小型一體化壓水堆主設(shè)備設(shè)計(jì)比較研究

林 千

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院， 上海 200233)

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核電技術(shù)

小型一體化壓水堆主設(shè)備設(shè)計(jì)比較研究

林 千

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院， 上海 200233)

歸納了世界主要一體化壓水堆的主設(shè)備設(shè)計(jì)特征，對(duì)各種堆型的整體結(jié)構(gòu)以及蒸汽發(fā)生器、主泵布置、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器等主設(shè)備的設(shè)計(jì)特征進(jìn)行了闡述。通過(guò)比較分析各種方案的技術(shù)差異及潛在問(wèn)題，為新型一體化壓水堆主設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

小型模塊式反應(yīng)堆; 一體化壓水堆; 主設(shè)備

小型模塊式反應(yīng)堆是近期國(guó)內(nèi)外新型反應(yīng)堆領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。特別是采用一體化結(jié)構(gòu)的小型壓水堆，成為當(dāng)前世界主流的研發(fā)堆型而被廣泛關(guān)注。在常規(guī)壓水堆中，反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器等主設(shè)備是單體設(shè)備，它們之間通過(guò)管道相連，主冷卻劑系統(tǒng)(RCS)由這些設(shè)備和相應(yīng)的連接管道構(gòu)成。與之相區(qū)別的是，在所謂的一體化壓水堆中，蒸汽發(fā)生器、主泵等設(shè)備直接安裝在壓力容器內(nèi)或壓力容器上，取消了設(shè)備之間的連接管道，主冷卻劑系統(tǒng)在壓力容器內(nèi)完成傳熱循環(huán)，形成高度集成的反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)。

一體化反應(yīng)堆具有結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安全性好等特點(diǎn)，某些設(shè)計(jì)理念反映了先進(jìn)反應(yīng)堆的發(fā)展方向。然而，世界上各種一體化壓水堆的技術(shù)仍處于研究階段，各種新型主設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式也千差萬(wàn)別。

筆者旨在對(duì)現(xiàn)有各式各樣的一體化壓水堆主設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行歸納和比較分析，綜合評(píng)述不同設(shè)計(jì)方案之間的設(shè)計(jì)特征、技術(shù)差異和優(yōu)劣，為一體化壓水堆的技術(shù)發(fā)展，特別是這種新型主設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

1 一體化壓水堆整體結(jié)構(gòu)特征

自20世紀(jì)60年代末，德國(guó)建成世界第一座一體化壓水堆FDR，并成功應(yīng)用到世界第一艘核動(dòng)力商船上以來(lái)，一體化壓水堆經(jīng)歷了近半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展[1]。文獻(xiàn)資料表明，世界各國(guó)的核能研究機(jī)構(gòu)提出了約40種一體化壓水堆堆型或設(shè)計(jì)方案[2-5]。由于各種堆型的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求不同，其主要技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)特征也存在較大差異，某些堆型隨著其設(shè)計(jì)不斷深化，技術(shù)方案也在持續(xù)演變。

圖1為具有代表性的一體化壓水堆整體結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備的布置形式[5-9]。

1—堆芯；2—蒸汽發(fā)生器；3—主泵；4—控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；5—穩(wěn)壓器。

圖1中可以直觀看出一體化壓水堆的典型特征，即蒸汽發(fā)生器、主泵、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器等主設(shè)備與壓力容器集成為一個(gè)整體模塊。然而，這些一體化壓水堆，除了燃料堆芯結(jié)構(gòu)與常規(guī)壓水堆基本相同以外，其整體結(jié)構(gòu)布局，各主設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、布置方式、工作原理等，不僅與常規(guī)壓水堆不同，而且它們相互之間也有較大差別。

從各種一體化壓水堆的整體結(jié)構(gòu)布局方式來(lái)看，多數(shù)將蒸汽發(fā)生器布置在壓力容器筒體與堆芯吊籃之間的環(huán)腔內(nèi)，如IRIS、SMART、IMR等；然而C.A.P、NuScale、mPower、W-SMR這三種堆型采用了不同的布局方式，它將蒸汽發(fā)生器布置在堆芯正上方。在相同功率條件下，前者的壓力容器直徑較大，后者的高度較大。直觀上，這兩類可稱為矮胖型與高瘦型(圖2)。

