AP1000設(shè)計(jì)的革命性變化在設(shè)計(jì)理念上，這就是采用非能動(dòng)方式簡(jiǎn)化安全系統(tǒng)。核電站安全系統(tǒng)有能動(dòng)安全和非能動(dòng)安全之分，其區(qū)別在于這些系統(tǒng)的安全功能的實(shí)現(xiàn)是否 依賴外界的電能或動(dòng)力以及人員的操作。當(dāng)前運(yùn)行中核電站的安全系統(tǒng)大都是能動(dòng)的。非能動(dòng)安全概念是20世紀(jì)80年代提出的一種旨在提高核電站安全性和可靠 性的新概念。非能動(dòng)安全系統(tǒng)安全功能依靠狀態(tài)的變化、儲(chǔ)能的釋放或自主的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，如利用流體被加熱或蒸發(fā)、冷卻或冷凝而產(chǎn)生的密度差形成驅(qū)動(dòng)壓頭或位 差形成的重力壓頭，無需任何外部動(dòng)力，在事故工況下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急堆芯冷卻和安全殼噴淋，導(dǎo)出堆芯和安全殼內(nèi)的熱量，確保安全殼的完整性。在保留現(xiàn)有核電站的 主要工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，非能動(dòng)安全概念的引入，使核電站安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)生了根本的變化。這種非能動(dòng)安全系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)化了專設(shè)安全設(shè)施，而且可以減少人員干 預(yù)而可能產(chǎn)生的誤動(dòng)作，改善了人機(jī)關(guān)系，提高了核電站的安全性。這一設(shè)計(jì)理念的更新，還使核電廠成本顯著下降。正是基于這種設(shè)計(jì)理念，西屋公司推出 AP600和AP1000類型電廠。

      一、非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)

      AP1000非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)包括非能動(dòng)余熱去除系統(tǒng)和安全注入系統(tǒng)。 與傳統(tǒng)壓水堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)相比，AP1000非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)除了具有安全注射和應(yīng)急硼化的功能外，還具有堆芯應(yīng)急衰變熱導(dǎo)出和安全殼 pH 值控制的功能，替代了傳統(tǒng)壓水堆輔助（應(yīng)急）給水系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)的部分功能。

      在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，引入一個(gè)非能動(dòng)熱交換器。當(dāng)冷卻劑泵失效時(shí)，水流 自然循環(huán)到該熱交換器，后者將熱量載帶到安全殼內(nèi)的換料水箱（IRWST）。傳熱過程無需動(dòng)力。當(dāng) IRWST達(dá)到飽和時(shí)，向安全殼大氣蒸發(fā)，非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)動(dòng)作，冷凝水沿殼壁流回環(huán)料水池，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的堆芯冷卻。

      安全注入系統(tǒng)由兩臺(tái)堆芯補(bǔ)給水箱（CMT）、兩臺(tái)安全注射箱和IRWST 組成，連接于反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路并充滿硼水，注射依靠重力和氣體儲(chǔ)能的釋放。當(dāng)正常上充水系統(tǒng)失效時(shí)，可應(yīng)付小泄漏及由失水事故引起的大泄漏，CMT、安全 注射水箱和IRWST 為堆芯提供冷卻。依靠 IRWST 提供冷卻水注入保持LOCA后期冷卻和余熱去除，和安全殼冷卻系統(tǒng)一起建立再循環(huán)，使堆芯保持淹沒。

      二、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)

      AP1000非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)與傳統(tǒng)壓水堆的安全殼噴淋系統(tǒng)的主要功能相同，其作用是發(fā)生LOCA事故或主蒸汽管破裂事故發(fā)生在安全殼內(nèi)時(shí)，排出安全殼內(nèi)的熱量。

      非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)以鋼安全殼作為傳熱界面，將空氣從外層屏蔽殼入口引入，通過外部環(huán)廊到達(dá)底部，在空氣折流板底部轉(zhuǎn)向180度，進(jìn)入內(nèi)部環(huán)廊，再沿安全殼內(nèi)壁向上流動(dòng)。由于內(nèi)部環(huán)廊空氣被加熱和水蒸氣存在，造成內(nèi)外環(huán)廊空 氣密度差，形成空氣的自然循環(huán)，空氣最終從屏蔽殼頂部煙囪排出。在安全殼頂部設(shè)有可供72小時(shí)的冷卻水貯存箱，水依靠重力向下流，在鋼安全殼弧頂和殼壁外側(cè)形成一層水膜。當(dāng)安全殼內(nèi)壓力或溫度過高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟。由形成的水膜和空氣自然循環(huán)導(dǎo)出安全殼內(nèi)的熱量，降低安全殼的壓力，保證安全殼不受損壞。

      三、非能動(dòng)安全殼裂變產(chǎn)物去除系統(tǒng)

      AP1000在設(shè)計(jì)上沒有安全相關(guān)的安全殼噴淋系統(tǒng)用于去除安全殼中的裂 變產(chǎn)物。安全殼大氣中活性物質(zhì)的去除完全靠自然的過程（如沉淀、擴(kuò)散、熱遷移等）。事故后如安全殼內(nèi)放射性活度升高，由防火系統(tǒng)提供的非能動(dòng)安全殼噴淋系 統(tǒng)在安全殼外充氮罐的壓力作用下進(jìn)行噴淋，以限制裂變產(chǎn)物的釋放。絕大多數(shù)非氣態(tài)活性物質(zhì)最終沉積在安全殼地坑冷卻水中。非能動(dòng)主控室可居留系統(tǒng)失去交流 電源時(shí)，主控室非能動(dòng)應(yīng)急可居留系統(tǒng)向主控室通風(fēng)和充氣，維持工作人員可以繼續(xù)居留的環(huán)境至少72小時(shí)，并兼作主控室、儀表間和直流設(shè)備室的非能動(dòng)熱阱。

      四、非能動(dòng)主控室可居留系統(tǒng)

      失去交流電源時(shí)，主控室非能動(dòng)應(yīng)急可居留系統(tǒng)向主控室通風(fēng)和充氣，維持工作人員可以繼續(xù)居留的環(huán)境至少72小時(shí)，并兼作主控室、儀表間和直流設(shè)備室的非能動(dòng)熱阱。