座(总装机容量达870万KW)。目前,我国正计划筹建4座——秦山一期扩建两台30万KW机组;秦山二期3、4号机组;三门核电6台百万KW级核电机组;田湾核电站4台百万KW级核电机组。据悉,在2020年之前,我国还将计划在广东深圳岭东、阳江和台山;重庆涪陵;大连等地拟建20余座核电站。
目前,我国又开始致力于研究国际先进的第三代技术核电机组,该工程已纳入2006年起的国家第十一个五年计划,预计到2020年将建成可商用的原型核反应快堆。第三代压水堆核电技术的安全性相当高,能有效预防和缓解类似切尔诺贝利核电站那样的爆炸泄漏严重事故;同时,该技术缩短了建设周期,18~24个月换一次核原料,延长了机组寿命60年,大大提高了经济性。
据了解,根据我国能源规划,2020年核电将发展到4千万千瓦,占总装机容量的4%~5%。
从我国核电机组的发展来看,核电阀门的需求量
远高于同容量级的火电站。
以容量为80万千瓦的核电站为例,通径DN25~1000 mm的阀门需求量为8000~10000台,为同类火电站的2~3倍。据统计分析,一座有2套百万KW级核电机组的核电站需各类阀门3万台,按每年有250万KW核电机组建设计算,每年核电阀门的需求量在3.8万余台。据国家“十一?五”规划预测,“十一?五”期间,核电站的阀门需求额将为30亿元,年均需求为6亿元左右。另外,由于核电站花在阀门上的维修费一般占核电站维修总额的50%以上,故,每年核电站花费在阀门上的维修费用约为1.5亿元。由此来看,核电阀门的市场需求量是相当大的。
四.核电阀门技术要求
核电阀门,由于其使用工况特殊、复杂、恶劣,加之量大面广,故其要求较高。
1.核电阀门工作条件:
核电阀门除了其工况环境错综复杂之外,其输送介质的放射性和温度、压力等级的苛刻性也是很特殊的。
核电阀门输送的介质主要为:饱和蒸汽、冷凝水、放射性水蒸汽重水、辐照腐蚀物、放射性介质、稀硫酸和碱液、二氧化碳、钠、氦、油、真空等各种流体介质。
一回路上的大通径阀门工作条件是最复杂的,在现阶段核动力装置上的蒸汽参数比热电厂的蒸汽参数(压力22.5MPa、温度565℃)要低,但核电厂运行条件却复杂得多。在液态金属冷却剂的快中子反应堆装置上,蒸汽参数为最高(汽轮机前的蒸汽温度为600℃,压力为14.0MPa)。
2.核电阀门常见故障类型
在核电站系统中运行的阀门,最常见的故障类型有如下四种:
① 阀杆泄漏
② 阀座泄漏
③ 执行机构选配过大和关闭力矩过高引起的密封面损坏
④ 外泄漏
3.核电阀门技术要求
根据核电阀门运行的实际工况,核电阀门其技术特点和要求比火力发电阀门更高。核电阀门的技术要求除了阀门常规的技术要求外,还要着重考虑介质中杂质的污染、环境温度、运行温度、环境湿度、放射性、直流电源及电压波动、有关地震和振动条件下稳定性的技术要求、安全等级等等。
① 核电阀门的设计
a)强度设计
核电阀门设计中,强度计算是必不可少的。除常规的强度计算、有限元分析和抗震计算分析外,对核安全1级的阀门,还要求进行:一次薄膜应力的极限计算、一次薄膜应力+弯曲应力的极限计算、与回路启——停循环有关的一次加二次应力变化幅度的极限计算、除回路中启——停工况以外的一次加二次应力的变化幅度极限计算、疲劳性能分析。
b)结构设计
由于核电系统输送介质大多