揭秘中國(guó)首座大型商用核電站 安全殼容量是福島15倍
日本福島核電站發(fā)生核泄漏后,中國(guó)大陸的核電站也受到了關(guān)注。近日,記者來(lái)到位于廣東省深圳市龍崗區(qū)的大鵬半島,探訪了建成運(yùn)行已達(dá)17年的大亞灣核電基地。
因地處大亞灣畔而得名的大亞灣核電基地,其實(shí)包括了三個(gè)核電站,即1987年開(kāi)工、1994年投入商運(yùn)的大亞灣核電站,1997年開(kāi)工、2003年投入商運(yùn)的嶺澳核電站一期,以及2005年開(kāi)工、2010年投入商運(yùn)的嶺澳核電站二期一號(hào)機(jī)組。
大亞灣核電站和嶺澳核電站,兩者共同組成一個(gè)大型核電基地,業(yè)內(nèi)常常稱之為大亞灣核電基地。大亞灣核電基地的裝機(jī)機(jī)組容量呈等級(jí)遞增,從最初的196.8萬(wàn)千瓦到2003年的394.8萬(wàn)千瓦,再到2010年的502.8萬(wàn)千瓦。今年嶺澳核電站二期2號(hào)機(jī)組投產(chǎn)后,裝機(jī)容量將達(dá)到610萬(wàn)千瓦。
大亞灣核電基地是中國(guó)核電發(fā)展史的縮影。大亞灣核電站是中國(guó)大陸建成的首座百萬(wàn)千瓦級(jí)大型商用核電站。從引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),到堅(jiān)持“引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新”,形成自主品牌的中國(guó)改進(jìn)型壓水堆核電技術(shù),按照國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),以“安全第一、質(zhì)量第一”為方針,堅(jiān)持保守決策,采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟技術(shù),一直是大亞灣核電基地發(fā)展的要義。2006年5月13日,大亞灣核電站1號(hào)機(jī)組完成第一次10年大修,成為中國(guó)在運(yùn)行核電站中首個(gè)走過(guò)設(shè)計(jì)壽期內(nèi)除退役外所有關(guān)鍵路徑的核電站。
目前,大亞灣核電基地已成為中國(guó)核電的搖籃,中國(guó)核電技術(shù)研發(fā)、經(jīng)驗(yàn)積累、人才培養(yǎng)的重要基地。從這里走出去的核電建設(shè)隊(duì)伍承擔(dān)了我國(guó)陽(yáng)江核電站、臺(tái)山核電站一期、紅沿河核電站、防城港核電站等項(xiàng)目的建設(shè)。 {page_break}
大亞灣核電站建設(shè)的前世今生
大亞灣核電站是改革開(kāi)放初期中國(guó)最大的中外合資項(xiàng)目,投入商業(yè)運(yùn)行17年來(lái),年發(fā)電能力已經(jīng)達(dá)到150億千瓦時(shí),生產(chǎn)的電力中7成輸往香港,約占香港社會(huì)用電總量的1/4,香港每4個(gè)家庭中就有一個(gè)家庭使用的電力來(lái)自大亞灣。
即使如此,在當(dāng)年的籌建過(guò)程中,香港社會(huì)對(duì)之高度關(guān)注,爭(zhēng)議不止。
大亞灣位于深圳市大鵬以東7公里的大亞灣海岸,距深圳市中心約52公里,距香港尖沙咀約54公里。就在中國(guó)決定在深圳大亞灣建造核電站后不久的1986年4月,原蘇聯(lián)就發(fā)生震驚全球的切爾諾貝利核電站事故。一時(shí)間,人們對(duì)核電站安全的信心降至谷底。部分香港市民和社會(huì)團(tuán)體紛紛發(fā)起抗議簽名運(yùn)動(dòng),“停建”“緩建”大亞灣核電站的聲音不絕于耳。小平同志聽(tīng)到這一消息,經(jīng)過(guò)深思熟慮后堅(jiān)定地提出:中央領(lǐng)導(dǎo)對(duì)建大亞灣核電站沒(méi)有改變,也不會(huì)改變,中央充分注意核電站的安全問(wèn)題。
核電站選址經(jīng)過(guò)了充分考量。據(jù)國(guó)家能源核電工程技術(shù)研發(fā)中心專家李忠誠(chéng)介紹,大亞灣核電基地廠址是從廣東省沿海地區(qū)十多個(gè)備選廠址中優(yōu)選出的核電廠址,其位于歐亞板塊東南部的沿海地帶,遠(yuǎn)離構(gòu)造變形強(qiáng)烈的南北構(gòu)造帶和菲律賓海板塊俯沖帶,廠址附近無(wú)斷裂帶,地殼安全穩(wěn)定,歷史上也未出現(xiàn)過(guò)超過(guò)5級(jí)的地震。
海嘯的形成通常由里氏6.5以上規(guī)模的深海地震引起,且海水深度達(dá)到1000米量級(jí)才可能形成規(guī)模較大的海嘯。廣東省沿海海水深度較淺,大亞灣海域水深只有20~30米,難以形成大規(guī)模海嘯。位于海邊的核電站,在設(shè)計(jì)時(shí)布置有防波堤,另外,核電站外圍還修筑了高16米、長(zhǎng)556米的防波堤,并在堤下堆滿了從14噸到40噸不等的不規(guī)則混凝土塊,一旦有海嘯襲來(lái),大堤將起到“碎浪”的作用。