圖2 兩種一體化壓水堆結(jié)構(gòu)示意圖

一般來(lái)說(shuō)，高瘦型壓力容器直徑較小，將有利于設(shè)備的制造和運(yùn)輸；其主系統(tǒng)的自然循環(huán)帶出衰變熱的能力較強(qiáng)，也有利于反應(yīng)堆安全。然而這種布局方式也帶來(lái)相關(guān)工藝的調(diào)整。由于蒸汽發(fā)生器布置在堆芯正上方，其控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、堆芯測(cè)量等將不能采用常規(guī)壓水堆的布置方式。另外在換料過(guò)程中，需要將蒸汽發(fā)生器吊離，相關(guān)的工藝措施較復(fù)雜。不過(guò)，這種方式為蒸汽發(fā)生器在役檢查、維修和更換提供了便利。

2 蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)特征

蒸汽發(fā)生器是一體化壓水堆中的最關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)優(yōu)劣和工程可行性對(duì)于反應(yīng)堆總體方案起著決定性作用。在現(xiàn)有各種一體化壓水堆中，除C.A.P系列堆型的蒸汽發(fā)生器與常規(guī)壓水堆蒸汽發(fā)生器有相似特征之外，其他堆型中蒸汽發(fā)生器與常規(guī)壓水堆有很大區(qū)別。在一體化壓水堆中一般采用內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器，即蒸汽發(fā)生器布置在壓力容器內(nèi)，其結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行原理、傳熱管選型等方面有不同的設(shè)計(jì)特征，各具有不同的技術(shù)優(yōu)劣。

2.1 結(jié)構(gòu)形式

蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)形式與蒸汽發(fā)生器的布置方式是對(duì)應(yīng)的。

對(duì)于蒸汽發(fā)生器布置在堆芯正上方的一體化壓水堆(即高瘦型反應(yīng)堆)，其蒸汽發(fā)生器主要由傳熱管、管板和二次側(cè)筒體構(gòu)成，二次側(cè)筒體也是壓力容器的組成部分。其傳熱管內(nèi)是一次側(cè)冷卻劑，管外為二次側(cè)流體，且采用大容積池式蒸發(fā)換熱。這類一體化壓水堆只有一臺(tái)蒸汽發(fā)生器，由于蒸汽發(fā)生器缺乏冗余，某些瞬態(tài)事故(如主蒸汽管道斷裂)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和反應(yīng)堆的安全性有較大影響。

對(duì)于蒸汽發(fā)生器布置在壓力容器與吊籃之間環(huán)腔內(nèi)的一體化壓水堆，其蒸汽發(fā)生器一般是多組獨(dú)立封裝的、浸沒(méi)在主冷卻劑中的傳熱管束。其傳熱管內(nèi)是二次側(cè)流體，管外為一次側(cè)流體。由于傳熱管受外壓，在長(zhǎng)期運(yùn)行中傳熱管表面的微裂紋生長(zhǎng)受到抑制，故一般認(rèn)為這類蒸汽發(fā)生器發(fā)生傳熱管斷裂(SGTR)事故的可能性較低。然而，由于傳熱管受外壓，為避免薄壁外壓管發(fā)生軸向失穩(wěn)，傳熱管的設(shè)計(jì)壁厚比受內(nèi)壓時(shí)大，這將引起傳熱熱阻的增加。另外，在傳熱管與管板組裝過(guò)程中，常規(guī)壓水堆中的脹接工藝可能不適用。這類蒸汽發(fā)生器可以采用多模塊組合安裝，即在吊籃與壓力容器的環(huán)腔之間周向布置多臺(tái)并列的蒸汽發(fā)生器。

2.2 運(yùn)行原理

根據(jù)其運(yùn)行原理，一體化壓水堆蒸汽發(fā)生器可分為直流蒸汽發(fā)生器和飽和蒸汽發(fā)生器。

直流蒸汽發(fā)生器(OTSG)，即二次側(cè)給水一次性通過(guò)蒸汽發(fā)生器，受熱后全部變成蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)。對(duì)于上述傳熱管內(nèi)為二次側(cè)流體的蒸汽發(fā)生器，一般采用直流運(yùn)行方式，如IRIS、SMART等。由于從直流蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的蒸汽為過(guò)熱蒸汽，不需要設(shè)置汽水分離裝置，使得蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，從而有利于一體化。然而，直流蒸汽發(fā)生器不能實(shí)現(xiàn)二次側(cè)在線排污，給二次側(cè)水質(zhì)控制帶來(lái)挑戰(zhàn)；另外由于二次側(cè)水裝量較少，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，運(yùn)行控制策略需要特別關(guān)注。mPower也采用了直流蒸汽發(fā)生器，但其傳熱管內(nèi)為一次側(cè)流體，它具有不同的特性。

