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全球首個(gè)VVER-TOI反應(yīng)堆的最新發(fā)展

作者： 2022年01月06日 來源： 瀏覽量：
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全球第一個(gè)VVER-TOI反應(yīng)堆正在俄羅斯庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站（KurskⅡ）建造，使用與早期VVER相同的工程方法，但也有一些獨(dú)特的特點(diǎn)。1、VVER-TOI應(yīng)急設(shè)計(jì)俄羅斯設(shè)計(jì)的VVER-TOI，是基于VVER-1200核電站的工程解決方案。V
全球第一個(gè)VVER-TOI反應(yīng)堆正在俄羅斯庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站（Kursk Ⅱ）建造，使用與早期VVER相同的工程方法，但也有一些獨(dú)特的特點(diǎn)。
 
1、VVER-TOI應(yīng)急設(shè)計(jì)
 
俄羅斯設(shè)計(jì)的VVER-TOI，是基于VVER-1200核電站的工程解決方案。
 
VVER-TOI設(shè)計(jì)提供了更長的電廠自我維持應(yīng)急運(yùn)行時(shí)間，以及更少的固體放射性廢物和排放物。
 
它結(jié)合了主動(dòng)和被動(dòng)安全系統(tǒng)。此外，它還確保在各種自然和人為事件組合導(dǎo)致完全停電的情況下，反應(yīng)堆設(shè)備能夠過渡到安全狀態(tài)。
 
動(dòng)力裝置能夠在同時(shí)發(fā)生的商用飛機(jī)墜毀、地震和海嘯中幸存下來。無需操作員干預(yù)的電廠寬限期已延長至72小時(shí)。
 
由于VVER-TOI設(shè)計(jì)采用與其前身相同的工程方法，因此不需要改變電廠的基本概念、結(jié)構(gòu)和布局解決方案，只是需要新的設(shè)備布局。
 
蒸汽發(fā)生器分兩排布置，兩個(gè)蒸汽發(fā)生器排成一排，早期的設(shè)計(jì)要求在核反應(yīng)堆周圍設(shè)置切線。
 
2、蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)
 
設(shè)備改造包括蒸汽發(fā)生器的新設(shè)計(jì)，頂部沒有蒸汽集管，蒸汽從一個(gè)直接連接到蒸汽管線的噴嘴流出（早期設(shè)計(jì)的10個(gè)噴嘴采用經(jīng)典設(shè)計(jì)，蒸汽通過該噴嘴進(jìn)入公共蒸汽集管，然后進(jìn)入蒸汽管線）。新蒸汽發(fā)生器長16米，直徑超過4米，重量為355噸。
 
蒸汽發(fā)生器的中部有冷卻液進(jìn)口和出口集管，11000熱交換管的末端（盤管）固定在此處。管徑16mm，壁厚1.5mm，長度11-17m。與VVER-1200 PGV型蒸汽發(fā)生器1602t/h相比，VVER-TOI型蒸汽發(fā)生器的蒸汽生成能力增加到1652t/h。
 
與VVER-1200 PGV型蒸汽發(fā)生器的803MW相比，新蒸汽發(fā)生器的標(biāo)稱熱功率為828MW。
 
3、反應(yīng)堆壓力容器
 
反應(yīng)堆容器的設(shè)計(jì)也已改變。底部直徑增加了100mm，等于堆芯殼體的外徑（經(jīng)典設(shè)計(jì)提供了底部和堆芯殼體之間的結(jié)構(gòu)連接）。
 
噴嘴區(qū)域的底部殼體也是支撐殼體，但不包括焊接接頭（與經(jīng)典設(shè)計(jì)中的五個(gè)或六個(gè)焊縫相比，有四個(gè)容器焊縫）。
 
偶數(shù)和奇數(shù)噴嘴軸線之間的角度已更改為78°（經(jīng)典設(shè)計(jì)規(guī)定為55°）。
 
焊接接頭的減少，意味著反應(yīng)堆容器的制造速度加快，焊接、清潔和無損檢測的勞動(dòng)力成本降低，這也會(huì)提高反應(yīng)堆容器設(shè)計(jì)的可靠性。
 
4、庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站
 
庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站是第一個(gè)使用VVER-TOI反應(yīng)堆的項(xiàng)目，它有四個(gè)新的發(fā)電機(jī)組，每個(gè)機(jī)組的容量為1300MW。
 