據(jù)介紹,我國(guó)沿海的核電廠址面臨最大的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)其實(shí)是超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。大亞灣核電站處于熱態(tài)臺(tái)風(fēng)經(jīng)常發(fā)生的地區(qū)。廠址設(shè)計(jì)基準(zhǔn)防洪水位為超越概率10%的天文高潮位、可能最大風(fēng)暴潮增水、電廠壽期內(nèi)海平面升高之和。
在整個(gè)工程的建設(shè)過(guò)程中,建設(shè)者們身上洋溢著一種強(qiáng)烈的使命感、責(zé)任感,一種只許成功、不許失敗,壯士斷腕般的堅(jiān)定信念。正因?yàn)槿绱?,中外?shù)千名建設(shè)者眾志成城,緊緊地融合在一起,形成了一股巨大的合力。大亞灣工程的工地上盡管施工隊(duì)伍眾多,施工隊(duì)伍之間的接口也很多,但在長(zhǎng)達(dá)8年的建設(shè)過(guò)程中,大家都精誠(chéng)合作,極少有扯皮、推諉現(xiàn)象發(fā)生,大亞灣工地沒(méi)有常見(jiàn)的工程指揮部,但是一切工作都有條不紊地進(jìn)行,創(chuàng)造了國(guó)際合作的典范。
大亞灣工程是一項(xiàng)國(guó)際性工程,為了將它建設(shè)成具有國(guó)際一流水平的項(xiàng)目,大亞灣一開(kāi)始就采用國(guó)際通用的管理模式進(jìn)行管理。其核心在于嚴(yán)格的科學(xué)管理,嚴(yán)格按章辦事,以文字依據(jù)和文字記錄作為辦事憑據(jù)。為監(jiān)測(cè)大亞灣核電站的安全,香港本身亦設(shè)有監(jiān)測(cè)示警系統(tǒng),香港天文臺(tái)設(shè)有10個(gè)輻射監(jiān)測(cè)站監(jiān)察環(huán)境伽馬輻射水平,若讀數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)水平便會(huì)發(fā)出警報(bào)。 {page_break}
安全殼容量是福島的15倍
據(jù)國(guó)家核電重大專項(xiàng)委員會(huì)專家濮繼龍介紹,與福島核電站采用老式單層循環(huán)沸水堆技術(shù)不同,大亞灣核電站采用的是壓水堆技術(shù)。
福島核電站采用冷卻水直接引入海水冷卻一回路,沸水堆沒(méi)有蒸汽發(fā)生器,直接用沸水產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),屬于1960年代末、1970年代初建設(shè)的早期核電技術(shù)。
大亞灣則在技術(shù)上充分吸取1979年美國(guó)三里島核電站事故和1986年原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故的經(jīng)驗(yàn)反饋,技術(shù)上已大大改進(jìn),具有安全性高、技術(shù)先進(jìn)可靠成熟等特點(diǎn),屬于1990年代后建成的較先進(jìn)成熟的核電站。目前全世界共建成了70余臺(tái)同類機(jī)組,積累了1000多堆年的同類型核電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
濮繼龍說(shuō),福島核電站采用的是40年前的技術(shù),反應(yīng)堆安全殼空間較小,只有3400立方米左右的空間,在嚴(yán)重事故情況下升壓進(jìn)程較快,容易發(fā)生氫爆。而大亞灣核電站的安全殼由鋼筋混凝土圓柱體組成,有49000立方米的空間,可以有效降低并稀釋氫氣濃度及延緩安全殼升壓時(shí)間。與此同時(shí),在安全殼內(nèi)安裝了氫氣消除系統(tǒng),數(shù)十臺(tái)應(yīng)對(duì)氫氣風(fēng)險(xiǎn)的非能動(dòng)氫氣復(fù)合器,可以化解嚴(yán)重事故下安全殼中氫氣積聚引發(fā)氫爆的風(fēng)險(xiǎn)。
針對(duì)堆芯熔化事故,中廣核所屬核電站設(shè)置了多道安全屏障和多個(gè)專門針對(duì)事故的安全系統(tǒng),安全系統(tǒng)均采用冗余設(shè)計(jì),即一個(gè)部件出現(xiàn)故障并不影響安全功能。即使失去全部廠內(nèi)外電源,也能通過(guò)堆芯余熱用二回路產(chǎn)生的蒸汽帶動(dòng)核安全相關(guān)的汽動(dòng)給水泵向蒸汽發(fā)生器供水。同時(shí)二回路設(shè)有大氣排放系統(tǒng),失電后可通過(guò)自然循環(huán)冷卻堆芯,將熱量排向大氣,避免反應(yīng)堆壓力容器中的溫度和壓力持續(xù)上升。此外,大亞灣核電站除按標(biāo)準(zhǔn)每個(gè)機(jī)組各配備兩臺(tái)應(yīng)急柴油機(jī)外,還設(shè)有第五臺(tái)柴油機(jī)用于備用。