飽和蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行原理與常規(guī)壓水堆相似。C.A.P系列堆型將常規(guī)的倒U形管式飽和蒸汽發(fā)生器直接扣在壓力容器上，形成了獨(dú)具特色的一體化壓水堆。W-SMR直管蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)與mPower相似，但其運(yùn)行原理完全不同。實(shí)際上它是一種外循環(huán)分體式飽和蒸汽發(fā)生器，其傳熱管束設(shè)置在壓力容器內(nèi)，而汽水分離裝置設(shè)置在壓力容器外。

2.3 傳熱管選型

各種蒸汽發(fā)生器分別采用了U形管、盤管、直管、套管等不同形式的傳熱管。

U形管在常規(guī)壓水堆蒸汽發(fā)生器中具有非常成熟的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其優(yōu)勢(shì)是軸向的熱脹自抵消，減輕了傳熱管兩端連接處的應(yīng)力集中。然而U形管在現(xiàn)有一體化壓水堆的蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)中少有采用。除了C.A.P系列外，IMR也采用了一種立式正U形管直流蒸汽發(fā)生器，其U形管內(nèi)是二次側(cè)流體，二次側(cè)流體先下降后上升，傳熱過(guò)程是雙流程。

一體化壓水堆中采用盤管設(shè)計(jì)方案的較多，如SMART、IRIS、MRX等。盤管(即螺旋管)具有周向自由膨脹特性，可避免傳熱管兩端應(yīng)力集中。盤管式蒸汽發(fā)生器又分為小盤管和大盤管兩種。小盤管是模塊式結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊的傳熱也是相互獨(dú)立的。大盤管為整體式結(jié)構(gòu)，其盤管環(huán)繞吊籃構(gòu)成。由于盤管式蒸汽發(fā)生器多層傳熱管相互交錯(cuò)，每層傳熱管的升角、曲率都不同，傳熱管束的制造、安裝工藝及管內(nèi)探測(cè)和在役檢查工藝相對(duì)于直管或U形管更復(fù)雜。

某些一體化壓水堆蒸汽發(fā)生器采用了直管，如mPower、W-SMR等。直管式蒸汽發(fā)生器的優(yōu)勢(shì)是制造工藝簡(jiǎn)單、傳熱管在役檢查方便。由于軸向熱脹不一致，直管式蒸汽發(fā)生器的傳熱管與管板連接處存在應(yīng)力集中問(wèn)題。mPower蒸汽發(fā)生器繼承了巴威公司獨(dú)有的直管式直流蒸汽發(fā)生器技術(shù)(如三里島機(jī)組)，采用蒸汽回流加熱容器壁，補(bǔ)償容器壁的熱脹，從而消除或減輕了應(yīng)力集中。W-SMR蒸汽發(fā)生器也采用了直管，但由于它采用飽和運(yùn)行方式，二次側(cè)流體大部分處于飽和溫度，傳熱管兩端的平均溫差較小，使得傳熱管與管板連接處熱應(yīng)力不明顯。

RITM等堆型采用了一種獨(dú)特的套管式蒸汽發(fā)生器，其傳熱管是雙層管結(jié)構(gòu)。由于雙層管兩面換熱特性，其單位體積內(nèi)的換熱面積近似增加一倍，因此這種蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高。套管式蒸汽發(fā)生器的關(guān)鍵技術(shù)在于傳熱管的封裝與焊接。因此，傳熱管材料的選擇對(duì)于蒸汽發(fā)生器的使用壽命和可靠性及其重要。

3 主泵布置設(shè)計(jì)特征

在一體化壓水堆中，主冷卻劑的傳熱循環(huán)是在壓力容器內(nèi)完成。根據(jù)主冷卻劑循環(huán)的驅(qū)動(dòng)方式可分為強(qiáng)迫循環(huán)和自然循環(huán)兩種類型。

采用自然循環(huán)的一體化壓水堆不需要設(shè)置主泵，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)。NHR、NuScale、CAREM、ABV等堆型都是自然循環(huán)式一體化壓水堆。由于泵失效引起的故障被排除，因而其固有安全性更好。然而，采用自然循環(huán)相對(duì)于強(qiáng)迫循環(huán)其傳熱效率較低，相同的堆功率往往需要更大尺寸的設(shè)備。

采用強(qiáng)迫循環(huán)的一體化壓水堆，需要在壓力容器內(nèi)或壓力容器上布置主泵。根據(jù)泵的布置形式，又可分為外置式、插入式、內(nèi)置三種方式。

