核电站常见堆型，如AP1000，EPR，华龙一号的主要区别在什么地方？

除题目中的几个堆型，再加一个VVER，这些都是当世主流、且在中国都有建设的三代+反应堆。它们的差别在于一回路设计、安全系统设计、熔堆应对策略。下面用图片简单说说......

所有这些反应堆都是压水堆，1000MW级别，一回路都有压力容器、控制棒驱动机构、稳压器、蒸汽发生器、主泵和主管道，冷却剂热力学参数都是~300度、155bar. 典型的压水堆如下图所示：

下面按照一回路与二代压水堆的差别，由近而远分别介绍每种三代堆。

1.华龙一号HPR1000

不管是中核版的华龙还是广核版的华龙，一回路都仍然是典型的三环路设计，就跟上面的图一样。一回路主要改进之处在于，堆芯设计由157燃料组件变177了。反应堆功率还是差不多1000MW，而燃料组件数变多了，压力容器也变大了，那么就减小了热功率密度，提高了安全裕度。此外，压力容器底部也没有二代反应堆的用于堆内探测的穿孔了，这减小了冷却剂泄露的风险。稳压器也变大了些，增加了调节一回路压力的裕度。

在主设备设计参数上，中核和广核的华龙有一些差别（例如稳压器尺寸），但大体还是很相似的。两个华龙最大的差别在于安全系统的设计。

中核华龙的安全系统（例如安注），只有两列；两列安注接到三个环路上。这个和典型的二代堆一样。广核的就不同了：每个环路都独立对应一个安全系统。

2017年年中能源局批准了中核、广核的“华龙一号融合方案“，反正在一回路方面是“一个华龙”，安全系统方面就“各自表述”了。

话说回来，不管融合不融合吧，华龙一号的设计是有后发优势的：融合了EPR的双层安全壳设计、VVER的二次侧非能动余热排出技术、AP1000的熔堆工况下堆内保留（In-Vessel Retention)技术。

2. EPR

华龙的一回路和二代堆很像，而EPR则是把原来的二代堆变大了：输出功率从1000MW提高到1600MW, 环路数由三变四，如下图：

EPR的安全理念是增加冗余度，做到极致，每个环路都有独立的安全系统，隔离的厂房；应急柴油机也是增加到惊人的6台（想想就知道成本得有多高...）。应对熔堆事故方面，EPR首创“堆底补集器”，就是一旦发生熔堆事故，EPR不相信压力容器能hold住熔融物（这和AP1000不同），于是在反应堆底部挖个大坑，让熔融物能扩散分布在坑里，再注水冷却。

此外EPR的双层安全壳也是首创，可能是地表上最坚固的建筑之一，内层预应力混凝土厚1.3m，外层钢筋混凝土厚1.8m，对比一下自家的墙壁~

3. VVER

俄罗斯的一回路设计特别之处在于其蒸汽发生器是横放的，而其他所有堆型都是竖放的。

除了横放之外，蒸汽发生器另外一个特点就是它有一个非能动余热排出系统：一旦二次侧的正常和紧急补水都不行了，蒸汽被导到安全壳外面冷却，冷凝成水之后又流回到蒸汽发生器里面，从而实现自然循环，带走蒸汽发生器一次侧的热量。这一设计也被华龙参考了。

在应对熔堆事故上，VVER和EPR一样，都是选择堆底挖坑、补集冷却熔融物的策略。

4. AP1000

AP1000的一回路就两环路，每个环路一个蒸汽发生器、两个主泵。

AP1000的主泵和别的反应堆不一样，其他反应堆用的是轴封泵，AP1000是屏蔽泵，也是个很有故事的泵。在安全系统方面，AP1000是革新性的设计，它不像EPR那样增加冗余的保护系统，而是减少系统数量，而且采用非能动设计，也就是安全功能的实现不依赖于电源（电网、柴油机都挂了反应堆仍然安全，72小时不需要干预）。主要的非能动系统就有余热排出系统（PRHR），安全壳冷却系统PCCS等。

在应对熔堆方面，AP1000是In-Vessel Retention (IVR) 方法的践行者，华龙一号也是。美国人计算得出“通过水冷却压力容器外表面可以防止压力容器破损”的结论，而法国人和俄国人对此并不认同，因此EPR和VVER采取堆坑补集器的方法。