AP1000与CPR1000核电反应堆冷却剂系统介绍及对比
摘要针对AP1000和CPR1000反应堆冷却剂系统的异同，笔者从反应堆冷却剂系统的系统设计、系统组成、系统设备参数等方面进行介绍、对比和总结。
关键词AP1000核电；CPR1000核电；反应堆冷却剂系统
中图分类号TN914 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)081-0187-01
目前，国内在建核电主要有AP1000、CPR1000、EPR1000三种堆型，在建核电以AP1000和CPR1000核电堆型为主。AP1000和CPR1000核电各自整体特点及对比在其他文献中已有介绍，本文主要针对反应堆冷却剂系统分别对两种核电堆型进行介绍和比较。
1 AP1000与CPR1000核电反应堆冷却剂系统相同点
AP1000反应堆冷却剂系统（RCS）和CPR1000应堆冷却剂系统（RCP）又称一回路系统，其主要功能是使冷却剂循环流动，将堆芯中核裂变产生的热量通过蒸汽发生器传输给二回路给水使之转化为高温饱和蒸汽，并输送到汽轮发电机组转化为电能。同时冷却堆芯，防止燃料元件烧毁或毁坏。
冷却剂：两种核电堆型冷却剂均为轻水，它具有比较好的中子慢化能力，使裂变产生的快中子减速成为热中子维持链式裂变反应。冷却剂中溶有硼酸可吸收中子。
压力和反应性控制：RCS和RCP系统都通过稳压器加热器和喷淋来控制系统压力，以防止系统超压和堆芯中发生不利于燃料元件传热的偏离泡核沸腾现象。有助于防止相关安全系统的触发，增大电厂的可用率。二者均通过改变硼溶度和控制棒位置来实现反应性控制。
放射性屏障：RCS和RCP系统压力边界均作为裂变产物放射性的第二道屏障，用来包容反应堆冷却剂同时，也可以在燃料元件包壳破损泄露时，限制放射性物质外逸到安全壳。
系统设备：RCS和RCP系统都包括蒸汽发生器、反应堆压力容器、冷却剂泵、冷却剂主管道热管段和冷管段、稳压器及与其相连的管道、排汽管路。
2 AP1000与CPR1000核电反应堆冷却剂系统差异
2.1 系统设计和组成差异
AP1000反应堆冷却剂系统由反应堆和相连的两条环路组成，每条环路包括一台蒸汽发生器、两台反应堆冷却剂泵以及一根冷却剂主管道热管段、两根冷管段，共同组成一条反应堆冷却剂闭式循环回路，稳压器接在其中一条环路上。RCS还包括自动卸压系统（ADS），ADS分4级卸压子系统，包含四组按一定顺序开启的阀门以降低反应堆冷却剂系统的压力，启避免压力升到17.1 MPa，还能使非能动堆芯冷却系统投入为堆芯提供长期冷却。第4级卸压子系统有四条管线4列阀门，分成两个子组。每个子组通过一个入口接头与一个热管段相连，每列都包含一个正常开的电动闸阀和一个正常关的爆破阀。每个爆破阀都有2个单独的1E级供电设施。爆破阀优点：低压降、零泄漏、开要求时的可靠性、不会有非预期的频繁开启。第4级阀门的开启与RCS 宽量程压力测量通道互锁，防止第4级阀门在RCS 压力高于8.3 MPa时开启。
CPR1000核电反应堆冷却剂系统由反应堆和与其相连的三条并联的输热闭合环路组成，每条环路包含一台蒸汽发生器、一台主冷却剂泵以及相应的管道和