外置式即主泵布置在壓力容器外，一般采用短套管將泵殼與壓力容器連接，如RITM堆型等，其布置技術(shù)難度小。

插入式主泵是將主泵的葉輪插入壓力容器內(nèi)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置在外。大部分一體化壓水堆采用了這種類型，如SMART、W-SMR等。對(duì)于插入式布置，不同堆型又根據(jù)各自的設(shè)計(jì)要求和總體特征，分別采用了立式和臥式兩種主泵布置方式。

內(nèi)置式主泵是將主泵完全布置在壓力容器內(nèi)。IRIS等堆型采用了內(nèi)置式主泵。采用內(nèi)置式布置可減少大口徑的壓力容器貫穿，對(duì)于增強(qiáng)壓力容器的完整性和提高反應(yīng)堆的安全性非常有益。然而泵完全浸沒(méi)在主冷卻劑中，需要克服高溫軸承、高溫電磁線圈等技術(shù)難題。另外，主泵相關(guān)的電氣控制系統(tǒng)、主泵在役檢查和維護(hù)也面臨挑戰(zhàn)。

4 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)特征

總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方式，分為內(nèi)置式和外置式兩類。

所謂外置式是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置于壓力容器外，即類似常規(guī)壓水堆中的布置方式，這類控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有良好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。大多數(shù)一體化壓水堆采用了外置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

內(nèi)置式是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在壓力容器內(nèi)，從而消除壓力容器上封頭驅(qū)動(dòng)線的貫穿，增強(qiáng)壓力邊界的完整性。內(nèi)置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)從根本上避免了彈棒事故的發(fā)生，從而提高反應(yīng)堆安全性。

因此，在某些一體化壓水堆中，提出了新型的內(nèi)置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行原理，內(nèi)置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括兩類：電力驅(qū)動(dòng)式和水力驅(qū)動(dòng)式。電力驅(qū)動(dòng)式機(jī)構(gòu)是以電機(jī)或電磁為主要驅(qū)動(dòng)裝置的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。MRX采用了一種新型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)置式機(jī)構(gòu)，由直流屏蔽電機(jī)、帶滾珠勾爪、螺桿構(gòu)成。水力驅(qū)動(dòng)式機(jī)構(gòu)的基本原理是利用水流產(chǎn)生的壓頭來(lái)推動(dòng)驅(qū)動(dòng)線動(dòng)作。水力驅(qū)動(dòng)式不需要在壓力容器內(nèi)布置電磁線圈，然而需要在外部布置一套水壓驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)。我國(guó)NHR控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就采用了這種運(yùn)行原理。

盡管內(nèi)置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)于外置式有一定優(yōu)勢(shì)，然而在設(shè)備檢修、運(yùn)行可靠性等方面仍存在不足。目前內(nèi)置式控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不多，一些新型內(nèi)置機(jī)構(gòu)還處于研發(fā)階段。

5 穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)特征

大部分一體化壓水堆將穩(wěn)壓器內(nèi)置于壓力容器內(nèi)，從而去除了穩(wěn)壓器波動(dòng)管，進(jìn)而降低了發(fā)生破口事故的可能性，提高了安全性。一般在壓力容器頂蓋處設(shè)置一定的空腔和水容積實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)壓。

各種內(nèi)置式穩(wěn)壓器運(yùn)行原理也不盡相同。大多數(shù)一體化壓水堆采用了常規(guī)壓水堆的飽和蒸汽穩(wěn)壓方式，即通過(guò)電加熱和噴淋來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)控制；IRIS利用大容積穩(wěn)壓器的緩沖和自穩(wěn)定性；CAREM、NuScale等自然循環(huán)式的一體化壓水堆采用了蒸汽自穩(wěn)壓方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其壓力控制。后兩類不需要設(shè)置電加熱和噴霧裝置，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。另外也有部分一體化壓水堆采用了氮?dú)夥€(wěn)壓策略，或汽-氣混合穩(wěn)壓策略，通過(guò)外接氮?dú)庀到y(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控制。

6 壓力容器設(shè)計(jì)特征

一體化壓水堆的壓力容器本質(zhì)上與常規(guī)壓水堆的壓力容器相同；但由于一體化壓水堆將某些主設(shè)備內(nèi)置，且主冷卻劑在壓力容器內(nèi)循環(huán)，因此堆內(nèi)結(jié)構(gòu)比常規(guī)壓水堆復(fù)雜。另外，為包容內(nèi)置設(shè)備，壓力容器的尺寸相對(duì)較大。一般來(lái)說(shuō)十萬(wàn)千瓦級(jí)一體化壓水堆(如SMART)的壓力容器與百萬(wàn)千瓦級(jí)常規(guī)壓水堆的壓力容器尺寸相當(dāng)。由于受制于壓力容器大型鍛件的制造能力，一體化壓水堆的設(shè)計(jì)功率也受限，故一體化結(jié)構(gòu)一般只適用于小功率壓水堆，大型壓水堆難以采用一體化結(jié)構(gòu)。

