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                俄罗斯VVER-TOI反应堆的最新发展

                来源: 国际能源 发布日期:2022-01-04

                全球第一个VVER-TOI反应∩堆正在俄罗斯库尔斯克Ⅱ号核电站(Kursk Ⅱ)建造,使用与早←期VVER相同的工∑ 程方法,但也有一些独特的特点。


                1、VVER-TOI应急设计

                00.jpg

                库尔斯克Ⅱ号核电站施工︻现场(图源:Rosenergoatom)

                 

                俄罗斯设计的VVER-TOI,是基于VVER-1200核电站的工程解决方案。

                 

                VVER-TOI设计提供了更长的电厂自@我维持应急运行时间,以及更少的固体放射性废物和排放物。

                 

                它结合了主动和被动安全系统。此外,它还确保在各○种自然和人为事件组合导致完全停电的ζ情况下,反应堆设备能够过渡到安全状态。

                 

                动力〖装置能够在同时发生的商用飞机坠毁、地震和海啸中幸存下来。无需操作员干预的电厂宽限期已延长至72小时。

                 

                由于VVER-TOI设计采用与其前身相同的工程方法,因此不需要改变电厂的基本概念、结构和布局解决ζ 方案,只是需要◣新的设备布局。

                 

                蒸汽发生器分两排布置,两个蒸汽▼发生器排成一排,早期的设计要求在核反应堆周围设置切线。

                 

                2、蒸汽发Ψ生器设计

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                VVER-TOI蒸汽发生器(图源:Atomenergomash)


                设备改造包括蒸汽发生器的新设计,顶部没有蒸汽○集管,蒸汽从一个直接连接到蒸汽管线的喷嘴流出(早期设计的10个喷嘴采用经典设计,蒸汽通过该喷嘴进入公共■蒸汽集管,然后进【入蒸汽管线)。

                 

                新蒸汽发生器长16米,直径超过4米,重量为355吨。蒸汽发生器的中部有冷却液进口和出口集管,11000热交换管的末端(盘管)固定①在此处。管径16mm,壁厚1.5mm,长度11-17m。

                 

                与VVER-1200 PGV型蒸汽发生器「1602t/h相比,VVER-TOI型◤蒸汽发生器的蒸汽生成能力增加到1652t/h。与VVER-1200 PGV型蒸汽发生器的803MW相比,新蒸汽发生器的标称热功率为828MW。

                 

                3、反应堆压力容器

                00.jpgVVER-TOI反应堆压力容器(图源:Atomenergomash)


                反应堆容器的设计也已改变。

                 

                底部直♂径增加了▆100mm,等于堆芯壳体的外径(经典设计提供了底部和堆芯壳体之间的结构连接)。

                00.jpg喷嘴区域的》底部壳体也是支撑壳体,但不包括焊╲接接头(与经典设计中的五个或六个焊缝相比,有四个容器焊缝)。

                 

                偶数和奇数喷嘴轴线ξ 之间的角度已更改为78°(经典设计规定为№55°)。

                 

                焊接接头的减少,意味着反应堆容器的制造速度加快,焊接、清洁和无损检测的劳动力成本降〗低,这也会提高反应堆容器设计的可靠性。

                 

                4、库尔斯克Ⅱ号核电站

                00.jpg库尔斯克Ⅱ号核电站是第一个使用VVER-TOI反应◇堆的项目,它有四个新的发电机组,每个机组的々容量为1300MW。

                 

                AEM技术公司(Rosatom机械◆工程部门AtomEnergoMash的子公司)是唯一一家能够制造完整核蒸汽发生器的俄罗斯制造商,也是VVER-TOI的制造商。

                 

                该公司于2018年开始生产第一台VVER-TOI。库尔斯克Ⅱ号核电站-1号机组反应堆的容器和蒸汽发生器于2020制造,并于2021年4月装运。

                 

                库尔斯克Ⅱ号核电站2号机组反应堆设备制造目前正在进行中,2号机组反应堆的整套蒸汽发电机组将于2022年上半年装运¤。

                 

                AEM技术总监伊戈尔·科托夫(Igor Kotov)表示,库尔斯克Ⅱ号核电站是俄罗斯VVER技术发展的下一阶段。

                 

                “AEM技术公□司是该设备的最大制造商,VVER-TOI制造对我们来说是一个卐挑战。这是一个展示我们快速调整制造流程以应对新挑々战、保持高标准能力的机会。尽管存在检疫限制,我们还是成功地制造了第一套具有俄罗斯新的VVER-TOI型反应堆。”科托夫说。

                 

                5、AEM技术公司

                00.jpgAEM技术公司每年最多◥生产四套电厂设施。截至2025年,该公司积压的订单价值1930亿卢布。

                 

                该公司截至2028年的核电厂设备制造计划,包括24个带内部构件的反应堆容器和93个蒸汽发生→器,投资计划为388个新设备项目的调试和相关投资提供了约97亿卢布。

                 

                AEM技术公司设施目≡前正在为位于Rooppur(孟加拉国)、Akkuyu(土耳其)、Kudankulam(印度)、田湾(中国)、徐大堡(中国)和库尔斯克II(俄罗斯)的核机组制造←设备。