AEM技術(shù)公司（Rosatom機(jī)械工程部門AtomEnergoMash的子公司）是唯一一家能夠制造完整核蒸汽發(fā)生器的俄羅斯制造商，也是VVER-TOI的制造商。
 
該公司于2018年開始生產(chǎn)第一臺(tái)VVER-TOI。庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站-1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆的容器和蒸汽發(fā)生器于2020制造，并于2021年4月裝運(yùn)。
 
庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站2號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆設(shè)備制造目前正在進(jìn)行中，2號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆的整套蒸汽發(fā)電機(jī)組將于2022年上半年裝運(yùn)。
 
AEM技術(shù)總監(jiān)伊戈?duì)枴た仆蟹颍↖gor Kotov）表示，庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站是俄羅斯VVER技術(shù)發(fā)展的下一階段。
 
“AEM技術(shù)公司是該設(shè)備的最大制造商，VVER-TOI制造對(duì)我們來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。這是一個(gè)展示我們快速調(diào)整制造流程以應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)、保持高標(biāo)準(zhǔn)能力的機(jī)會(huì)。盡管存在檢疫限制，我們還是成功地制造了第一套具有俄羅斯新的VVER-TOI型反應(yīng)堆。”科托夫說。
 
5、AEM技術(shù)公司
 
AEM技術(shù)公司每年最多生產(chǎn)四套電廠設(shè)施。截至2025年，該公司積壓的訂單價(jià)值1930億盧布。
 
該公司截至2028年的核電廠設(shè)備制造計(jì)劃，包括24個(gè)帶內(nèi)部構(gòu)件的反應(yīng)堆容器和93個(gè)蒸汽發(fā)生器，投資計(jì)劃為388個(gè)新設(shè)備項(xiàng)目的調(diào)試和相關(guān)投資提供了約97億盧布。
 
AEM技術(shù)公司設(shè)施目前正在為位于Rooppur（孟加拉國）、Akkuyu（土耳其）、Kudankulam（印度）、田灣（中國）、徐大堡（中國）和庫爾斯克II（俄羅斯）的核機(jī)組制造設(shè)備。
 
12月27日，庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站1號(hào)機(jī)組內(nèi)安全殼（VZO）圓頂?shù)陌惭b完成。
 
VZO的最后一層由Trest RosSEM的專家安裝，Trest RosSEM是Rosatom工程部門（ASE）一部分。內(nèi)部安全殼是保證核電站輻射安全的最重要裝置。
 
庫爾斯克核電站新機(jī)組施工第一副主任安德烈·奧沙林（Andrei Osharin）說：“外殼最后一層的安裝是一項(xiàng)非常苛刻的操作，需要高度專業(yè)化，因?yàn)榘惭b的金屬結(jié)構(gòu)重量為265噸，要求安裝精度高，公差為10mm。該層底部直徑為27米。頂部完全變細(xì)，形成一個(gè)密封圓頂。一號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆廠房的結(jié)構(gòu)現(xiàn)已達(dá)到61.7米的高度。”
 
內(nèi)部安全殼穹頂部分的分層安裝，由世界上最強(qiáng)大的履帶式起重機(jī)之一Liebherr進(jìn)行，其起重能力高達(dá)1350噸。這臺(tái)起重機(jī)是專門運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行這項(xiàng)工作的。
 
安全殼內(nèi)殼穹頂部分的安裝，為反應(yīng)堆廠房內(nèi)的工作開辟了一條新的戰(zhàn)線。
 
現(xiàn)在可以開始連接和啟動(dòng)環(huán)形吊車，安裝反應(yīng)堆容器、蒸汽發(fā)生器和主循環(huán)管道，以及完成廠房的工作，包括安全殼內(nèi)的覆層結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建清潔的安裝區(qū)，這是開始安裝反應(yīng)堆容器的先決條件。
 
“圓頂?shù)陌惭b是庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站建造過程中的一個(gè)里程碑事件，”Atomstroyexport副總裁、庫爾斯克II核電站建造項(xiàng)目總監(jiān)Oleg Spherle指出，“對(duì)我們來說，最重要的是在2021完成內(nèi)部安全殼的安裝，因?yàn)闊峄芈返年P(guān)閉創(chuàng)造了在冬季反應(yīng)堆建筑中央大廳工作的舒適條件。”
 