大亞灣核電站還配有沙堆過(guò)濾器,在極端工況下,如果安全殼壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值,沙堆過(guò)濾器可以使安全殼內(nèi)的氣體排向大氣,沙堆過(guò)濾器能夠滯留氣體中絕大部分放射性核素,避免一回路中的放射性物質(zhì)直接失控向環(huán)境釋放。
也就是說(shuō),大亞灣核電站反應(yīng)堆至少有三道保護(hù)屏障:第一道,核燃料芯塊和包殼,有效防止放射性物質(zhì)外泄;第二道,20厘米厚的鋼制壓力殼將一回路系統(tǒng)密封;第三道,安全殼容積達(dá)49000立方米,是福島第一核電站的15倍。 {page_break}
將對(duì)核電站新址重新篩選
記者在大亞灣核電站采訪,時(shí)時(shí)刻刻都能感受到大亞灣的核電安全文化。據(jù)介紹,1987年9月,大亞灣核電站開(kāi)工后不久,質(zhì)檢人員在工作中發(fā)現(xiàn)核島筏基漏放部分鋼筋。為確保工程建設(shè)質(zhì)量,大亞灣核電站以每停工一天損失100萬(wàn)美元的代價(jià)進(jìn)行了為期一個(gè)月的整頓,堅(jiān)決不以質(zhì)量換進(jìn)度。
投入商業(yè)運(yùn)行后,更是加強(qiáng)了安全意識(shí)。1995年2月,大亞灣核電站1號(hào)機(jī)組在進(jìn)行反應(yīng)堆控制棒落棒試驗(yàn)時(shí),工作人員發(fā)現(xiàn)少量幾根控制棒落棒時(shí)間與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比有偏差。雖然試驗(yàn)結(jié)果在安全幅度范圍內(nèi),不影響機(jī)組運(yùn)行,但大亞灣核電站依舊果斷把機(jī)組停下來(lái),先后5次開(kāi)啟反應(yīng)堆壓力容器進(jìn)行處理,徹底查清了偏差原因并加以妥善改進(jìn)后才啟動(dòng)機(jī)組運(yùn)行。這次事件處理歷時(shí)5個(gè)月,雖付出了巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià),但換回了大亞灣核電站的良好聲譽(yù)。
大亞灣核電站在國(guó)際上的聲譽(yù)非常高。自機(jī)組投產(chǎn)以來(lái),一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。自1999年開(kāi)始,在64臺(tái)國(guó)際同類型機(jī)組的安全業(yè)績(jī)挑戰(zhàn)賽中,大亞灣核電站共獲得21項(xiàng)次第一名。
強(qiáng)烈地震和海嘯引發(fā)日本福島核電站事故后,3月13日,大亞灣所在的中廣核集團(tuán)就及時(shí)召開(kāi)緊急會(huì)議,部署對(duì)在建和在運(yùn)核電站進(jìn)行安全評(píng)估。3月16日,國(guó)務(wù)院召開(kāi)常務(wù)會(huì)議,對(duì)我國(guó)核電安全工作作出重要部署。國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議的精神傳達(dá)到集團(tuán)后,中廣核集團(tuán)立即落實(shí)會(huì)議精神,總經(jīng)理部立即作出部署,目前已成立6個(gè)檢查組,對(duì)集團(tuán)所屬在建、在運(yùn)核電站全面展開(kāi)核電安全工作大檢查。
對(duì)于在運(yùn)行的大亞灣核電站、嶺澳核電站,這次檢查的內(nèi)容主要是電站受到超級(jí)臺(tái)風(fēng)、地震、風(fēng)暴潮(海嘯)等極端氣候綜合影響時(shí)的安全情況、機(jī)組安全系統(tǒng)情況、應(yīng)急體系及演習(xí)情況、消防系統(tǒng)情況、輻射防護(hù)體系情況和設(shè)備老化管理情況等。
對(duì)于在建核電站,檢查內(nèi)容主要有機(jī)組抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、廠址安全狀況、廠址附近發(fā)生極端自然災(zāi)害的可能性,以及新建項(xiàng)目應(yīng)急體系的有效性評(píng)估等。對(duì)于核電站新廠址,組織對(duì)所有核電新廠址進(jìn)行安全評(píng)估,重新篩選廠址。

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