2021年1月30日 星期六

華龍一號


   今天「華龍一號」全球首堆中核集團福建福清核電5號機組投入商業運行。「華龍一號」是中國具有完全自主知識產權的三代核電技術,採用加強版177堆芯設計,發電功率提升5%10%,每年發電近100億度,在安全性上滿足國際最高安全標準要求。「華龍一號」投入商運,標誌着中國成為繼美國、法國、俄羅斯等國家之後真正掌握自主三代核電技術的國家。

  國務院國資委黨委書記、主任郝鵬出席啟動活動時宣布「華龍一號」全球首堆投入商業運行。生態環境部副部長、國家核安全局局長劉華,國家能源局副局長任志武,國家原子能機構總工程師劉永德等...充分肯定了中核集團堅持自主創新取得的重要成果。

  自研蒸汽發生器破美法壟斷

  「『華龍一號』是國家名片和民族品牌,體現了國家意志和民族精神,蘊含着核工業自立自強的理想追求。」中核集團黨組書記、董事長余劍鋒介紹,「華龍一號」全球首堆自開工以來,有上萬名核工業建設者常年奮戰在項目施工現場,5300多家設備製造企業聯合攻關。

  據「華龍一號」總設計師邢繼回憶,若不是日本福島核事故,2011年底,在福清核電5號機組的這塊廠址上將會建立一座型號為CP1000的核電機組。日本福島核事故加速ACP1000這一型號的面世,即中核集團自主三代核電。

  據中核集團介紹,長期以來,蒸汽發生器的設計技術,只掌握在美國西屋、法國阿海琺等少數國外公司手中,設計新型號的百萬千瓦級核電站蒸汽發生器在中國尚無先例。在從事蒸汽發生器設計研究近30年的專家張富源帶領下,攻關團隊常常24小時守在冰天雪地的試驗現場,啃饅頭、泡即食麵。經過27個月的攻關,第三代核電ZH-65型蒸汽發生器問世。相比之下,美國、法國製造首台三代核電蒸汽發生器的時間用了將近40個月。而與國外三代核電蒸汽發生器相比,ZH-65型蒸汽發生器產生的蒸汽壓力更高、蒸汽濕度更低、經濟性更好。

  創新堆芯設計提升發電功率

  據了解,作為中國高端製造業走向世界的「國家名片」,「華龍一號」是當前核電市場上接受度最高的三代核電機型之一。「華龍一號」設計壽命由40年延長到60年,反應堆採用177堆芯設計,相比以往建設機組反應堆芯採用157組燃料組件,不僅可以使核電機組的發電功率提升5%10%,同時增強核電站安全性。堆芯設計換料周期18個月,創新採用「能動和非能動」(「能動」需要額外提供動力源實現系統和設備運行;「非能動」不需要額外提供動力源,靠重力、密度差、壓力差等,即可實現系統和設備的運行)相結合安全系統及雙層安全殼等技術,在安全性上滿足國際最高安全標準要求。「華龍一號」首堆所有核心設備均已實現國產,所有設備國產化率達88%,完全具備批量化建設能力。

  資料顯示,「華龍一號」每台機組裝機容量116.1萬千瓦,每年發電近100億度,能夠滿足中等發達國家100萬人口的年度生產和生活用電需求;同時相當於每年減少標準煤消耗312萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸,相當於植樹造林7000多萬棵。


抗震設計

  •不管震源在哪裏,不管能量通過何種地質構造傳遞而來,反應堆所處地表水平向和豎向的抗震設計基準不可超過0.3g。從2012年底到2014年底,抗震攻關團隊夜以繼日攻堅,歷五次抗震設計迭代優化,終形成布置方案,超越歐洲的0.25g

  團隊主力馬英、孫曉穎稱:「最擔心計算出錯,因為一旦計算出錯,可能會因為連鎖反應,導致上游工藝專業的工作都白做了。」

  防撞保護

  •在抗大飛機撞擊的設計中,由於相關模型和參數在國際上是機密,無資料可尋,原打算尋求國際知名公司協助指導研發團隊從零開始,最後決定自行研發,採用三維模型分析。

  項目負責人蔡利建稱:「最重要的原因在於用三維模型做分析,更加全面、更有說服力,也更有利於團隊技術儲備及發展。」

  蒸汽發生器

  •蒸汽發生器的設計技術由美國和法國公司掌控,設計新型號的百萬千瓦級核電站蒸汽發生器在國內尚無先例。團隊成員歷27個月攻關,製造出來的第三代核電蒸汽發生器比國外製品的蒸汽壓力更高、蒸汽濕度更低、經濟性更好。

  「華龍一號」總設計師邢繼稱:「也只有靠自己,才能擁有完整的自主知識產權,中國核電技術才能走出國門,在國際上與那些核電公司有力地展開競爭。」

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