建筑商將于2022年3月開始澆筑內(nèi)保護(hù)殼的圓頂混凝土。1號(hào)機(jī)組內(nèi)部安全殼的建造耗時(shí)兩年——第一層的安裝于2019年12月開始。
 
同樣在12月27日，OMZ集團(tuán)的一部分Izhorskiye Zavody根據(jù)AEM技術(shù)（Rosatom機(jī)械工程部門Atomenergomash的一部分）的訂單完成了庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站-2號(hào)機(jī)組壓力補(bǔ)償器的制造。該設(shè)備已成功通過所有液壓試驗(yàn)。
 
壓力補(bǔ)償器在反應(yīng)器的一回路中運(yùn)行，用于在裝置的標(biāo)稱運(yùn)行模式下產(chǎn)生和維持回路中的壓力，以及限制瞬態(tài)和緊急模式下的壓力波動(dòng)。在液壓試驗(yàn)期間，容器在高溫下進(jìn)行密封性試驗(yàn)，補(bǔ)償器配有加熱至96℃的水。
 
試驗(yàn)期間，儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力達(dá)到該設(shè)備允許的最大值-24.7Mpa，通過所有測試并被委員會(huì)接受。
 
設(shè)備正在準(zhǔn)備運(yùn)往現(xiàn)場，壓力補(bǔ)償器的質(zhì)量為185噸。組裝長14米，直徑3.3米。其內(nèi)部體積為79立方米，壁厚為152毫米。
 
庫爾斯克Ⅱ核電站是目前庫爾斯克核電站的替代電站，采用新設(shè)計(jì)VVER-TOI反應(yīng)堆的前兩臺(tái)機(jī)組，調(diào)試將與運(yùn)行電廠庫爾斯克1號(hào)和2號(hào)反應(yīng)堆的RBMK反應(yīng)堆的停運(yùn)同步進(jìn)行。
 
6、庫爾斯克Ⅰ號(hào)核電站
 
現(xiàn)有工廠的庫爾斯克Ⅰ號(hào)核電站在12月早些時(shí)候被永久關(guān)閉。
 
經(jīng)過45年的運(yùn)行，俄羅斯庫爾斯克核電站Ⅰ號(hào)核電站于12月19日永久關(guān)閉。
 
RBMK-1000發(fā)電機(jī)組被關(guān)閉，以無發(fā)電模式運(yùn)行，相關(guān)許可證由俄羅斯聯(lián)邦環(huán)境、技術(shù)和核監(jiān)督局（Rostekhnadzor）頒發(fā)。
 
庫爾斯克核電站代理主任亞歷山大·烏瓦金（Alexander Uvakin）說：“自1976年12月19日開始運(yùn)行以來，該機(jī)組發(fā)電量超過251TWh。考慮到目前的能源消耗，這足以確保庫爾斯克地區(qū)30年的能源。該裝置已可靠、安全地工作。”
 
核能公司總經(jīng)理安德烈·彼得羅夫（Andrei Petrov）指出：“庫爾斯克核電站開始了一個(gè)新的故事。現(xiàn)在，庫爾斯克核電站退役RBMK-1000發(fā)電機(jī)組的容量更換站的建設(shè)正在全面展開。新機(jī)組正在按照俄羅斯設(shè)計(jì)師根據(jù)VVER-1200技術(shù)解決方案創(chuàng)建的最現(xiàn)代化的國內(nèi)設(shè)計(jì)核電站項(xiàng)目進(jìn)行建造。使用VVER-TOI反應(yīng)堆建造的發(fā)電機(jī)組將提高功率，并改善技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。”
 
庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站是第一個(gè)使用VVER-TOI的項(xiàng)目，將有四個(gè)容量為1300MW的新發(fā)電機(jī)組。
 
AEM 技術(shù)公司于2018年開始生產(chǎn)第一臺(tái)VVER-TOI。庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站1號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆容器和蒸汽發(fā)生器于2020制造并于2021年4月裝運(yùn)。庫爾斯克Ⅱ號(hào)核電站2號(hào)機(jī)組的設(shè)備制造目前正在進(jìn)行中，2號(hào)機(jī)組的整套蒸汽發(fā)電機(jī)組將于2022年上半年裝運(yùn)。 
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