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技術(shù)文章
中國核電閥門的發(fā)展
閱讀：342 發(fā)布時(shí)間：2014-5-20
一、概況
核電閥門是指在核電站中核島N1、常規(guī)島CI和電站輔助設(shè)施BOP系統(tǒng)中使用的閥門。從安全級別上分為核安全Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、非核級。其中核安全Ⅰ級要求zui高。核電閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備，是核電站安全運(yùn)行中的*的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)一座具有兩臺100萬KW機(jī)組的核電站有各類閥門3萬臺。
據(jù)統(tǒng)計(jì)目前*共有447個(gè)核電機(jī)組正在運(yùn)行，總裝機(jī)容量為3.8億KW，約占總發(fā)電量的16.2%。有17個(gè)國家核電站裝機(jī)容量占其本國總發(fā)電量的25%以上。其中法國占77%，韓國占38%，日本占36%，英國占28%。美國也達(dá)到了20%。在所運(yùn)行的核電機(jī)組中，50%以上為壓水堆，其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高溫氣冷堆。
我國zui早應(yīng)用核動(dòng)力技術(shù)的領(lǐng)域是軍事工業(yè)。20世紀(jì)70年代初**艘壓水堆核動(dòng)力潛艇正式投入使用。從1985年我國自行設(shè)計(jì)建造秦山一期30萬KW核電機(jī)組以來，先后通過自主設(shè)計(jì)建造，引進(jìn)*方式又建了大亞灣秦山二期、秦山三期、嶺澳、田灣共6座核電站，總裝機(jī)容量達(dá)到870萬KW。占全國發(fā)電裝機(jī)容量的2%。我國計(jì)劃到2020年核電裝機(jī)容量將由現(xiàn)在的870萬KW增加到4000萬KW，屆時(shí)占全國電力裝機(jī)總量的4%左右，即從現(xiàn)在起，平均每年至少建造兩個(gè)百萬KW的核電機(jī)組。已建成的核電站中，除秦山三期采用加拿大重水堆型外，其它均為壓水堆。由俄羅斯提供的田灣核電站單機(jī)功率參數(shù)zui大，為106萬KW。中國原子能科學(xué)研究院、清華大學(xué)等單位建造的快中子增殖反應(yīng)堆，*堆、高溫氣冷堆等在國內(nèi)尚屬研究試驗(yàn)堆，取得經(jīng)驗(yàn)后將擴(kuò)大建造商業(yè)用堆。值得關(guān)注的是由美國西屋公司設(shè)計(jì)的超第三代壓水堆核電機(jī)組AP600、AP1000具有更高的運(yùn)行安全性，其設(shè)計(jì)采用了非能動(dòng)原理如重力、對流、冷凝等，用來做為安全系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)力，大大減少了電、液、氣等能動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)閥門使用量減少50%，泵減少35%、電纜用量減少80%，抗震等級要求設(shè)備數(shù)量下降了45%，電站壽期可達(dá)60年（現(xiàn)為30～40年）。但這種核電站目前世界上還沒有建成運(yùn)行的范例。我國目前也在進(jìn)行第三代核電站的研究和實(shí)驗(yàn)工作。
核電站中閥門的數(shù)量分布以大亞灣核電站為例，核島部分占43.5%、常規(guī)島部分占45%、輔助設(shè)施占11.5%。其核島部分使用的各類閥門共有1.3萬臺。
以閥門配置情況看,截止閥占33.6%，隔膜閥占26.2%、球閥占12.8%。這三項(xiàng)占核島閥門的72.6%。從安全等級分布看，核Ⅰ級的僅有2.3%、核Ⅱ、Ⅲ級的合計(jì)有52%，而非核級的占了45.7%。
核電閥門在核電站中的投資比例占核電站建成價(jià)的1.6%左右。按嶺澳兩臺百萬KW機(jī)組核電站建成價(jià)35億美元計(jì)算，閥門投資為0.56億美元，折合人民幣約4.6億元。按國家核電發(fā)展規(guī)劃，到2020年新建核電站中閥門總投資累計(jì)將達(dá)到70多億元人民幣（若將材料等物價(jià)上漲因素考慮在內(nèi)將達(dá)到近百億元人民幣）。
核電閥門的維修、更換費(fèi)用在核電站維修總額中約占50%。一座具有兩臺百萬千瓦機(jī)組的核電站每年總維修費(fèi)用將在1.35億元人民幣左右。閥門維修、更換費(fèi)用每年達(dá)到約6700萬元人民幣。當(dāng)我國運(yùn)行的百萬千瓦核電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到2000萬KW時(shí)，每年核電閥門的維修、更換費(fèi)用就將達(dá)到6.7億元人民幣。
目前，我國核電站中使用的閥門，除秦山一期、二期中使用部分國產(chǎn)閥門外，其它核島和常規(guī)島部分所用閥門幾乎全部進(jìn)口。這種狀況和國家到2020年發(fā)展核電的規(guī)劃，為中國的閥門行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也是對中國閥門行業(yè)的一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
