Page 255 - 中国核能发展报告（2018）

核能发展蓝皮书

耗运行经验，美国核管会批准的燃料棒燃耗限值为 62000MWd/tU，ROBVST
实际组件批卸料燃耗可达 55000MWd/tU，满足 18 个月换料需求。西屋公司在

ROBUST 基础上持续发展了适用于三代核电反应堆的 AP1000 燃料组件（见图
1），增强了燃料组件的抗磨蚀性能和抗震性能，可实现 24 个月换料。
法国 AREVA 公司压水堆燃料元件技术是在引进美国西屋 SFA 燃料组

件的基础上发展起来的，通过自主消化，吸收了法国本土核电站的运行经
验反馈，形成了自主化、系列化、标准化体系，成功开发出 AFA、AFA2G

及 AFA3G 燃料组件，每一代卸料燃耗相比前一代均有跨越式提升。AFA3G
采用了 M5 锆合金作为包壳，满足 18 个月换料需求，批准的组件燃耗已达
58000MWd/tU。AREVA 最新开发的新一代 GAIA 燃料组件见图 2，先导组
件已于 2012 年入堆，其提高了燃料组件的抗磨蚀性能、抗弯曲性能、抗震

裕度、热工水力性能和过滤异物的能力。法国作为引进消化吸收再创新的典
范，在引进技术的基础上经过 40 年的发展已经实现了前后四代典型的燃料

技术创新。
俄罗斯采用了与其 VVER 堆型匹配的六角形燃料组件技术，先后经历了
AFA、FA-2 等阶段，其最新的 TVS-2M 燃料组件（见图 3）包壳采用 E110

合金，燃料组件燃耗限值为 60000 MWd/tU。为扩展国外市场，增强其燃料技
术的通用性，俄罗斯于 2012 年推出了 TVS-K 方形燃料组件，采用了防异物、
抗弯曲设计，包壳采用 E110 合金，已完成了堆外试验验证，并于 2014 年装

入四个先导燃料组件进行辐照。
韩国在引进美国燃料技术的基础上，逐步实现了核燃料的国产化并建立
起了自主核燃料开发体系。通过与西屋联合研制，以燃料组件 16×16 结构创

新为主要特征，推出了 16×16 燃料组件 NGF（见图 4）。
国外压水堆燃料元件的发展总体上可归结为提高燃耗和换料周期、提高
热工裕度和提高可靠性几个主要方向，重点体现在高性能燃料、先进锆合金，

高性能格架，以及高热工裕度、高抗震裕度、抗弯曲、防异物和防勾挂等方
面。目前各国的新一代商用产品的最大卸料燃耗已普遍提升到约 60000MWd/
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tU，换料周期达到 18 个月乃至更长，燃料破损率向 10 迈进。

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