中国第三代核电技术CAP1400即将在国内落地

我国主要核反应堆压力容器介绍及结构差异摘要：自改革开放以来，我国核电事业蓬勃发展，在迈入新世纪的十余年里，我国建设了大量的核电站，目前在役和在建的核电站主要为二代半和三代压水堆核电技术，本文在对压水堆反应堆压力容器进行介绍基础上，对比了不同堆型的反应堆压力容器的结构差异，为后续反应堆压力容器的制造积累了经验。

关键词：核电，反应堆压力容器，华龙一号1、概述随着人类社会的科技进步与发展，人类对能源的需求日益增大。

在人类使用的诸多能源中，电能作为能效利用率高，使用方便的二次能源，得到了广泛的应用。

目前，能够转化为电能的主要一次能源包括：煤炭，石油天然气、水力以及核能；此外，风能、太阳能、潮汐能和地热能等新能源也在逐渐的开发应用之中。

受到现阶段科技水平，制造成本以及地域资源等因素的限制和影响，新能源的应用还有很长的路需要走；而煤炭、石油天然气作为非可再生能源，随着人类的开发应用，会逐渐枯竭；水力能源又极大的受限于地域，发展空间有限。

而核能，作为一种清洁能源，相对于其它能源有十分明显的优势，目前我国已经探明的铀和钍的含量，可持续使用至少1000年，随着核聚变技术的逐步发展与成熟，核能将变为一种取之不尽，用之不竭的可再生能源，成为在未来照亮人类发展之路的普罗米修斯之火。

自上世纪80年代起，我国开始大力发展核电事业，经过30多年的持续发展，我国的核电事业已经由引进消化西方的核电技术转变为研发具有自主知识产权的核电技术。

目前，我国在役和在建的核电站主要为二代半和三代压水堆核电技术，具体堆型包括：CPR1000、CAP1000、CAP1400和华龙一号。

此外对于第四代核电技术，如快中子反应堆、高温气冷堆、熔盐堆和超临界水冷堆等的多种新型堆型，其相应的试验堆也都在开发和试制。

在新时代，我国的核电事业正向着百花齐放的总体布局飞速发展。

本文对压水堆的反应堆压力容器进行介绍，并通过对比CPR1000、CAP1000、CAP1400和华龙一号四种核反应堆压力容器结构差异，为后续三代、四代核反应堆压力容器的制造积累经验。

中国最近10年在原子物理领域研究取得的成就以及意义摘要：一、引言二、中国原子物理领域近10年的主要成就1.核物理基础研究2.核能利用技术3.核物理应用研究4.国际合作与交流三、这些成就的意义1.提升我国在国际原子物理领域的地位2.推动国内相关产业和技术发展3.为国家能源战略和安全战略提供支撑4.促进青年科学家成长和人才培养四、面临的挑战与未来展望五、结论正文：在中国科技事业蓬勃发展的背景下，原子物理领域的研究取得了显著成果。

近10年来，我国在原子物理领域的研究不仅取得了举世瞩目的突破，而且对国家经济社会发展产生了深远影响。

一、引言原子物理研究作为现代物理学的基础领域，关乎国家科技实力的提升。

在我国政府的大力支持下，科研人员不懈努力，取得了世界领先的成果。

本文将重点介绍中国原子物理领域近10年的主要成就及其意义。

二、中国原子物理领域近10年的主要成就1.核物理基础研究在核物理基础研究领域，我国科学家在核结构、核反应、核聚变等方面取得了突破性进展。

例如，在核质量精确测量方面，我国的实验精度已与国际先进水平相当。

2.核能利用技术在核能利用技术方面，我国自主研发了第三代核电技术华龙一号，并成功实现了cap1400示范工程的建设。

此外，高温气冷堆、钠冷快堆等先进核能系统的研究也取得了重要进展。

3.核物理应用研究核物理在医学、环境、材料等领域的应用研究取得了丰硕成果。

例如，放射性药物的研发为癌症治疗提供了新途径，核技术在环境监测中的应用为环境保护提供了有力支撑。

4.国际合作与交流近10年来，我国在原子物理领域的国际合作与交流日益密切。

通过参与国际大科学工程，如国际热核聚变实验堆（ITER）等，我国在国际原子物理领域的地位不断提升。

三、这些成就的意义1.提升我国在国际原子物理领域的地位我国原子物理领域的突破性成果，使我国在国际原子物理领域的地位不断提高，为国际科技治理贡献了中国智慧。

2.推动国内相关产业和技术发展原子物理研究的成果为国内核能、核技术应用等相关产业和技术发展提供了有力支撑，助力我国实现能源转型和绿色低碳发展。

邓小龙,熊建坤,张峻铭,伍敏(东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章介绍了次末级叶片制造工艺流程,并详细阐述了内背弧模具设计及热压成型、装配、焊接等工序的技术要点和制造难点及解决方案,并最终试制成功,为后续空心静叶片制造提供理论支撑。

