建造模塊化、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、非能動(dòng)性、全數(shù)字化的核電技術(shù)

1、建造模塊化、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、非能動(dòng)性、全數(shù)字化的核電技術(shù)AP1000技術(shù)特點(diǎn)介紹作者：戴法AP1000是西屋公司開發(fā)的一種兩環(huán)路1000MWe的非能動(dòng)壓水反應(yīng)堆核電。與傳統(tǒng)的PWR安全系統(tǒng)相比，非能動(dòng)安全系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多，它們不需要現(xiàn)有核電站中那些必不可少、種類繁多的安全支持系統(tǒng)，如相關(guān)的安全級(jí)交流電源、HVAC（加熱、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)）、冷卻水系統(tǒng)以及安裝這些部件的抗震廠房。非能動(dòng)安全系統(tǒng)的采用和系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，減少了運(yùn)行人員的操作。通過這些設(shè)計(jì)改進(jìn)，AP1000機(jī)組的安全性得到了顯著的改進(jìn)，其堆芯熔化概率31.010-7/堆年，遠(yuǎn)低于URD要求的1.010-5/堆年，進(jìn)一步將AP600“非能動(dòng)”理念引入

2、壓水反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化、安全性提高、投資有所降低、設(shè)計(jì)與性能特點(diǎn)滿足用戶要求文件（URD）的要求。AP1000的設(shè)計(jì)滿足用戶對(duì)具有非能動(dòng)安全性能的先進(jìn)輕水堆的要求（URD），具有第三代先進(jìn)輕水堆的簡(jiǎn)單性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。AP1000 的主要性能特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)化、非能動(dòng)安全、數(shù)字化儀控和模塊化建造，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)包括：機(jī)組額定電功率：1000MWe電站設(shè)計(jì)壽命：60年堆芯損壞頻率：1.01E-5/堆年嚴(yán)重事故下大量放射性物質(zhì)釋放至環(huán)境的頻率：1.01E-6/堆年換料周期：18個(gè)月另外，AP1000的設(shè)計(jì)目標(biāo)還包括從設(shè)計(jì)、認(rèn)證、建設(shè)、運(yùn)行、檢測(cè)和維修等方面提供一個(gè)盡可能簡(jiǎn)化的核

3、電站。模塊化建設(shè)由于初投資大，因此核電發(fā)電成本對(duì)建設(shè)期的長(zhǎng)短非常敏感，現(xiàn)有核電站的建設(shè)期太長(zhǎng)就成為新建核電站在財(cái)務(wù)上的主要障礙之一。為此，AP1000將實(shí)行一種新的建設(shè)模式虛擬建造技術(shù)和模塊式建設(shè)方式。虛擬建造技術(shù)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的思想將三維工廠設(shè)計(jì)技術(shù)與施工進(jìn)度計(jì)劃管理結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)AP1000的建造進(jìn)行可視化計(jì)劃編制和可視化進(jìn)度仿真及優(yōu)化的一項(xiàng)新技術(shù)。采用這項(xiàng)技術(shù)，有可能大幅度地提高核電廠施工現(xiàn)場(chǎng)的平行施工能力和工作效率，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)和模塊化施工，達(dá)到縮短AP1000施工工期的目的。模塊式建設(shè)方式是在設(shè)計(jì)中根據(jù)AP1000整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（包括它們的支撐和部分土建結(jié)構(gòu)）的特點(diǎn)將其歸列

4、為各自的模塊，直接在工廠里按模塊進(jìn)行預(yù)制、組裝，最后在核電站實(shí)行總裝。模塊化建設(shè)已作為AP1000電廠詳細(xì)設(shè)計(jì)的組成部分，是AP1000實(shí)現(xiàn)壓縮工期降低成本的重要措施之一，還能提高工程質(zhì)量。AP1000的模塊分為結(jié)構(gòu)模塊、管道模塊和設(shè)備模塊。西屋公司的設(shè)計(jì)已經(jīng)有了具體的模塊種類、數(shù)量及其安裝位置。總體來(lái)看，模塊化設(shè)計(jì)不再是一項(xiàng)新的技術(shù)，有過成熟的應(yīng)用，也可以預(yù)期模塊化安裝將直接帶來(lái)工期的縮短，同時(shí)潛在地節(jié)省后續(xù)機(jī)組的投資。但目前引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)受到制造業(yè)水平和大型施工機(jī)具能力的制約。由于系統(tǒng)的簡(jiǎn)化、模塊化建造方式、虛擬技術(shù)的引入，將使AP1000的建設(shè)周期得到顯著壓縮。從現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、大型設(shè)備訂

