目前，ap1000核電裝置進入國產化建設關鍵時期。對ap1000核電裝置及其國產化情況的了解有助於ap1000國產化程序的推進。近日，我司對相關情況進行彙總，撰寫了《ap1000核電裝置及其國產化》一文，文章將分別從ap1000反應堆壓力容器、蒸汽發生器等方面，對ap1000核電裝置結構及其國產化情況進行介紹，供參考。
ap1000核電裝置及其國產化（一）
ap1000是美國西屋公司開發的一種雙環路和百萬千瓦級的先進壓水堆核電機組，其反應堆一回路由1臺反應堆壓力容器、1臺穩壓器、2台大容量的蒸汽發生器、4臺遮蔽式主幫浦、4條冷段和2條熱段管道組成。由於主幫浦入口直接和蒸汽發生器下封頭焊接在一起，取消了第二代反應堆中蒸汽發生器與主幫浦入口之間的u型連線管道；同時，通過對主管道簡化設計，減少了焊縫和支撐。ap1000堆芯設計類似於西屋設計的m314堆型，其主迴路設計類似於美國燃燒工程公司（ce）設計的system 80，蒸汽發生器採用delta125，主幫浦採用大型遮蔽幫浦，專設安全設施採用了非能動技術。
ap1000是在ap600的基礎上適當改進的結果，機組採用單堆布置方式，為了達到更高的電站功率，一方面加大了核蒸汽**系統主要部件的尺寸，包括增加反應堆壓力容器的高度、堆芯長度，另一方面增大蒸汽發生器、穩壓器、汽輪機的尺寸和容量以及燃料元件的數目。為了實現非能動安全系統設計，採用了帶變頻器的大型遮蔽幫浦。
近年來，國家、地方**和企業還投入大量資金，打造核電裝置研發和製造基地。現已形成了哈爾濱電站裝置集團（簡稱哈電）、東方電氣集團（簡稱東電）和上海電氣集團（簡稱上電）三大核電裝置製造基地，以中國第一重型機械集團（簡稱一重）、中國第二重型機械製造集團（簡稱二重）和上海電氣重型機械集團（簡稱上重）為重點的大型鑄鍛件和反應堆壓力容器製造基地，以瀋陽鼓風機集團（簡稱沈鼓）、中核蘇閥科技實業股份****（簡稱中核蘇閥）和大連大高閥門****（簡稱大連大高閥門）等一批國家級骨幹企業的核級幫浦閥製造基地，此外，還有一批專業生產廠家具備了堆內構件、控制棒驅動機構、環吊、主管道及配套裝置的批量生產條件。在此基礎上，依託新組建的國家核電技術公司，我國推動了三代核電技術裝備引進和自主化工作。
三門和海陽作為世界上首次投入商業執行的ap1000核電專案，其自主化任務也基本得到落實。本文將對ap1000主要裝置及其國產化情況進行說明。
一、 反應堆壓力容器
1.結構
ap1000反應堆壓力容器是乙個由殼體、過渡環、半球形底封頭及可拆卸帶法蘭上封頭構成的圓柱形結構。殼體包括兩部分：上殼體（接管段）和下殼體（活性段），見圖1。
下殼體和底封頭之間用乙個過渡環連線。上殼體、下殼體、過渡段和半球形底封頭由低合金鋼製造，內部堆焊奧氏體不鏽鋼，每個部件之間採用焊接連線。封頭由頂蓋和法蘭製成。
上封頭為控制棒驅動機構、堆內測量提供了安裝孔和支撐，為rpv放氣管和一體化堆頂提供了支撐。壓力容器在堆芯頂部以下的位置沒有貫穿孔，排除了壓力容器洩漏導致失水事故的可能。
ap1000壓力容器是在原有成熟機組基礎上進行設計，與傳統二代及二代改進型壓水堆核電站裝置總體上類似。ap1000壓力容器高約12200mm，堆芯區內徑4040mm，總重為425.3t，由sa-508-3鍛件和低合金鋼板製造。
2.國產化情況
ap1000反應堆壓力容器所需的大型鑄鍛件必須滿足60年壽命的要求，目前，國內反應堆壓力容器製造廠家主要有一重和二重，它們是我國第三代核電技術自主化專案重要的配套**商。一重已研製成功「二代加」核島主裝置全部鍛件，並實現批量生產，現已實現ap1000核島反應堆壓力容器鍛件的完全國產化，部分鍛件製造達到世界領先水平。2023年5月，由一重承製的中國首颱國產化ap1000反應堆壓力容器——三門核電2號機組壓力容器在一重大連核電石化事業部開工製造。
這也是中國製造企業首次嘗試製造成套的第三代核反應堆壓力容器，對於ap1000第三代核電技術完全國產化意義重大。
ap1000核電裝置及其國產化（二）
二、蒸汽發生器
1.結構
蒸汽發生器是核電站
一、二迴路的樞紐，它的主要作用是將一回路冷卻劑中的熱量傳遞給二迴路水，使之產生蒸汽來驅動汽輪發電機組發電。由於一回路冷卻劑流經堆芯帶有放射性，因此，蒸汽發生器也是一回路壓力邊界的一部分，用於防止放射性物質外洩。在正常執行時，二迴路不受一回路放射性冷卻劑的汙染，是不帶放射性的。
ap1000機組採用2臺delta125型直立式u形管蒸發器。該設計以標準的西屋f堆型技術為基礎，每套機組熱功率達到1707.5mw。
delta125型蒸汽發生器的傳熱管採用耐腐蝕的lnconel-690合金材料，採用不鏽鋼梅花孔傳熱管支撐板，帶有過濾、除氣和防水錘外的給水分配系統，以及純度最低為99.75%的汽水分離器。這些措施使該設計可以滿足ap1000長期可靠使用的效能要求。
每台蒸汽發生器下封頭懸吊2台主幫浦，主幫浦入口管和蒸汽發生器的下封頭上的出口管通過焊接連線在一起，見圖2。蒸汽發生器總高度22454mm，上殼體內徑5334mm，下殼體內徑4191mm，管板厚度787mm，重量約600t。
2.國產化情況
目前，國內蒸汽發生器鍛件生產廠家主要有一重、二重和上重，裝置生產廠家主要有上電、哈電重灌和東電。。2023年1月，中國國內首個核電蒸汽發生器用ｕ型管專案在江蘇宜興經濟開發區正式投產，但還不能滿足國內對u形管的需求，目前主要是從法國valinox、日本住友和瑞典sandvik進口。ap1000蒸汽發生器又一核心部件管板是超大特厚餅形件，探傷要求嚴，鍛造難度相當大。
2023年12月，一重承製的三門核電2號機組蒸汽發生器管板鍛件機械效能試驗合格；2023年4月，二重成功鍛製出2支ap1000核電管板。
下圖表為三門和海陽核電站蒸汽發生器鍛件供貨範圍。
AP1000核電閥門製造要求概述
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國家核電採取措施推進AP1000核電標準設計
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AP1000型核電站核島主管道安裝方案優化
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