一、廠房總體布置

反應(yīng)堆廠房內(nèi)主要布置了如下系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)施：反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)、非能動堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)、安全殼氫氣控制系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、安全殼再循環(huán)冷卻系統(tǒng)等。

1.屏蔽廠房布置

屏蔽廠房主要包括如下物項：屏蔽廠房圓柱結(jié)構(gòu)、屏蔽廠房屋頂結(jié)構(gòu)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的空氣入口、重力水箱、空氣擴散器及空氣導(dǎo)流板。屏蔽廠房屋頂結(jié)構(gòu)為非能動安全殼冷卻系統(tǒng)重力水箱和空氣擴散器提供支撐。空氣擴散器布置在屋頂中心，空氣進氣口位于廠房圓柱結(jié)構(gòu)的頂部。屏蔽廠房與安全殼之間的環(huán)形區(qū)可分為下部環(huán)形區(qū)（100′以下）、中間環(huán)形區(qū)（100′～132′-3″）及上部環(huán)形區(qū)（132′-3″以上），貫穿件集中布置在中部環(huán)形區(qū)內(nèi)。在上部環(huán)形區(qū)和中部環(huán)形區(qū)之間設(shè)置了水密封，以防止水排入中部環(huán)形區(qū)。非能動安全殼冷卻系統(tǒng)空氣導(dǎo)流板位于上部環(huán)形區(qū)內(nèi)。

2.安全殼廠房布置

安全殼廠房內(nèi)有兩個重要的樓層，即標(biāo)高107′-2″的維護層和標(biāo)高135′-3″的操作層。

（1）維護層及以下布置

71′-6″層為壓力容器堆坑最底層，在鄰近堆坑的隔間內(nèi)布置了反應(yīng)堆冷卻劑疏水熱交換器、疏水泵、疏水箱以及安全殼疏水地坑和地坑泵。在標(biāo)高107′-2″的維護層，反應(yīng)堆壓力容器布置在廠房中心，兩個蒸汽發(fā)生器隔間在壓力容器堆坑兩側(cè)對稱布置。每個蒸汽發(fā)生器隔間內(nèi)布置了一臺蒸汽發(fā)生器和兩臺主冷卻劑泵。主冷卻劑泵為離心式屏蔽泵，泵的入口直接與蒸汽發(fā)生器的出口管嘴相接。蒸汽發(fā)生器和主泵分別通過主管道熱段和冷段與壓力容器相接。穩(wěn)壓器布置在與蒸汽發(fā)生器相鄰的隔間內(nèi)，穩(wěn)壓器下方通過波動管與主管道熱段相接。

堆內(nèi)構(gòu)件存放池也布置在該層，用于換料期間存放上部和下部堆內(nèi)構(gòu)件。同時，堆內(nèi)構(gòu)件存放池內(nèi)還設(shè)置了燃料轉(zhuǎn)運通道，用于換料期間新乏燃料的運輸。化學(xué)和容積控制系統(tǒng)的再生熱交換器、下泄熱交換器以及過濾器布置在維護層以下的設(shè)備隔間，下泄熱交換器和過濾器下方布置了三臺除鹽床，在維護層設(shè)置了設(shè)備吊裝孔以及通行的樓梯。內(nèi)置換料水箱從維護層一直延伸至操作層下方，水箱內(nèi)布置了非能動堆芯冷卻系統(tǒng)的一臺余熱排出熱交換器以及兩套鼓泡裝置。按照安全相關(guān)冗余設(shè)備分隔布置的原則，兩臺堆芯補水箱分別布置在蒸汽發(fā)生器隔間的兩側(cè)。堆芯補水箱下層相應(yīng)的布置了兩臺安注箱。

（2）操作層布置

操作層（135′-3″）主要用于換料及設(shè)備更換等操作。在每個蒸汽發(fā)生器隔間附近布置了一套安全殼再循環(huán)冷卻裝置，每套裝置包括兩臺風(fēng)機。裝卸料機軌道布置在壓力容器堆坑和堆內(nèi)構(gòu)件存放池兩側(cè)。主蒸汽和主給水管道從蒸汽發(fā)生器接口引出后降至操作層以下，水平布置至貫穿件，主蒸汽標(biāo)高降至127′-6″，主給水管線標(biāo)高降至120′-6″。內(nèi)置換料水箱頂部封閉并設(shè)置通風(fēng)孔。內(nèi)置換料水池上方設(shè)置了一體化頂蓋存放處，用于在換料期間壓力容器頂蓋的存放。在安全殼頂部設(shè)置了環(huán)吊，用于正常換料時起吊一體化頂蓋組件、上部堆內(nèi)構(gòu)件和下部堆內(nèi)構(gòu)件等設(shè)備，以及更換蒸汽發(fā)生器和主泵等操作。

3.通道設(shè)計

屏蔽廠房的上部環(huán)形區(qū)、中部環(huán)形區(qū)和下部環(huán)形區(qū)均設(shè)置了出入口。人員和設(shè)備經(jīng)由設(shè)置在操作層標(biāo)高的出入口進入上部環(huán)形區(qū)，利用設(shè)置在環(huán)形區(qū)內(nèi)的升降機可以到達(dá)屏蔽廠房頂部。屏蔽廠房上部環(huán)形區(qū)還設(shè)置了一臺單軌吊車，用于非能動安全殼冷卻系統(tǒng)空氣導(dǎo)流板簽條的安裝和拆卸。安全殼廠房在維護層和操作層分別設(shè)置了一個設(shè)備閘門，用于廠房內(nèi)小設(shè)備的運輸和更換。安全殼廠房還設(shè)置了兩個人員閘門，分別位于操作層和維護層，由設(shè)置在附屬廠房內(nèi)的保健物理室對進出安全殼廠房進行控制。廠房內(nèi)設(shè)置了一部樓梯和一部電梯，可以到達(dá)各層。

二、布置特點分析

通過對AP1000反應(yīng)堆廠房總體布置設(shè)計分析，可以總結(jié)出如下布置設(shè)計特點。

1.主回路布置簡化

主回路采用了兩環(huán)路布置，與傳統(tǒng)壓水堆相比，減少了一個環(huán)路，并且主泵直接焊接在蒸汽發(fā)生器底部，從而減少了主管道冷段并簡化了蒸汽發(fā)生器和主泵的支承設(shè)計。同時，在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的設(shè)計中采用了LBB技術(shù)，簡化了主管道甩擊限制件的設(shè)計。主回路布置的簡化不僅降低了安全殼廠房內(nèi)布置設(shè)計難度，并且為主設(shè)備的維護和更換提供了更大的空間。

2.布局緊湊，經(jīng)濟性和安全性提高

在布置設(shè)計中，專設(shè)安全設(shè)施基本上都布置在反應(yīng)堆廠房內(nèi)，對于安全級別比較低的系統(tǒng)設(shè)施布置在反應(yīng)堆廠房外，這種布置理念使得反應(yīng)堆廠房內(nèi)布局比較緊湊，其他廠房的防護級別可以降低，有利于安全相關(guān)系統(tǒng)設(shè)施的防護，并提高了廠房的安全性和經(jīng)濟性。采用了氫氣復(fù)合和點火相結(jié)合的氫氣控制系統(tǒng)，氫氣點火器體積小，布置靈活。

作者：薛靜 馬強