26 kV。1.1.2　Arabelle1000型汽轮发电机组的主要特点
　　a)缸体结构：三缸四排汽(HP/IP+2×LP94)，汽轮机

采用高中压组合汽缸并直接和2个双流低压缸相连接，含有流向相反的高压

和中压蒸汽流道。低压缸为双流式，低压外缸体支承在冷凝器上面，不是直接装在汽机

基础上，轴承座和内缸体直接座于汽机基础上；
　　b)由于末级叶片比较长，具有较大的排汽面积，可使蒸汽膨胀过程加长，减少余速损失，提高机组效率；
　　c)由于蒸汽在高／中压缸中膨胀过程是以干蒸汽单流方向进行，另外，在高、中压排汽口加装抽汽扩散器以增加效率，所以，Arabelle1000型汽轮机的高中压膨胀效率相对比较高；
　　d)发电机采用水氢氢冷却方式，励磁系统采用无刷励磁方式。
1.2　CPWR1000核电机组
　　CPWR1000由西屋-上海联队推出，由上海市核电办公室牵头，组织上海核工程

研究设计院

、华东电力

设计院、西屋公司等单位

联合展开CPWR1000概念设计工作，并于1997年6月份完成。
　　CPWR1000是建立在西屋公司成熟的、经过设计、工程实践验证的技术上，以西班牙的Vandellos Ⅱ为参考电站(该电站已有50 000 h以上的高利用率的运行业

绩)，结合西屋先进型压水堆机组(APWR1000)技术，并进行适当改进而来。

1.2.1　CPWR1000汽轮发电机组主要技术数据
　　a)汽轮机型式：单轴、四缸、六排汽、凝汽式、二级再热装置；
　　b)转速：1 500 r/min；
　　c)主蒸汽门前蒸汽压力：6.764 MPa；
　　d)主蒸汽门前蒸汽温度：283.5 ℃；
　　e)主蒸汽门前蒸汽流量：5 493.5 t/h；
　　f)主蒸汽门前蒸汽湿度：0.25%；
　　g)回热抽汽级数：6级(1级高压加热器+1级除氧器+4级低压加热器)；
　　h)给水温度：223.9 ℃；
　　i)平均冷却水温度：23.0 ℃；
　　j)末级叶片长度：1 250 mm；
　　k)排汽压力：5 kPa；
　　l)净热耗率：9.788 kJ/(Wh)；
　　m)机组最大保证功率：1 071.09 MW；
　　n)发电机功率因数：0.9；
　　o)短路比：0.5；
　　p)冷却方式：水氢氢；
　　q)励磁系统：静态励磁系统。1.2.2　APWR1000汽轮发电机组结构特点
　　汽轮发电机组采用1个双流式高压汽缸及3个双流式低压汽缸串联组合，汽轮机末级叶片长度为1 250 mm，六排汽口，配置2台一级汽水分离以及两级蒸汽再热的汽水分离再热器。
1.2.3　CPWR1000相对于Vandellos Ⅱ的主要改进
　　a)核电机组最大保证出力由982 MW改为1 071 MW；
　　b)主汽门前蒸汽参数由6.44 MPa、280.2 ℃改为6.76 MPa、283.5 ℃；
　　c)平均冷却水温度由17.8 ℃改为23 ℃；
　　d)末级叶片长度由1 117.6 mm改为1 250 mm；
　　e)汽轮机旁路容量由40%额定汽量改为85%；
　　f)汽轮机回热系统由不设除氧器改为带除氧器；
　　g)发电机电压拟由21 kV改为24 kV；
　　h)凝汽器压力由7 kPa改为5 kPa；
　　i)汽轮机净热耗率由10.209 kJ/(Wh)降到9.788 kJ/(Wh)以下；
　　j)加大凝结水精处理装置容量；
　　k)常规岛仪表控制采用微机分散控制系统。2　ABB-CE的系统80(System80)型压水堆核电机组
　　此方案也是压水堆机组，较三环路方案不同之处是核岛部分为双蒸发器，由美国燃烧工程公司(ABB-CE)开发而成。此方案也为韩国核电国产化方案，核岛部分为ABB-CE的系统80反应堆，相匹配的常规岛部分为美国GE公司的汽轮发电机组。参考电站为韩国灵光3、4机组。
　　灵光3、4机组经过2～3 a的运行，设备运行状况良好。
　　目前由于还没有收集到GE公司关于灵光3、4机组常规岛部分的详细资料，汽轮发电机组的技术参数、型式、内部结构及热力系统等还暂时不能描述。
3　日本三菱公司的四环路压水堆核电机组
　　此方案亦属成熟技术的压水堆机组，其技术的先进性与安全水平与三环路和双蒸发器方案相当。日本三菱公司推荐的四环路压水堆核电机组方案，是以日本大饭3、4机组作为参考电站。
　　大饭3、4机组采用了美国西屋公司的Model 412的标准设计，与大饭1、2号机组完全一致(大饭1、2号机组均为西屋公司设备)，是一个技术成熟的、有丰富运行经验的机组。大饭3、4号机组已分别于1991年和1992年投入商业运行。