非能动技术历史

2024-06-30 来源:《中国电机工程学报》2013年33卷8期
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1 诞生阶段
非能动技术的概念始于核电工业,但是非能动技术的应用却远远早于核电技术的产生。例如在火力发电方面,堕转飞轮的应用可以保证全厂断电的情况下,主泵继续运转。再例如,火电厂及其他工业中逆止阀的应用等,都是非能动的技术类型。自然循环锅炉虽然有观点不被认为是非能动技术,但其自然循环的作用却与非能动技术有着较大关联。可以说非能动技术早在核电之前就已经应用于能源工业。但是非能动概念的提出却是在核电工业之后。
2 辅助阶段
在发展自然循环锅炉的同时,20世纪30年代开始应用直流锅炉和强制循环锅炉。强制循环锅炉在下降管中增加水泵,以加强蒸发受热面的水循环。直流锅炉没有锅筒,直接由泵将水送入省煤器。70年代又发明27MPa压力配1300MW的超临界直流锅炉。后来又发明了直流锅炉和强制循环锅炉复合而成的复合循环锅炉。伴随着锅炉技术的成熟,核电在此时登上历史舞台,而此时在核电中强制循环是当然的主导循环方式。随着核电的不断发展,二代核电中也采用了非能动自然循环技术。但在这个发展过程中,非能动的自然循环技术就被置于从属甚至不很重要的地位。在80年代到90年代,中国核动力院、西南物理研究院及西安交通大学等就对核电站二次侧非能动堆芯余热应急排放系统进行多次研究。
3 壮大阶段
随着核电的技术的成熟,核电发生了3大严重事故,人们对非能动技术也越来越重视。自20世纪八十年代具有非能动安全特征的反应堆设计理念首次公开提出开始,先后涌现出了多种不同的设计方案。美国从AP600到AP1000发展了非能动反应堆。瑞典提出固有安全特性堆PIUS。欧洲的EPR1000、日本的SBWR、俄罗斯的WWER1000等都采用了非能动安全技术。另外,目前的现役核电站也采用了非能动安全技术。中国核安全局在《核电厂质量保证安全规定》(1991年7月27日国家核安全局令第1号发布1991年修改)中提出“非能动”概念。中国的二代加改进堆型都应用了非能动技术,中广核的CPR1000 也更多地采用了非能动安全技术。中国核电总公司也研制了非能动特性反应堆ACR600。目前,非能动技术得到空前重视,非能动安全技术被视为核电安全的大救星。
4 历史特点
从非能动自然循环技术在能源工业特别是核电工业中的发展历史可以看出,非能动的自然循环技术在开始时是由于受制于当时技术水平不得不采用的,后来随着人类对水泵技术完善应用,人们就转到功能更为强大的强制循环;后来,人们又应用非能动自然循环作为有益的补充;最后,发现非能动自然循环的可靠安全特性,又转向更多应用非能动自然循环,并首先重视应用于高技术的核电产业。由此,可以看出,非能动技术历史是一种循环式的发展,即是具有“螺旋式上升,波浪式前进”特点。
摘自《核电机组非能动技术的应用及其发展》,作者:周涛等

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