核電閥門是指在核電站中核島N1、常規(guī)島CI和電站輔助設(shè)施BOP系統(tǒng)中使用的閥門。從安全級別上分為核安全Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、非核級。其中核安全Ⅰ級要求zui高。核電閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備，是核電站安全運(yùn)行中的*的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)一座具有兩臺100萬KW機(jī)組的核電站有各類閥門3萬臺。
據(jù)統(tǒng)計(jì)目前*共有447個(gè)核電機(jī)組正在運(yùn)行，總裝機(jī)容量為3.8億KW，約占總發(fā)電量的16.2%。有17個(gè)國家核電站裝機(jī)容量占其本國總發(fā)電量的25%以上。其中法國占77%，韓國占38%，日本占36%，英國占28%。美國也達(dá)到了20%。在所運(yùn)行的核電機(jī)組中，50%以上為壓水堆，其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高溫氣冷堆。
我國zui早應(yīng)用核動(dòng)力技術(shù)的領(lǐng)域是軍事工業(yè)。20世紀(jì)70年代初**艘壓水堆核動(dòng)力潛艇正式投入使用。從1985年我國自行設(shè)計(jì)建造秦山一期30萬KW核電機(jī)組以來，先后通過自主設(shè)計(jì)建造，引進(jìn)*方式又建了大亞灣秦山二期、秦山三期、嶺澳、田灣共6座核電站，總裝機(jī)容量達(dá)到870萬KW。占全國發(fā)電裝機(jī)容量的2%。我國計(jì)劃到2020年核電裝機(jī)容量將由現(xiàn)在的870萬KW增加到4000萬KW，屆時(shí)占全國電力裝機(jī)總量的4%左右，即從現(xiàn)在起，平均每年至少建造兩個(gè)百萬KW的核電機(jī)組。已建成的核電站中，除秦山三期采用加拿大重水堆型外，其它均為壓水堆。由俄羅斯提供的田灣核電站單機(jī)功率參數(shù)zui大，為106萬KW。中國原子能科學(xué)研究院、清華大學(xué)等單位建造的快中子增殖反應(yīng)堆，*堆、高溫氣冷堆等在國內(nèi)尚屬研究試驗(yàn)堆，取得經(jīng)驗(yàn)后將擴(kuò)大建造商業(yè)用堆。值得關(guān)注的是由美國西屋公司設(shè)計(jì)的超第三代壓水堆核電機(jī)組AP600、AP1000具有更高的運(yùn)行安全性，其設(shè)計(jì)采用了非能動(dòng)原理如重力、對流、冷凝等，用來做為安全系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)力，大大減少了電、液、氣等能動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)閥門使用量減少50%，泵減少35%、電纜用量減少80%，抗震等級要求設(shè)備數(shù)量下降了45%，電站壽期可達(dá)60年（現(xiàn)為30～40年）。但這種核電站目前世界上還沒有建成運(yùn)行的范例。我國目前也在進(jìn)行第三代核電站的研究和實(shí)驗(yàn)工作。
核電站中閥門的數(shù)量分布以大亞灣核電站為例，核島部分占43.5%、常規(guī)島部分占45%、輔助設(shè)施占11.5%。其核島部分使用的各類閥門共有1.3萬臺。
以閥門配置情況看,截止閥占33.6%，隔膜閥占26.2%、球閥占12.8%。這三項(xiàng)占核島閥門的72.6%。從安全等級分布看，核Ⅰ級的僅有2.3%、核Ⅱ、Ⅲ級的合計(jì)有52%，而非核級的占了45.7%。
核電閥門在核電站中的投資比例占核電站建成價(jià)的1.6%左右。按嶺澳兩臺百萬KW機(jī)組核電站建成價(jià)35億美元計(jì)算，閥門投資為0.56億美元，折合人民幣約4.6億元。按國家核電發(fā)展規(guī)劃，到2020年新建核電站中閥門總投資累計(jì)將達(dá)到70多億元人民幣（若將材料等物價(jià)上漲因素考慮在內(nèi)將達(dá)到近百億元人民幣）。
核電閥門的維修、更換費(fèi)用在核電站維修總額中約占50%。一座具有兩臺百萬千瓦機(jī)組的核電站每年總維修費(fèi)用將在1.35億元人民幣左右。閥門維修、更換費(fèi)用每年達(dá)到約6700萬元人民幣。當(dāng)我國運(yùn)行的百萬千瓦核電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到2000萬KW時(shí)，每年核電閥門的維修、更換費(fèi)用就將達(dá)到6.7億元人民幣。
目前，我國核電站中使用的閥門，除秦山一期、二期中使用部分國產(chǎn)閥門外，其它核島和常規(guī)島部分所用閥門幾乎全部進(jìn)口。這種狀況和國家到2020年發(fā)展核電的規(guī)劃，為中國的閥門行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也是對中國閥門行業(yè)的一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。