关键词:CAP1400自主核电,次末级叶片,热压成型,焊接中图分类号:TM623文献标识码:B文章编号:1674-9987(2023)04-0045-06 Study on Manufacturing Technology of CAP1400Autonomous Nuclear Power Sub-end Hollow BladesDENG Xiaolong,XIONG Jiankun,ZHANG Junming,WU Min(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:This paper introduces the manufacturing process of the second and last stage blades,and elaborates the technical points, manufacturing difficulties and solutions for the design of the inner back arc mold,hot-pressing forming,assembly,welding and other processes,which provides theoretical support for subsequent hollow blade fabrication.Key words:CAP1400autonomous nuclear power,sub-last blade,hot pressing forming,welding第一作者简介:邓小龙(1988-),男,本科,工程师,毕业于合肥工业大学材料成型及控制工程专业,主要从事汽轮机焊接工艺的研究工作。

国家电投表示发展不再受制于人
国家核电技术公司与中国电力投资集团公司合并组成国家电力投资集团公司后，致力于我国三代核电产业建设，国家核电技术公司副总经理王凤学表示，目前国电投围绕填补空白领域，加强薄弱环节的要求，依托公司产业布
局，为国家打基础铸平台，解决我国核电发展长期受制于人的问题。

依托国外先进技术实现自主创新
目前全球在建AP 系列机组8 台，其中我国建设1-4 号机组，美国建设5- 8 号机组，目前1 号机组已经进入系统调试阶段，2014 年9 月30 日完成了设备固化，安装工作基本完成，设备安装和大中材料安装正在进行收尾。

王凤学表示，自主化依托项目，在建设的过程当中国核技整个项目团队
在施工技术方面吸收学习借鉴，创新研发了很多施工技术方面的新技术。

王凤学认为，努力推进国产化，不断保证质量和安全的前提下实现国产
化比例的逐渐提高，这是依托项目一直追求的目标，依托项目设备平均国产化
率55%，到第4 台机组国产化率达到70%以上。

AP1000 的后续建设，国产化采用标准化设计思路，为后续的AP1000 批量化建设提供基础支持，在国家能源局的指导下，国家核电积极协同中核和中
广核集团推广应用AP1000 的应用，后续将首批开工的AP1000 项目上，在安全评审上首次采用1+N 的方式，1 是核岛的标准化设计，N 是具体相关的内容，后续国电投将在国家能源局、国家安全局及相关参与单位的共同推动下开展
AP1000 的相关工作。

CAP1400 为最具竞争力的三代核电机型之一
在我国40 多年的核电设计建造运营基础上，结合AP1000 技术引进消化。

第三代核电技术及发展屈伟平【摘要】@@ 我国第三代核电发展历史rn在CPR1000体系的形成和运用过程中,共经历了中国核电工业制度变迁的三个阶段,如表1.1977年到1986年,是中国对核电行业深入探索的阶段.中国政府并没有因为先前苏南核电的失败放弃发展核电的信心,促成了中国与法国的第一次技术和商业合作,我国引入了法国的核电技术路线M310,并与法国核电公司充分合作,建立了在中国核电历史上占据重要位的大亚湾核电站.【期刊名称】《电器工业》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】4页(P49-52)【作者】屈伟平【作者单位】【正文语种】中文我国第三代核电发展历史在CPR1000体系的形成和运用过程中，共经历了中国核电工业制度变迁的三个阶段，如表1。

1977年到1986年，是中国对核电行业深入探索的阶段。

中国政府并没有因为先前苏南核电的失败放弃发展核电的信心，促成了中国与法国的第一次技术和商业合作，我国引入了法国的核电技术路线M310，并与法国核电公司充分合作，建成了在中国核电历史上占据重要地位的大亚湾核电站。

1979年，中广核集团引进了法国核电技术路线M310型压水堆。

1987年开工的大亚湾核电站是中国与法国核电的首次接轨，由此也加深了中法两国的核电项目合作，使中国核电工作者有机会从近距离了解核电的管理、建设及运做等流程。

进入中国核电工业整体低迷的阶段以后，中国广东核电集团仍然果断大胆地继续研究M310技术，从而使岭澳项目一举成为整个中国核电低迷阶段唯一的亮点，更开拓了关于整个CPR1000系列的前进方向，同时赢得了国际核电组织的认可，为集团在国际上的声望打下了坚实的基础。

