三代核电机组数字化仪控系统及其国产化分析

　　引言

　　在过去的几年里，国家核电发展的定位和途径发生了重大转变。我国核电发展正在由过去的“适度发展”时期进入“加快推进”时期，同时强调在引进、消化吸收和再创新的基础上坚持“以我为主”的原则，重视核电建设的国产化方向。国务院批准成立国家核电技术公司，以从事第三代核电机组(AP1000)技术的引进、消化吸收、研发、应用和推广工作。各相关公司通过自主创新，逐渐形成自主品牌的核电技术，这也标志着我国三代核电自主开发建设的一个崭新时期正在到来。

　　一、AP1000仪控系统的技术特点

　　AP1000是第三代非能动类型核电机组，其最重要的特点是采用了非能动的专设安全系统，从而使得核电厂的安全性和经济性得到了显著改善。同时，作为AP1000核电机组标志性技术的仪表控制系统，采用数字化分布式控制系统也是一项重大改进。无论在设计理念上，还是在具体的系统设计方面，AP1000核电厂的仪表控制系统与第二代压水堆核电厂都有较大的不同。

　　AP1000数字化仪控系统和设备包括八大类：①反应堆保护系统、②多样性驱动系统、③控制室和人机接口设备、④专用仪表设备(反应堆堆外核测量、反应堆堆内核测量、控制棒控制和棒位指示、辐射监测、地震仪表等)、⑤电站控制系统(电站核岛、常规岛控制系统和汽轮发电机控制系统)、⑥核级热工测量仪表和执行机构、⑦非核级热工测量仪表和执行机构、⑧诊断设备(核岛特殊监测系统的松动部件监测、主泵振动诊断、堆芯吊篮振动监测和常规岛的汽机诊断系统等)。AP1000 仪控系统具有以下主要特点：

　　①采用非能动的专设安全系统，专设安全设施驱动系统的设计有很大的改进;

　　②AP1000核电厂的仪表控制系统采用数字化分布式控制系统(目前依托项目采用Ovation和Common Q平台)，使AP1000的仪表控制系统性能得到全面的改进;

　　③人机接口系统设计采用先进的人因工程学原理，改善了人机接口和运行环境，减少了操纵人员的人为错误，降低了操纵人员的负荷强度;

　　④采用灰棒控制组件，负荷跟踪时不需要调硼，这不仅增强了核电厂的负荷跟踪能力，也减少了放射性废水量;

　　⑤采用轴向偏移(AO)控制棒组件，使轴向功率分布控制达到完全自动化;

　　⑥采用固定式堆芯自给能探测器，探测器与BEACON系统数据处理器相结合能生成完整的反应堆堆芯核功率分布的三维图形，可以实时监测堆芯核功率分布情况;

　　⑦采用快速降功率系统，降低了对蒸汽排放能力 (APl000核电厂的蒸汽排放总量仅为40%)的要求;