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核电阀门应用

来自:杭州中科阀门有限公司 发布时间:2014-3-22
核电阀门是指在核电站中核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。其中核安全Ⅰ级要求最高。核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。据统计一座具有两台100万KW机组的核电站有各类阀门3万台。 
  据统计目前全世界共有447个核电机组正在运行,总装机容量为3.8亿KW,约占全球总发电量的16.2%。有17个国家核电站装机容量占其本国总发电量的25%以上。其中法国占77%,韩国占38%,日本占36%,英国占28%。美国也达到了20%。在所运行的核电机组中,50%以上为压水堆,其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高温气冷堆。 
  我国最早应用核动力技术的领域是军事工业。20世纪70年代初海军第一艘压水堆核动力潜艇正式投入使用。从1985年我国自行设计建造秦山一期30万KW核电机组以来,先后通过自主设计建造,引进国外技术方式又建了大亚湾秦山二期、秦山三期、岭澳、田湾共6座核电站,总装机容量达到870万KW。占全国发电装机容量的2%。我国计划到2020年核电装机容量将由现在的870万KW增加到4000万KW,届时占全国电力装机总量的4%左右,即从现在起,平均每年至少建造两个百万KW的核电机组。已建成的核电站中,除秦山三期采用加拿大重水堆型外,其它均为压水堆。由俄罗斯提供的田湾核电站单机功率参数最大,为106万KW。中国原子能科学研究院、清华大学等单位建造的快中子增殖反应堆,先进堆、高温气冷堆等在国内尚属研究试验堆,取得经验后将扩大建造商业用堆。值得关注的是由美国西屋公司设计的超第三代压水堆核电机组AP600、AP1000具有更高的运行安全性,其设计采用了非能动原理如重力、对流、冷凝等,用来做为安全系统中的驱动力,大大减少了电、液、气等能动驱动力。同时阀门使用量减少50%,泵减少35%、电缆用量减少80%,抗震等级要求设备数量下降了45%,电站寿期可达60年(现为30~40年)。但这种核电站目前世界上还没有建成运行的范例。我国目前也在进行第三代核电站的研究和实验工作。 
  核电站中阀门的数量分布以大亚湾核电站为例,核岛部分占43.5%、常规岛部分占45%、辅助设施占11.5%。其核岛部分使用的各类阀门共有1.3万台。 
  以阀门配置情况看,截止阀占33.6%,隔膜阀占26.2%、球阀占12.8%。这三项占核岛阀门的72.6%。从安全等级分布看,核Ⅰ级的仅有2.3%、核Ⅱ、Ⅲ级的合计有52%,而非核级的占了45.7%。 
  核电阀门在核电站中的投资比例占核电站建成价的1.6%左右。按岭澳两台百万KW机组核电站建成价35亿美元计算,阀门投资为0.56亿美元,折合人民币约4.6亿元。按国家核电发展规划,到2020年新建核电站中阀门总投资累计将达到70多亿元人民币。 
  核电阀门的维修、更换费用在核电站维修总额中约占50%。一座具有两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费用将在1.35亿元人民币左右。阀门维修、更换费用每年达到约6700万元人民币。当我国运行的百万千瓦核电机组装机容量达到2000万KW时,每年核电阀门的维修、更换费用就将达到6.7亿元人民币。 
   目前,我国核电站中使用的阀门,除秦山一期、二期中使用部分国产阀门外,其它核岛和常规岛部分所用阀门几乎全部进口。这种状况和国家到2020年发展核电的规划,为中国的阀门行业提供了良好的发展机遇,同时也是对中国阀门行业的一个严峻的考验。
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