1997年，中广核集团以大亚湾核电站为参考建成了岭澳核电站一期。

该电站对M3l0技术路线进行了52项重要技术改进。

按照国际标准，实现了项目管理自主化、建筑安装施工自主化、调试和生产准备自主化，实现了部分设计自主化和部分设备制造国产化，形成了拥有自主知识产权的核电技术路线CPR1000。

CAP1400主汽轮机控制概述作者：阎坤来源：《科学与信息化》2020年第19期摘要主汽轮机控制是通过自动调节进入汽轮机的主蒸汽流量来控制汽轮机转速及负荷的。

它具有转速控制功能、负荷/流量控制功能、压力控制等功能。

关键词 DEH;基于NUCON平台的人机界面1 概述CAP1400作为国内首台自主三代核电机组，采用的是国内NUCON平台，围绕安全性和可用性而生成的汽轮机调节系统（DEH）控制，区别于基于可视化操作平台（VDU）的汽机控制系统来实现二回路和一回路的匹配的AP1000机组。

汽轮机调节系统（DEH）是通过控制进入汽轮机的蒸汽流量，来控制汽轮机的转速和负荷。

其操作对象是高压调节阀，高压主汽阀，中压调节阀，中压主汽阀。

在汽轮机所有运行阶段，包括正常运行和瞬态运行，DEH能实现：转速控制功能、负荷/流量控制功能、压力控制功能、热应力计算功能、汽轮机自动启动控制功能、快卸负荷功能、限制功能[1]。

2 系统功能2.1 转速控制功能转速控制包括转速调节、超速和加速度限制。

通过高压调节阀控制进入汽轮机高压缸的主蒸汽量，按照设定的升速率使汽轮机升速。

AP1000设置的是MSV（高压主汽阀）的小流量预启阀来控制的。

CAP1400采用大流量的高压调节阀来控制汽轮机从盘车转速到额定转速，其控制效果在福清机组得到很好的验证。

在操纵员站选择目标转速后，系统根据汽机启动状态自动选择升速率，通过选择程序按钮“进行”，使汽轮机以选定的升速率升速到目标转速。

汽轮机达到目标转速后，将自动选择程序“保持”状态，汽轮机转速保持不变。

关于升速率的设置如表1所示。

升速控制期间，高中压主汽阀必须全部打开，升速前，中压调节阀的初始开度为5%左右，高压调节阀的初始开度为0，汽轮机转速是由高、中压调节阀控制的，调节阀根据流量需求调节开启，采用比例控制叠加转速偏差的函数补偿来实现，最终达到减小参考转速和實际转速的偏差的转速调节功能。

汽轮机超速限制功能由比例阀实现。

CAP1400与其他核电厂的蒸汽发生器对比分析摘要：通过对比分析CAP1400蒸汽发生器和国际上其他核电站蒸汽发生器，从结构、运行参数等方面分析了各系统之间的差异。

指出了CAP1400蒸汽发生器的优缺点，它占地面积小，但水位控制较差。

每台蒸汽发生器连接两个屏蔽泵。

在运行参数上显示出换热面积更大，从而产生小的热应力。

在工作性能上显示出U形管换热性能好，抗振动性好的特点，能够满足高功率核电站设备要求。

关键词：核电站；蒸汽发生器；CAP1400蒸汽发生器引言：自1954年6月27日前苏联建设的第一台核电站——奥布灵斯克核电站起，国际上的核电站已经发展了几十年。

核电的技术也不断在变化发展着。

作为大多数核电站堆芯的一、二回路的枢纽，蒸汽发生器也发展为各种形式。

它主要的作用是将一回路冷却剂中的热量传递给二回路给水，使之产生蒸汽来驱动汽轮发电机组发电。

本文介绍各种堆芯与三代堆的主蒸汽发生器进行对比分析，指出CAP1400蒸汽发生器设计的发展和自有的特点，同时为下一代蒸汽发生器的设计提供参考。

1 各电厂的蒸汽发生器1.1 切尔诺贝利石墨堆对于第一次重大核事故的切尔诺贝利核电站，它是石墨堆，在石墨堆型中，堆芯的水直接进入汽轮机，所以没有真正意义上的蒸汽发生器。

