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      三、反應堆冷卻劑循環泵

      1.結構

      反應堆冷卻劑循環泵（簡稱核主泵）是核電站重要設備，被喻為反應堆冷卻系統的心臟。從反應堆壓力容器出口的高溫高壓水，把熱量在蒸汽發生器內通過熱交換傳給二回路的水和蒸汽，經過核主泵再打進壓力容器，周而復始。這個高壓回路被稱作核電站一回路，也叫主回路。在核島一回路系統中，核主泵是唯一的旋轉設備。每條環路有一臺核主泵，用于驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統內循環流動，連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路。反應堆冷卻劑循環過程是在封閉的回路中進行的。核主泵由電動機驅動，為了防止已經切斷電源的泵倒轉，每臺電機內設有防逆轉裝置。核主泵的可靠性直接影響到核反應堆的安全運行。按美國機械工程學會（簡稱ASME）的安全等級分類標準，核主泵屬于核安全I級，質保Ql級，抗震I類。

      AP1000核主泵是主回路中唯一能動部件，為屏蔽電機泵，由美國電氣機械公司（簡稱美國EMD）提供。該泵由水力部件和電機部件兩部分組成。水力部件主要是由泵殼、葉輪和導葉等零部件組成的混流式泵，泵和電機之間由熱屏隔離堆芯冷卻劑的高溫，見圖3。

      電機是一種專門設計的單繞組、四極、三相、屏蔽套式感應電機，采用60Hz電源，由變頻器啟動和運行；電機主要部件包括：水潤滑軸承、屏蔽套、飛輪、定子繞組及冷卻裝置。與以往采用的軸封式主泵不同，在它的軸上帶有一個轉動慣量很大的飛輪。屏蔽泵電機殼體及用鎳基合金材料屏蔽的轉子和定子均是一回路介質的壓力邊界。為避免一回路帶有放射性水的外泄，對零部件的加工焊接和裝配以及石墨潤滑軸承、陶瓷密封端子要求極高，而且必須在1：1的試驗回路上進行試驗，在各種性能都能滿足AP1000核電站要求后，才能正式投入產品的生產。

      AP1000核主泵設計壓力17.1MPa，設計溫度343℃，總高6.69m，總質量83.68t，泵設計流量17886m3/h，壓頭111.3m，轉速1800r/min。

      2.國產化情況

      AP1000的核主泵是屏蔽泵，是美國EMD獨自開發用于AP1000的主泵。與以往的軸封式主泵相比，其加工精度高、配件均是非商品級的，國產化難度較大。由于AP1000核主泵還沒有原型，國內廠家更是缺乏相關技術和制造經驗，需要等美國EMD完成制造并經鑒定合格后才能轉讓技術和培訓，國內制造廠家尚需要進行相應的技術改造，國內主泵技術受讓單位為沈鼓與哈電，國產化目標為在第四臺核電機組上至少有2臺國產屏蔽泵參與機組運行。

      2008年3月，沈鼓、哈電分別與美國EMD簽訂了2臺國產核主泵分包制造合同，這是AP1000屏蔽主泵逐步實現國產化的重要里程碑，標志著AP1000屏蔽主泵國產化已進入了實施階段。2008年，沈鼓、哈電最終通過了ASME授權檢驗機構進行的ASME N及NPT認證。哈電、沈鼓在美國EMD的指導下，已開始部分設備的采購，并確保所采購的“缺口”設備在性能上滿足AP1000核主泵生產的要求。目前，哈電AP1000核主泵電機制造廠房已基本建成，沈鼓的核主泵廠房也已進行施工，計劃2011年1月投入使用。2010年6月，一重與沈鼓等單位已經開始了AP1000主泵泵殼合作研制相關工作。