                 

                12月27日,库尔斯克Ⅱ号核电站1号机组内安全壳(VZO)圆顶的安装完成。

                 

                VZO的最后一层∏由Trest RosSEM的专家安装,Trest RosSEM是Rosatom工程部门(ASE)一部分。内部安全壳是保证核电站辐射安全的最重要装置。

                 

                库尔斯克核电站『新机组施工第一副主任安德烈·奥沙林(Andrei Osharin)说:“外壳最后一层的安装是一项非常苛刻的操作,需要高度专业↙化,因为安装的金属结构重量为265吨,要⌒ 求安装精度高,公差为10mm。该层底部直径为27米。顶部完全变细,形成▓一个密封圆顶。一号机组反应堆厂房的结构现已达到61.7米的高度。”

                 

                内ξ 部安全壳穹顶部分的分层安装,由世界上最强大的履带式」起重机之一Liebherr进行,其起重能力高达1350吨。这台起重机是√专门运到施工现场进行这项工作的。

                 

                安全壳内壳穹顶部分的安装,为反应堆厂房内的工作开』辟了一条新的战线。

                 

                现※在可以开始连接和启动环形吊车,安装反应堆ㄨ容器、蒸汽发生器和主循环管道,以及完成厂房的工作,包括安全壳内★的覆层结构和创建清洁的安装区,这是ω开始安装反应堆容器的先决条件。

                 

                “圆顶的安装是库尔斯克Ⅱ号核电站建造◥过程中的一个里程碑事件,”Atomstroyexport副总裁、库尔斯克II核■电站建造项目总监Oleg Spherle指出,“对我们来说,最重要的是在2021完成内部安全壳的安装,因为热回路的Ψ 关闭创造了在冬季反应堆建筑中央大厅工作的舒适条件。”

                 

                建筑商将于2022年3月开始浇筑内保护壳的圆顶混凝土≡。1号机组内部安全壳的建造耗时两年——第一层▅的安装于2019年12月开始。

                 

                同样在12月27日,OMZ集团的一部分Izhorskiye Zavody根据AEM技术(Rosatom机械工⊙程部门Atomenergomash的一部分)的订单完成了库♂尔斯克Ⅱ号核电站-2号机组压力补偿器的制造。该设备已成功通过所有◥液压试验。

                 

                压力补偿器在反应器的一回路中运行,用于在装置的标称运行@ 模式下产生和维持回路中的压力,以及限制瞬态和紧急模式下的压力波动。在液压试验⊙期间,容器在高〖温下进行密封性试验,补偿器配有加热至96℃的水。

                 

                试验期间,储罐内的压『力达到该设备允许的最大值-24.7Mpa,通过所有测试并被委员会接受。

                 

                设备正@在准备运往现场,压力补偿器的质量为185吨。组装长14米,直径3.3米。其内部体积为79立方米,壁厚为152毫米。

                 

                库尔斯克Ⅱ核电站是目前库尔斯克核电站的∑ 替代电站,采用新设计VVER-TOI反应堆的前两台机组,调试将与运行电厂库尔斯克1号和2号反应∑堆的RBMK反应堆的停运同步进@ 行。

                 

                6、库尔斯克Ⅰ号核电站

                00.jpg现有工厂的库尔斯克Ⅰ号核︽电站在12月早些时候被永久关闭。

                 

                经过45年的运行,俄罗斯√库尔斯克核电站Ⅰ号核电站♀于12月19日永久关闭。

                 

                RBMK-1000发电机组〖被关闭,以无发电模式运行,相关许可证由俄罗斯联邦环境、技术和核监督局(Rostekhnadzor)颁发。

                 

                库尔斯克核电站代理主任亚历山大·乌瓦金(Alexander Uvakin)说:“自1976年12月19日开●始运行以来,该机组发电量超过251TWh。考虑到目前的能源消▆耗,这足以确保库尔斯克地区30年的能源。该装置已可靠、安全地〇工作。”

                 

                核能公司总经理安德烈·彼得罗夫(Andrei Petrov)指出:“库尔斯克核电站开始了一个新的故事。现在,库尔斯▃克核电站退役RBMK-1000发电机组的容量更换站的建①设正在全面展开。新机组正在按照俄罗斯设计师根据VVER-1200技术解决方案创建的最现代化的国内设计核电站项☉目进行建造。使用VVER-TOI反应堆建造的发电机组将提高【功率,并改善技术№和经济指标。”

                 

                库尔斯克Ⅱ号核电站是第一个使用VVER-TOI的项目,将有四个容量为1300MW的新发◥电机组。

                 

                AEM 技术公司于2018年开始生产第一台VVER-TOI。库尔斯克Ⅱ号核电站1号机组的反应堆容器和蒸汽◤发生器于2020制造并于2021年4月装运。库尔斯克Ⅱ号核电站2号机组的设备制造目前正在进行中,2号机↘组的整套蒸汽发电机组将于2022年上半年装运。(完)


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