5、貨到商業(yè)運(yùn)行所需的建設(shè)總工期為60個(gè)月。其中，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、大型設(shè)備訂貨到第一罐混凝土為18個(gè)月；第一罐混凝土到裝料為36個(gè)月；再經(jīng)6個(gè)月的調(diào)試轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)一、反應(yīng)堆系統(tǒng)AP1000的堆芯由157個(gè)14英尺的 Robust 燃料組件構(gòu)成，其名義熱功率為 3400MWt。AP1000的堆芯設(shè)計(jì)基本上保持了傳統(tǒng) PWR 堆芯設(shè)計(jì)的思想。在堆芯構(gòu)造、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、分析方法以及運(yùn)行保護(hù)值的確定等方面，AP1000的設(shè)計(jì)完全遵循傳統(tǒng) PWR 的設(shè)計(jì)理念。AP1000的燃料組件是由西屋公司在有實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的1717 XL Robust燃料組件的基礎(chǔ)上結(jié)合一些經(jīng)過驗(yàn)證的成熟技術(shù)設(shè)計(jì)形成。改進(jìn)設(shè)計(jì)后的燃料

6、組件在熱工水力和燃耗方面的性能得到進(jìn)一步提高并且更便于維修。對(duì)于可燃毒物西屋公司提供了IFBA和釓兩種建議。AP1000堆芯核設(shè)計(jì)依據(jù)與第二代壓水堆基本相同。具備不調(diào)硼負(fù)荷跟隨能力；從初始堆芯開始就實(shí)現(xiàn)18個(gè)月長(zhǎng)燃料循環(huán)；設(shè)計(jì)工具先進(jìn)；設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)內(nèi)容與第二代壓水堆相比有一定改進(jìn)；達(dá)到第三代壓水堆的要求。是世界上先進(jìn)的堆芯核設(shè)計(jì)之一。AP1000的堆芯熱工水力設(shè)計(jì)采用的是成熟的可靠的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)；西屋公司提供的堆芯功率、系統(tǒng)壓力、冷卻劑流量和溫度等數(shù)據(jù)與堆芯 DNBR裕量是相互自洽匹配的，這些數(shù)據(jù)是可信的；AP1000沿襲西屋的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)留有足夠的堆芯 DNBR 裕量（19%）且滿足

7、URD關(guān)于15%的熱工裕量的要求；AP1000降低一次側(cè)溫度為保證堆芯熱工裕量帶來(lái)了比較大的貢獻(xiàn)但導(dǎo)致二次側(cè)主蒸汽參數(shù)降低。二、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)AP1000反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的主要功能與傳統(tǒng)壓水堆核電站的功能要求相同，因而兩者的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、主要設(shè)備的安全分級(jí)、制造質(zhì)量要求、抗震要求以及選材方面的考慮也基本相同。但由于AP1000安全系統(tǒng)的非能動(dòng)化，降低了冷卻劑系統(tǒng)及其相連系統(tǒng)的某些安全功能的要求，因而在冷卻劑系統(tǒng)及其設(shè)備的設(shè)計(jì)上均有許多不同的特點(diǎn)兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器對(duì)稱布置，系統(tǒng)管路由兩個(gè)主冷卻劑環(huán)路構(gòu)成。每個(gè)環(huán)路的冷端完全相同，并采用了大半徑彎管使管路流動(dòng)阻力降低，并為調(diào)節(jié)冷熱管不同的膨脹率提供柔韌性