它的传热在堆芯中完成，汽水分离在汽水分离包中实现。

该种堆芯优点是由于没有一、二回路，热量损失小，传热效率高。

缺点是有放射性的水直接进入汽轮机，如果汽轮机显露，则放射性可能直接泄露出来。

且汽轮机大修时，放射性水平较高。

同时对外部环境的放射性也较高。

从经济的角度上来看是较好的，从安全角度上来说是较差的。

1.2 大亚湾蒸汽发生器大亚湾核电站是国内典型的核电站，它的蒸汽发生器由带有内置式汽水分离设备的立式筒体和倒置式U形管束组成，一回路的每一个环路有一台蒸汽发生器，它是垂直布置的、自然循环的管式汽化装置。

主蒸汽发生器参数：总高度20．8m，上筒体外径6．2m，下筒体外径4．8m，一回路压力15．5MPa，二回路压力6.89MPa，冷却剂进口温度327．6℃，冷却剂出口温度292．4℃，总传热面积5429m2，换热管数目4474根。

中国核工业的发展历程概述1. 中国核工业的发展历程概述中国核工业的发展经历了多个阶段，从最初的探索和起步阶段到现在的发展成熟阶段。

以下将对中国核工业的发展历程进行概述，并附上个人的观点和理解。

第一阶段：探索与起步 (1950-1960年代)在1950年代，中国社会主义革命时期，中国开始探索和发展核工业。

当时，中国面临着严重的能源短缺和发展经济的迫切需求，因此决定以核能为基础，发展自己的核工业。

在这个阶段，中国主要集中在建立核能研究机构和核反应堆，并与苏联合作开展核能项目。

在这个阶段，中国主要目标是获得核能技术和设备，并达到自给自足的水平。

第二阶段：自力更生与独立发展 (1970-1980年代)在中国与苏联的合作逐渐停滞之后，中国面临着技术和设备的短缺。

为了继续发展核工业，中国采取了自力更生的道路，加大了自主研发和技术创新的力度。

在这个阶段，中国成功研制出了自己的核反应堆技术，并建立了一系列核电站，实现了自给自足的电力供应。

中国也开始在核燃料循环和核武器研制领域取得了重要进展。

第三阶段：扩大规模与国际合作 (1990-2000年代)进入1990年代，中国核工业开始进入了一个快速发展的阶段。

中国政府积极推动核电站的建设和扩大规模，并先后引进了法国、美国、俄罗斯等国的核电技术和设备，实现了核电的大规模商业化。

与此中国也加强与国际组织和其他国家的合作，积极参与国际核能事务，并积极倡导和践行核能安全和非扩散原则。

这个阶段，中国核工业的发展取得了显著成果，成为全球核能领域的重要力量。

第四阶段：创新与可持续发展 (21世纪以来)随着中国对清洁能源和环境保护的要求日益增强，中国核工业逐渐转向创新和可持续发展。

中国加大了对第四代核能技术的研发和应用力度，包括高温气冷堆、钠冷快堆和液态盐燃料堆等。

与此中国在核废物处理和放射性废物管理方面也进行了积极探索和研究，旨在实现核能的可持续利用和环境友好型发展。

个人观点和理解：中国核工业的发展历程展现出了中国在核能技术领域的坚定决心和创新能力。

我国核电发展现状及未来发展趋势一、现状概述核电作为清洁能源的重要组成部份，在我国能源结构调整和碳减排的背景下，得到了快速发展。

截至目前，我国核电装机容量已经超过了5000万千瓦，位居世界第一。

1.1 核电装机容量截至2022年底，我国核电装机容量达到了6000万千瓦，占全国电力总装机容量的5%。

其中，核电站数量达到了50座，分布在全国各地。

我国已经建成的核电站主要包括三代压水堆核电站和高温气冷堆核电站。

1.2 核电发电量目前，我国核电发电量已经超过了3000亿千瓦时，占全国电力消费量的10%。

核电成为我国电力供应的重要支撑，为经济社会发展提供了可靠的能源保障。

1.3 核电技术水平我国核电技术水平不断提高，已经具备了独立设计、建设和运营核电站的能力。

目前，我国正在建设的核电站主要采用三代核电技术，如华龙一号、CAP1400等。

这些技术具有更高的安全性、经济性和可靠性。

二、未来发展趋势随着我国能源结构调整的深入推进和碳中和目标的提出，核电作为一种清洁、低碳的能源形式，将继续保持快速发展。

未来核电的发展趋势主要体现在以下几个方面：2.1 产业规模扩大我国将进一步扩大核电产业规模，加快核电装机容量的增长。

