致核能标准化的一点小建议

濮励志

3/14/2023

目前两大国企自有知识产权的机型：华龙一号和国和一号，都有相当不妥的顾虑, 前者兼具能动和非能动排热系统，挤满了安全壳内外，巨大的顶端储水槽，满足了欧盟要求的大飞机衝撞击无损条件。而西屋 AP1000 和 国和一号CAP 1400 ，似乎都没有柴电中压注水系统, 在丧失外电源情况下, 无法用最直接了当的喂溢法 (Feed and Bleed) 泄压注水冷却, 必须依赖自然对流, 忍耐三天, 仍然无法到达冷停机安全状况 。

华龙一号

近年已成功自行发展了「华龙一号」压水式机型，在类似的三环路压水式上加装了自然对流的紧急排热系统，但是我发现其安全壳外顶端的巨大水糟，用来移除失水加上断电全黑事故的馀热，效率极低，因为所謂 ”安全壳” 内外温差最大不过100 度C, 水的密度差很小，自然对流排热需要巨大热交换器面积，完全不可能取代右边原有喷凝系统，叠床架屋式挤满了壳体内部空间，弊大於利。同理 Passive heat removal of secondary side 也无必要, 如担心能动式的丧失交流电源或是机组故障, 增加一组备份的就好了, 基本上 回到 CPR1000,  对外不必自打觜巴, 低调宣称 "一号+" 就好了。

另一家国企「国家核电公司」已成功引进 Westinghouse AP1000，建成三门和海阳共四部机组， 但是这批按照 美国电力研究所 Electric Power Research Institute (EPRI) “进步轻水式 (Advanced Light Water Reactor Requirements “ ( NUREG1242, 1992),  取消了高压注水系统,  无法进行我们早已熟知的喂溢法,  洩压注水程序 ，必须等待长时间完全自然对流降压後，由顶端水槽自然滴下的水流冷却，并不能保证堆心是否已经裸露损坏了，这是明显的的败笔。国核又 争取到自行发展加大型「国和一号」 CAP1400  , 仍然没有高压注水系统。

Westinghouse AP1000 and Chinese ACP1400

所谓 ”安全壳”, 就是要有巨大的空间, 可以吸收意外发生後大量的水蒸气,  固然 已经做了等高实验成功,  但那麽多管子,  不可能做等面积实验。 何况每两年一次的换燃料大修时候,  大量的热交换器占用的空间,  人员机械操作多麽困难!  在电站60到80年的寿命中, 换料要4, 50次,  多麽的不方便!  还有华龙1号用的钢筋、水泥、管线、和厂房空间, 是原有叁环路的二至三倍!  巨大的投资以後所有内陆都要用此二型,  是不可思议的浪费和退步!  我在其他的文章早就说过:  内陆缺水,  只要增加冷凝塔,  和开人工湖,  就可很容易的解决了。

所謂标准化三代，重点是数位仪控、防震0.3G、模块营建、60+ 年寿命、备份多重电源、水源等等，而自然对流既慢又没有保障，不是唯一的救命金丹,  早已被有识者悄悄地唾弃了。严格要求任何失水事故,  发生30 分钟 内不可干预, 3 天内任其自然对流排放余热, 最终能达到的,  仍然高过  1 大气压水沸点100 摄氏度,  远高于用传统高压注水或是喂溢法降压注水, 几分钟就降到常温, 实在没有理由追求, 数字上的千万年一次的极小值世界冠军。

改革开放40 年，事事以满足西方要求为 “标準化”，做到了人家规定的，则沾沾自喜，也没考虑一下是否合理，还有人家自己还没做到，中国花了那麽大的投资和人力，等到後来證实多馀，回头还来不来得及？「弯道超车」其实是「弯道塞车」。如今整个西方的核电营造都遭遇产业断链的困境，正是核能科技的绝好机运，坚持科学,  以我为主,  打开一代一路 ,  走向全世界的坦途。

濮励志简介

安徽安庆人，1946年生，台湾大学物理系本科，英国 Manchester大学物理博士，美国安娜堡密西根大学博士后, 核能热工水力及辐射研究。1980 年任职拥有叁里岛的 GPU公司，参与二号机善后及一号机改良工程, 1985 年创办 Micro-Simulation Technology 公司，专业核能仿真软件开发，获联合国 IAEA及数十国百余机构采用。自1996年起，担任 IAEA 年度 “Advanced Reactor Simulation" 讲习班主任讲席 Lecturer Director。

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