8、。管子整體鍛造，消除焊縫，既降低成本，也減少在役檢查的工作量。管路結(jié)構(gòu)和材料的選擇顯著降低了管子的應(yīng)力。主泵采用屏蔽式泵，電機(jī)與水泵共用一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其間沒有聯(lián)軸器，所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件均被包容在與主回路冷卻劑相連通的承壓殼中。由于屏蔽泵沒有軸封，使主回路成為一個(gè)“封閉的”系統(tǒng)，傳統(tǒng)壓水堆核電站中的軸封LOCA事件在AP1000設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生。另外，主泵直接安裝在蒸汽發(fā)生器下封頭上，可使泵與蒸汽發(fā)生器采用同一個(gè)支撐，大大簡(jiǎn)化了支撐系統(tǒng)與主回路相連的接口減少，壓力邊界的完整性得到更可靠的保障。在AP1000設(shè)計(jì)中，與主回路相連的系統(tǒng)主要包括正常余熱排出系統(tǒng)和化容系統(tǒng)。這些系統(tǒng)與主回路間至少有兩重的隔離設(shè)施

9、，且主冷卻劑壓力邊界限制在安全殼以內(nèi)，降低了安全殼旁路風(fēng)險(xiǎn)。正常余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力高于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，在安全殼以內(nèi)的管道設(shè)計(jì)壓力與主回路相同，在安全殼以外管道的極限承載能力不低于主回路運(yùn)行壓力?；菹到y(tǒng)的換熱器及凈化設(shè)施移到安全殼內(nèi)，實(shí)際上已構(gòu)成主冷卻劑系統(tǒng)的一部分，并由主泵提供驅(qū)動(dòng)壓頭。而包括補(bǔ)水泵等設(shè)備在內(nèi)的其它部分位于安全殼外，正常運(yùn)行時(shí)不需要連續(xù)運(yùn)行，間歇期內(nèi)與主回路隔離。在非能動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施中，一些管道的隔離閥不再是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的壓力邊界，這類閥門的誤動(dòng)作或隔離失效不會(huì)危及到冷卻劑壓力邊界的完整性，例如：堆芯補(bǔ)水箱和非能動(dòng)換熱器的隔離閥。AP1000壓力邊界隔離設(shè)施除了傳統(tǒng)的高可靠

10、性閥門外，如：安全閥和前三級(jí)自動(dòng)卸壓閥，還采用了高可靠性的無(wú)泄漏的隔離邊界爆破閥（Squib Valve）。綜上所述，AP1000反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)采用了簡(jiǎn)化、安全和緊湊布置的設(shè)計(jì)，壓力邊界相對(duì)于傳統(tǒng)壓水堆核電站有所簡(jiǎn)化，冷卻劑壓力邊界的完整性比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)更加可靠。非能動(dòng)安全系統(tǒng)AP1000 設(shè)計(jì)的革命性變化在設(shè)計(jì)理念上，這就是采用非能動(dòng)方式簡(jiǎn)化安全系統(tǒng)。核電站安全系統(tǒng)有能動(dòng)安全和非能動(dòng)安全之分，其區(qū)別在于這些系統(tǒng)的安全功能的實(shí)現(xiàn)是否依賴外界的電能或動(dòng)力以及人員的操作。當(dāng)前運(yùn)行中核電站的安全系統(tǒng)大都是能動(dòng)的。非能動(dòng)安全概念是20世紀(jì)80年代提出的一種旨在提高核電站安全性和可靠性的新概念。非能動(dòng)安全

11、系統(tǒng)安全功能依靠狀態(tài)的變化、儲(chǔ)能的釋放或自主的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，如利用流體被加熱或蒸發(fā)、冷卻或冷凝而產(chǎn)生的密度差形成驅(qū)動(dòng)壓頭或位差形成的重力壓頭，無(wú)需任何外部動(dòng)力，在事故工況下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急堆芯冷卻和安全殼噴淋，導(dǎo)出堆芯和安全殼內(nèi)的熱量，確保安全殼的完整性。在保留現(xiàn)有核電站的主要工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，非能動(dòng)安全概念的引入，使核電站安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)生了根本的變化。這種非能動(dòng)安全系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)化了專設(shè)安全設(shè)施，而且可以減少人員干預(yù)而可能產(chǎn)生的誤動(dòng)作，改善了人機(jī)關(guān)系，提高了核電站的安全性。這一設(shè)計(jì)理念的更新，還使核電廠成本顯著下降。正是基于這種設(shè)計(jì)理念，西屋公司推出AP600和AP1000類型電廠。一、非能動(dòng)堆芯冷卻

