摘要：我国在稳压器的应用过程中实现了从依赖进口到自主设计的重要转变，稳压器作为核电厂系统中及其重要的一个设备，其自主设计过程中面临许多的难点与技术问题。
关键词：百万千瓦级核电厂；稳压器自主化结构设计
一、前言
随着人们生活水水平的不断提升，人们对于电力的需求也越来越大，电力的正常供应与人们的正常生活可谓是密切相关。为了满足人们日益增长的电力需求，我国建立了多种类型的发电站，包括火电站、水电站、核电站等。
核电站相对于其它类型的发电站而言，主要是利用核电厂中的反应堆进行的裂变反应来进行发电，反应堆的危险性是非常大的，需要一系列的设备设施来最大程度上保证核电站的安全性。日本福岛核电站的核泄露事件，也为人们敲醒了警钟，在电力生产的过程中，更要关注核电站的安全性。[1]
在核电厂中，稳压器作为非常重要的一个设备，是反应堆冷却剂系统的重要组成部分。稳压器的存在对于核电厂的安全是一个非常重要的保障，同时对于核电厂的正常运行也起到了非常重要的作用，这是因为稳压器能够保证核电厂的一回路系统保持正常运行的状态，还能够保证一回路系统处于安全运行之中。
作为核电厂系统中一个重要组成部分的稳压器，其主要功能包括以下四个方面：
（一）在核电厂处于稳态正常运行的过程中，稳压器能够保证电厂反应堆冷却剂系统的压力处于正常范围，保证其稳定运行，对于堆芯冷却剂汽化的这一问题能够起到极好的避免作用。[2]
（二）在核电厂运行中，一旦发生一些意外事故，在小LOCA情况下，以及在核电厂内部功率的正常波动下，稳压器能够有效的控制电厂反应堆冷却剂系统的压力，将其控制在允许的范围之内，保证电厂的正常运行，避免紧急停堆这一情况的发生。
（三）在电厂反应堆冷却剂系统运行过程中，一旦出现系统压力值的变化超过稳压器中设定的安全阀整定值的情况，安全阀能够迅速开始动作，并自动开始排放蒸汽的工作，以降低电厂反应堆冷却剂系统的压力，恢复到安全阀整定值的范围之内。
（四）正是由于稳压器实质上是作为电厂反应堆冷却剂系统的缓冲箱，能够根据电厂反应堆冷却剂系统水容积的变化，进行实时的水容积补偿。[3]
百万千瓦级核电厂稳压器的主要核心技术最初并不被我国所掌握，而是掌握在一些比较发达国家的外国手上，这对于我国自主进行百万千瓦级核电厂稳压器的设计、生产、使用而言实际上是一个非常大的挑战。随着我国核电站设计建造自主化以及国产化水平要求的提出，我国投入了相当的物力、人力、财力进行百万千瓦级核电厂稳压器的自主设计与研发。[4]目前我国已经成功掌握了百万千瓦级核电厂稳压器的自主设计的核心技术，并已经在实际中得到了应用，这对于促进我国的核电发展具有重要的意义，同时也是我国核电发展历史上浓墨重彩的一笔。
二、我国自主设计的百万千瓦级核电厂稳压器与同类技术的比较分析
针对我国自主设计的百万千瓦级核电厂稳压器与同类技术的比较分析主要分为两个方面，一个是与国内同类技术的比较分析，一个是与国外技术的比较分析。
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（一）与国内同类技术的比较分析
我国在上世纪90年代初时，在国内建造了相对较早的压水堆核电站，我国目前自主设计的百万千瓦级核电厂稳压器与当时核电厂中稳压器的设计进行比较分析，我们不难发现有以下几个主要区别：
1.设计规范的不同
压水堆核电厂中的稳压器设计参照的规范标准与目前参照的标准不同。目前最新版本的规范相对于以往的规范而言，更加完善，同时结合了科学技术的不断发展，实现了稳压器设计上的技术进步，而且也吸取了稳压器设计发展过程中的诸多经验教训，正是这样，新的规范对于稳压器设计的要求更加合理也更加符合实际需求。
2.结构设计的不同
目前我国自主设计的稳压器相对于较早设计的稳压器而言，通过对设计的优化，减少了在制造过程中的材料浪费，实现了在增加稳压器容积的情况下，仍然保持总重不发生变化。[5]同时目前的稳压器内部电加热元件的数量有所减少。但是电加热元件的总功率仍与较早设计的稳压器电加热元件的总功率相当。这一设计上的改变不仅仅是实现了生产制造过程中的所需材料减少，减少了生产过程中的工作量，降低了制作难度，而且对于稳压器可能出现的在运行过程中发生失效这一问题，也实现了最大可能的规避。
综合上述两点，我们不难发展目前所涉及的稳压器相对于以往设计的稳压器而言，设计的更加科学合理，同时也更加的安全。
（二）与国外同类技术的比较
在以往我国国内核电项目中应用的外国公司研发设计的稳压器所适用的生产标准与目前我国设计的稳压器适用标准进行比较，目前所采用的版本更新、更加合理，而且也能够进一步的保证使用过程中的安全。以前我国自主设计的稳压器与国外公司设计的稳压器在性能等各个方面都有着一定的差距，但是针对目前的情况而言，两者之间的差距已经大大减少，甚至已经不存在了，我国自主设计的稳压器已经与国外公司研发设计的稳压器技术水平相当。
三、主要设计技术分析
在稳压器的设计、研发、与制造过程中，存在着许多主要技术以及难点技术。主要包括电加热元件套管的安装设计、防热冲击套管与安全端焊接设计、稳压器喷雾头雾化液滴动力和传热特性的初步分析。
电加热元件套管技术研发难点在于稳压器中的电加热元件套管数量众多，对这些套管进行连接既要保证稳定性又要保障安全性，虽然研发过程中难点较多，但是实际的工艺比较简单。
防热冲击套管与安全端焊接设计主要设计目的是为了简化在制造过程中的焊接操作，同时保证焊接的质量与水平。
稳压器喷雾头雾化液滴动力和传热特性的初步分析是通过对动力特性模型和传热模型进行应用与分析，进而研发出在稳压器内，由喷雾头喷射的液滴在不同速率下的速率和位移随时间的变化情况。
参考文献：
[1]黄燕,邓丰,余平,李焕鸣,周永. 百万千瓦级核电厂稳压器自主化结构设计主要技术分析[J]. 科技视界,2016,(16):18-19. [2017-08-05].
[2]邵舸,佟立丽,曹学武. 压水堆核电厂严重事故卸压阀能力评估[J]. 核科学与工程,2015,35(01):157-162. [2017-08-05].
[3]欧阳勇,蒋晓华,卢向晖. 百万千瓦级压水堆核电厂低温水密实超压保护改进[J]. 核动力工程,2014,35(S1):113-116. [2017-08-05].
[4]欧阳勇. 百万千瓦级压水堆核电厂低温水密实超压保护改进[A]. 中国核学会核能动力分会.中国核学会核能动力分会2013年学术研讨会论文集[C].中国核学会核能动力分会:,2013:1.
[5]周振德. 核电数字化保护系统控制器研究[D].上海交通大学,2009.
论文作者:郑任武
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：稳压器论文; 核电厂论文; 冷却剂论文; 过程中论文; 反应堆论文; 核电站论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第22期论文;