為適應(yīng)主設(shè)備的布置，各一體化壓水堆的壓力容器設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)稍有不同，如在某些設(shè)計(jì)中，壓力容器上封頭為平板型結(jié)構(gòu)、下筒體為錐型結(jié)構(gòu)等。另外，某些設(shè)計(jì)還采用了雙重壓力容器(或高壓保護(hù)容器、小型安全殼)方案來(lái)增強(qiáng)實(shí)體包容邊界的完整性，如NHR、NuScale等。

7 結(jié)語(yǔ)

縱觀世界一體化壓水堆的發(fā)展歷程，除少數(shù)幾個(gè)堆型有實(shí)際工程應(yīng)用案例外，大部分堆型仍處于概念研發(fā)階段。新型主設(shè)備的開(kāi)發(fā)仍是當(dāng)前一體化壓水堆技術(shù)走向?qū)嶋H工程所面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題。盡管當(dāng)前世界各核能研發(fā)機(jī)構(gòu)在一體化壓水堆設(shè)計(jì)中提出了多種全新的主設(shè)備方案，然而這些設(shè)計(jì)方案的合理性、可行性及實(shí)際運(yùn)行效果，仍需要在長(zhǎng)期實(shí)踐中檢驗(yàn)。新型核電設(shè)備不僅要原理可行，而且要可設(shè)計(jì)、可制造、可檢查、可維修。從概念方案到實(shí)際工程應(yīng)用全部走通，或許只是第一步，長(zhǎng)期在堆運(yùn)行效果、運(yùn)行可靠性、維護(hù)便利性才是評(píng)價(jià)該新型技術(shù)方案優(yōu)劣的最終標(biāo)準(zhǔn)。

目前，世界上一體化壓水堆的技術(shù)發(fā)展仍處于“探路”階段，各研發(fā)機(jī)構(gòu)提出的多種可選的技術(shù)方案或設(shè)計(jì)構(gòu)想，各具有不同的設(shè)計(jì)特征。本文從壓力容器整體結(jié)構(gòu)、蒸汽發(fā)生器、主泵布置、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器等方面比較了各種一體化壓水堆主設(shè)備設(shè)計(jì)方案的技術(shù)差異，分析了各方案固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)、以及它們可能存在的技術(shù)問(wèn)題和挑戰(zhàn)，為新型一體化壓水堆主設(shè)備的研究設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

然而，單個(gè)設(shè)備的方案設(shè)計(jì)并不是獨(dú)立進(jìn)行的，而是需要與總體技術(shù)方案相匹配的；并且，單個(gè)設(shè)備技術(shù)方案存在的劣勢(shì)和短板也可能從其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中得到平衡和補(bǔ)償；只有各系統(tǒng)、各設(shè)備方案相互配合支撐，才能發(fā)揮良好的綜合效果。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在總體層面的平衡與取舍，更大程度地影響了設(shè)備設(shè)計(jì)方案的選擇。特別是在方案研究的初始階段，宜根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用領(lǐng)域和潛在需求，充分認(rèn)識(shí)各類設(shè)備、各種選型方案的技術(shù)特征和優(yōu)劣，從設(shè)計(jì)、運(yùn)行、在役維護(hù)等多個(gè)維度在頂層做好總體平衡。這是新型核電設(shè)備設(shè)計(jì)、乃至一體化壓水堆總體方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

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Study on the Design of Main Components for Small Integral PWRs

Lin Qian

(Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute, Shanghai 200233, China)

An introduction is presented to the design features of main components for new concept integral pressurized water reactors (PWRs), including the design features of integral structures for various types of reactors as well as that of other main components, such as steam generator, reactor coolant pump, control rod driving mechanism and pressurizer, etc. Meanwhile, a comparative analysis is made on technical difference and potential problems of various schemes, which may serve as a reference for research and development of main components for new integral PWRs.

small modular reactor; integral PWR; main component

2016-07-15；

2016-08-05

上海市青年科技啟明星計(jì)劃(12QB1402100)；國(guó)家核電技術(shù)公司員工自主創(chuàng)新課題(SNP-KJ-CX-2014-17)

林 千(1982—)，男，高級(jí)工程師，主要從事新型反應(yīng)堆研究。E-mail: linqian@snerdi.com.cn

TL351.6; TL353.1

A

1671-086X(2017)03-0171-05