12、系統(tǒng)AP1000非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)包括非能動(dòng)余熱去除系統(tǒng)和安全注入系統(tǒng)。與傳統(tǒng)壓水堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)相比，AP1000非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)除了具有安全注射和應(yīng)急硼化的功能外，還具有堆芯應(yīng)急衰變熱導(dǎo)出和安全殼 pH 值控制的功能，替代了傳統(tǒng)壓水堆輔助（應(yīng)急）給水系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)的部分功能。在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，引入一個(gè)非能動(dòng)熱交換器。當(dāng)冷卻劑泵失效時(shí)，水流自然循環(huán)到該熱交換器，后者將熱量載帶到安全殼內(nèi)的換料水箱（IRWST）。傳熱過程無(wú)需動(dòng)力。當(dāng) IRWST達(dá)到飽和時(shí)，向安全殼大氣蒸發(fā)，非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)動(dòng)作，冷凝水沿殼壁流回環(huán)料水池，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的堆芯冷卻。安全注入系統(tǒng)由兩臺(tái)堆芯補(bǔ)給水箱

13、（CMT）、兩臺(tái)安全注射箱和IRWST組成，連接于反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路并充滿硼水，注射依靠重力和氣體儲(chǔ)能的釋放。當(dāng)正常上充水系統(tǒng)失效時(shí)，可應(yīng)付小泄漏及由失水事故引起的大泄漏，CMT、安全注射水箱和IRWST 為堆芯提供冷卻。依靠 IRWST 提供冷卻水注入保持LOCA后期冷卻和余熱去除，和安全殼冷卻系統(tǒng)一起建立再循環(huán)，使堆芯保持淹沒。二、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng) AP1000非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)與傳統(tǒng)壓水堆的安全殼噴淋系統(tǒng)的主要功能相同，其作用是發(fā)生LOCA事故或主蒸汽管破裂事故發(fā)生在安全殼內(nèi)時(shí)，排出安全殼內(nèi)的熱量。非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)以鋼安全殼作為傳熱界面，將空氣從外層屏蔽殼入口引入，通過外部環(huán)廊到

14、達(dá)底部，在空氣折流板底部轉(zhuǎn)向180度，進(jìn)入內(nèi)部環(huán)廊，再沿安全殼內(nèi)壁向上流動(dòng)。由于內(nèi)部環(huán)廊空氣被加熱和水蒸氣存在，造成內(nèi)外環(huán)廊空氣密度差，形成空氣的自然循環(huán)，空氣最終從屏蔽殼頂部煙囪排出。在安全殼頂部設(shè)有可供72小時(shí)的冷卻水貯存箱，水依靠重力向下流，在鋼安全殼弧頂和殼壁外側(cè)形成一層水膜。當(dāng)安全殼內(nèi)壓力或溫度過高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟。由形成的水膜和空氣自然循環(huán)導(dǎo)出安全殼內(nèi)的熱量，降低安全殼的壓力，保證安全殼不受損壞。三、非能動(dòng)安全殼裂變產(chǎn)物去除系統(tǒng)AP1000在設(shè)計(jì)上沒有安全相關(guān)的安全殼噴淋系統(tǒng)用于去除安全殼中的裂變產(chǎn)物。安全殼大氣中活性物質(zhì)的去除完全靠自然的過程（如沉淀、擴(kuò)散、熱遷移等）。事故后如安