估计到2030年，我国核电装机容量将超过1亿千瓦，核电发电量将达到5000亿千瓦时以上。

同时，核电产业链的完善和核电设备创造能力的提升也将成为重要发展方向。

2.2 技术创新与升级我国将继续加大核电技术创新和升级力度，推动核电技术的进一步发展。

在现有的三代核电技术基础上，我国将加快四代核电技术的研发和应用，提高核电站的安全性、经济性和可持续性。

2.3 地方合理布局未来核电站的建设将更加注重地方的合理布局。

根据地方的能源需求和资源条件，选择合适的地点建设核电站，实现能源供给的优化配置。

同时，加强核电站与周边地区的协调发展，确保核电站的安全和环境保护。

2.4 国际合作与交流我国将积极推动核电领域的国际合作与交流，加强与其他国家的合作项目，提高核电技术的国际竞争力。

第三代核电机组具有以下特点：
1. 安全性，具有预防和缓解严重事故的设施，并满足下列指标
1.1 堆芯熔化事故概率≤10 -5堆年。

AP1000为3X10 -7堆年，M310为5X10-5堆年。

1.2 大量放射性释放到环境的事故概率≤10 -6堆年。

2. 经济性
2.1 机组可利用率≥87%。

2.2 设计寿命60年。

2.3 建设周期不大于54个月。

3. 非能动安全系统
即利用物质重力、流体对流和辐射、压缩空气膨胀、扩散等天然原理，不需要专设动力驱动的安全系统，在应急情况下冷却和带走堆芯余热，这样，系统简化、设备减少，提高了安全性和经济性。

4. 单机容量进一步大型化
AP1000: 110-120万千瓦（CAP1400可提高到140万千瓦）。

EPR: 160-170万千瓦。

NP-21: 170万千瓦。

WWER：150万千瓦。

5. 采用整机数字化仪控系统
目前第三代均采用了整体数字化控制系统。

我国田湾和10MW高温气冷试验堆均已采用整体数字化控制系统。

6.施工建设模块化以缩短工期
摘录自：中国科学院院士欧阳予《世界核电技术发展趋势及第三代核电技术的定位》。

美国核电技术领跑三代，第四代却被中国弯道超车，中国做对了什么核电技术——它不像航空航天科技那样，星光闪闪，举世瞩目；也不像高铁5G技术那么亲民，身边随处可见。

核能那恐怖的能量，总让人产生本能的惊惧。

所以它一直躲躲闪闪。

再加上美国三里岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛等核电站发生的事故，更是让人心惊胆跳。

核能真的是“除了带来恐惧，一无是处”吗？经过一番详细了解后，发现它似乎并非如此。

核能并不是印象中的那么令人嫌弃。

全世界现今有四百多台核电机组，其发电量超过了总发电量的10%。

人们最关心的安全性问题，对于第三代、第四代核电站来说，也已经完全不成问题。

而且核能凭借廉价、稳定、环保的优势，越来越受人重视。

化石燃料一旦枯竭，核能将决定人类的未来。

而在这个赛道，东方大国早已经完成了一次漂亮的弯道超车。

爱因斯坦提出质能方程故事还要从爱因斯坦提出质能方程说起。

那是人类有史以来最聪明的大脑之一。

它用简洁的方程告诉人们，质量就是能量。

先知者为人类指示了一扇从未见过的窗，那里投进一束诡异的光。

但是此时，绝大多数人类还不知道那是怎么一回事。

卢瑟福和第一次人工核反应只有小部分人在好奇心的驱使下开始了研究。

不研究还好，一研究就被“谜”到了。

原来，原子核的体积占原子体积的0.01% 以下，但是质量却占原子质量的99.9% 以上。

人类对原子核，一脑茫然。

怎么办呢？很简单嘛，不懂不要慌，先轰它两炮。

美国有一位叫卢瑟福的科技达人，就是一位非常优秀的炮手。

他最喜欢拿氦原子核作炮弹，挨个物质挨个物质地轰击。

上文提到的原子核质量和体积的占比，就是他从轰击中得到的数据。

1919年，他用氦原子核轰击氮原子核，意外得到了氧原子核和质子。

这又是一件破天荒的大事。

因为这次轰击改变了物质的化学元素，真正做到了“点石成金”。

同时，这也是人类第一次人工核反应。

往后提到的核反应，都可以追溯到这次轰击上来。

首次发现裂变链式反应游戏突然变得好玩，很多人开始参与进来。