15、全殼內(nèi)放射性活度升高，由防火系統(tǒng)提供的非能動(dòng)安全殼噴淋系統(tǒng)在安全殼外充氮罐的壓力作用下進(jìn)行噴淋，以限制裂變產(chǎn)物的釋放。絕大多數(shù)非氣態(tài)活性物質(zhì)最終沉積在安全殼地坑冷卻水中。非能動(dòng)主控室可居留系統(tǒng)失去交流電源時(shí)，主控室非能動(dòng)應(yīng)急可居留系統(tǒng)向主控室通風(fēng)和充氣，維持工作人員可以繼續(xù)居留的環(huán)境至少72小時(shí)，并兼作主控室、儀表間和直流設(shè)備室的非能動(dòng)熱阱。四、非能動(dòng)主控室可居留系統(tǒng)失去交流電源時(shí)，主控室非能動(dòng)應(yīng)急可居留系統(tǒng)向主控室通風(fēng)和充氣，維持工作人員可以繼續(xù)居留的環(huán)境至少72小時(shí)，并兼作主控室、儀表間和直流設(shè)備室的非能動(dòng)熱阱。數(shù)字化儀控系統(tǒng)AP1000儀控系統(tǒng)是一個(gè)先進(jìn)的分散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(即 DCS

16、)，是西屋在長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上逐步完善、開發(fā)的系統(tǒng)，得到過檢驗(yàn)，是一個(gè)成熟的系統(tǒng)。但由于AP1000在安全系統(tǒng)上采用了非能動(dòng)設(shè)計(jì)，許多專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(ESFAS)被簡(jiǎn)化甚至取消，所以相應(yīng)的儀控系統(tǒng)也簡(jiǎn)化了。但若今后在安全級(jí)部分采用Advant（AC160）系統(tǒng)，則有可能納入在線偏離泡核沸騰保護(hù)與線功率密度保護(hù)(即 DNBR 保護(hù)與 LPD 保護(hù)) DAS（多樣性系統(tǒng)）作為保護(hù)系統(tǒng)的多樣性后備，是AP1000儀控系統(tǒng)七大功能組之一，在AP1000設(shè)計(jì)中更為重視。DAS是個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這也是AP1000在提高安全性措施方面除了非能動(dòng)設(shè)計(jì)以外的一項(xiàng)重要措施。一、電氣系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)的

17、設(shè)計(jì)，使AP1000對(duì)其交流供電系統(tǒng)無(wú)安全方面的要求，也無(wú)實(shí)體隔離要求。廠外供電系統(tǒng)僅向機(jī)組提供正常啟動(dòng)和正常停堆用的電源，也不需要冗余。廠內(nèi)交流供電系統(tǒng)是非1E級(jí)系統(tǒng)，無(wú)任何安全相關(guān)功能，也不需要應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。該系統(tǒng)中唯一的1E級(jí)設(shè)備是與反應(yīng)堆主泵串聯(lián)的二臺(tái)斷路器，確保主泵在失去交流電源后可靠斷開。其它設(shè)備不需實(shí)體隔離，可以通用。備用柴油發(fā)電機(jī)是非1E級(jí)設(shè)備，當(dāng)主交流電源全部失去后，可以在120s后對(duì)相關(guān)負(fù)荷進(jìn)行供電。完成安全相關(guān)功能所必需的唯一電源是1E級(jí)直流和UPS供電系統(tǒng)。由于AP1000的直流負(fù)荷比M310的直流負(fù)荷小得多，4組1000AH的蓄電池組便可滿足安全相關(guān)功能72小時(shí)的

18、供電需求。72小時(shí)后還可以由兩臺(tái)輔助柴油發(fā)電機(jī)(480v,35kw)向安全相關(guān)功能供電4天。由于 AP1000 的屏蔽式主泵無(wú)大的飛輪慣性，故其要求在失去主交流時(shí)，供電系統(tǒng)應(yīng)能保持大于3秒的供電時(shí)間。這一要求由發(fā)電機(jī)的慣性惰走發(fā)電來(lái)滿足。二、汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)常規(guī)島主要設(shè)備的選型與核島的選型沒有直接的關(guān)系，因此常規(guī)島的方案選擇有一定的靈活性。AP1000技術(shù)文件所提供的核電站的常規(guī)島部分只是示意性質(zhì)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，目前的配備留有較大的裕度，具體工程選擇的空間很大。AP1000文件的常規(guī)島示意部分，與其他壓水堆核電站的常規(guī)島部分無(wú)明顯區(qū)別。三、輔助系統(tǒng)a)化容系統(tǒng)由于非能動(dòng)安全設(shè)施的應(yīng)用，AP100

19、0化容系統(tǒng)不再執(zhí)行安全功能，相應(yīng)地，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)級(jí)別降低為非安全級(jí)。除少量隔離設(shè)施（如：安全殼隔離、主冷卻劑隔離）外，系統(tǒng)中其它設(shè)施均為非安全相關(guān)設(shè)施。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、系統(tǒng)設(shè)計(jì)級(jí)別降低及設(shè)備級(jí)別降低，不僅可以降低相關(guān)造價(jià)，而且有助于實(shí)現(xiàn)相關(guān)國(guó)產(chǎn)化自主化目標(biāo)?；菹到y(tǒng)的安全功能有：隔離貫穿安全殼的管線、終止意外硼稀釋、在穩(wěn)壓器或蒸發(fā)器高水位時(shí)停止上充等。方法是通過溫度、壓力、水位信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化容系統(tǒng)的上述安全功能。當(dāng)前的I&C系統(tǒng)與設(shè)計(jì)都已達(dá)到相當(dāng)完善、可靠的水平，所以，實(shí)現(xiàn)化容系統(tǒng)的安全功能的方法也是常規(guī)設(shè)計(jì)。這樣，AP1000化容系統(tǒng)所有的功能設(shè)計(jì)都可以從普遍的民用設(shè)計(jì)和應(yīng)用

20、中得到經(jīng)驗(yàn)、依據(jù)，同時(shí)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造也是無(wú)特殊要求，因此其設(shè)計(jì)技術(shù)是成熟的。相對(duì)于傳統(tǒng)壓水堆，AP1000的化容系統(tǒng)不同之處有：上充泵只用作上充，不兼顧高壓安注功能不參與負(fù)荷跟蹤化容系統(tǒng)的凈化回路移至安全殼內(nèi)，實(shí)際上已構(gòu)成主冷卻劑系統(tǒng)的一部分，并由主泵提供驅(qū)動(dòng)壓頭；其它部分位于安全殼以外，一般被隔離，不構(gòu)成冷卻劑的承壓邊界。由于AP1000主泵采用了無(wú)泄漏且不需要軸封注入的屏蔽式泵，而棒控系統(tǒng)可以在不調(diào)硼的條件下進(jìn)行負(fù)荷跟蹤，故正常運(yùn)行時(shí)位于安全殼外的化容子系統(tǒng)不需要連續(xù)運(yùn)行，間歇期內(nèi)它們與主回路隔離。b)防火系統(tǒng)為滿足防火設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要求，AP1000構(gòu)思了一種革新型的核電廠防火設(shè)計(jì)理念，在縱深

21、防御對(duì)策的前提下，進(jìn)一步提出了區(qū)別對(duì)待，重點(diǎn)防御的防火策略。AP1000配置2套消防系統(tǒng)，一套專供確保反應(yīng)堆安全的非能動(dòng)消防系統(tǒng)（安全殼內(nèi)高位水箱 PCCWST +滿足抗震I類要求的消防水立管供水管線），另一套確保全廠發(fā)電安全生產(chǎn)的能動(dòng)消防系統(tǒng)（非抗震的消防水池+消防泵+供配水管線）。由于采用了非能動(dòng)的消防系統(tǒng)，反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的防火保護(hù)得到了可靠保證，AP1000的消防系統(tǒng)就比傳統(tǒng)的PWR消防系統(tǒng)更簡(jiǎn)化、經(jīng)濟(jì)。其設(shè)計(jì)和設(shè)備分級(jí)要求也將有相應(yīng)變動(dòng)，例如水泵不再需要配置應(yīng)急動(dòng)力電源，對(duì)諸如水泵、輸配水管路、閥門等消防設(shè)備（尤其是大容積消防水池）無(wú)特殊抗震分析或鑒定要求，由此相應(yīng)降低了核電消防工程造

22、價(jià)。同時(shí)，非安全相關(guān)的部分可以采用與常規(guī)火力發(fā)電廠相應(yīng)的防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。AP1000防火分區(qū)的設(shè)計(jì)原則與M310基本相同。與傳統(tǒng)的PWR電廠設(shè)計(jì)相比，由于AP1000安全系統(tǒng)的非能動(dòng)化，它們就無(wú)需配置電動(dòng)泵、動(dòng)力電纜以及相應(yīng)所需的潤(rùn)滑與冷卻油料。初步定性的防火分析結(jié)果表明，核島火荷載將減到最低程度，因而大大降低了火災(zāi)在安全重要場(chǎng)所發(fā)生的概率。c)燃料貯存和操作系統(tǒng)AP1000燃料貯存和操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備制造均遵循美國(guó)有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中采取了相應(yīng)的措施保證本系統(tǒng)運(yùn)行的安全性能。本系統(tǒng)所包括的五部分（新燃料貯存、乏燃料貯存、乏燃料水池冷卻系統(tǒng)，輕荷載操作系統(tǒng)和高架重荷載操作系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和

23、功能要求與M310核燃料裝卸貯存系統(tǒng)所采用的RCC-P中的規(guī)定基本相同。設(shè)計(jì)上的主要改進(jìn)是：新燃料和乏燃料格架的力學(xué)分析和與環(huán)境的適應(yīng)性有更為具體和明確的要求，抗震和設(shè)備分級(jí)要求提高，安全性更有保障。乏燃料水池冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置簡(jiǎn)化，設(shè)備數(shù)量減少，提高了經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。燃料操作分區(qū)布置使換料操作更為簡(jiǎn)捷和安全。環(huán)吊設(shè)計(jì)為安全相關(guān)級(jí)，抗震I類，安全性提高。d)空調(diào)、供熱、冷卻及通風(fēng)系統(tǒng)由于AP1000方案采用非能動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施的特點(diǎn), AP1000的全廠通風(fēng)、供熱、冷卻和空調(diào)系統(tǒng)中,除個(gè)別功能 (主控制室邊界和安全殼邊界隔離功能及主控制室進(jìn)風(fēng)放射性測(cè)量功能)為安全相關(guān)功能外,其余功能都是非安全

24、相關(guān)功能,因而采用的設(shè)備都是非安全級(jí)、非抗震類設(shè)備,也不需采用安全級(jí)的柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，這樣就大大降低了對(duì)設(shè)備的要求，也降低了造價(jià)。AP1000設(shè)計(jì)中為保證主控制室應(yīng)急可居留性的主控制室應(yīng)急可居留性系統(tǒng)不再采用傳統(tǒng)的 HVAC 設(shè)備，而采用非能動(dòng)的壓縮空氣貯罐及相關(guān)的管道系統(tǒng)，在應(yīng)急情況下給主控制室壓力邊界內(nèi)提供所要求的壓縮空氣，以保證在事故后72小時(shí)內(nèi)主控制室（11人）壓力邊界內(nèi)CO2含量低于0.5%。同時(shí)，采用的主控制室非能動(dòng)熱阱可限制事故后72小時(shí)內(nèi)主控制室壓力邊界內(nèi)的溫度低于人員可靠操作的限值。采用非能動(dòng)的主控制室應(yīng)急可居留性系統(tǒng)減少了應(yīng)急情況下對(duì)應(yīng)急電源的依賴，降低了由于應(yīng)急電源失效或能動(dòng)設(shè)備故障造成系統(tǒng)失效的概率，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和電廠的安全性。e)放射性廢物管理系統(tǒng)一個(gè)堆先進(jìn)與否與三廢處理系統(tǒng)沒有直接關(guān)系，業(yè)主完全可以另行選購(gòu)一套三廢處理系統(tǒng)