解密“华龙一号”“成龙”之路
作者:yobo体育 发布时间:2021-11-12 15:12
本文摘要:1997年的一个午后,距离四川成都百余公里的山坳中,一栋两层办公楼里伴着着白热化争辩的声音,二十几名科研人员在此辩论着中国自律百万千瓦级核电方案的主要技术参数。他们或许很难想象,彼时种下的种子,在二十余年后开花结果,化身为华龙一号,这一我国具备自律知识产权的第三代核电技术成果。 按照计划,华龙一号全球首堆样板工程――中核集团福清核电5号机组将于近期展开不装有核燃料的冷态功能试验,即所谓的冷试,这是对机组性能的第一次全面考验。

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1997年的一个午后,距离四川成都百余公里的山坳中,一栋两层办公楼里伴着着白热化争辩的声音,二十几名科研人员在此辩论着中国自律百万千瓦级核电方案的主要技术参数。他们或许很难想象,彼时种下的种子,在二十余年后开花结果,化身为华龙一号,这一我国具备自律知识产权的第三代核电技术成果。

按照计划,华龙一号全球首堆样板工程――中核集团福清核电5号机组将于近期展开不装有核燃料的冷态功能试验,即所谓的冷试,这是对机组性能的第一次全面考验。来自中国核动力研究设计院的专家日前拒绝接受了《经济参考报》记者的独家采访,说明了了华龙一号背后的成龙之路。

柔软腰杆华龙一号几乎中国芯20世纪90年代初,我国自行设计、修建和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站――秦山核电站投放运营。上文所述的1997年的那次辩论再次发生时,秦山核电站的二期主体工程正在建设,工程设计装机容量为两台65万千瓦压水堆核电机组。

华龙一号副总设计师、核反应堆及一回路系统总设计师刘昌文参予了那次辩论,虽然秦山二期还在建设,但那时大家早已在辩论,什么时候中国能有自己的百万千瓦核电机组。刘昌文回忆说。在核电站中,核燃料在反应堆内再次发生反应释放出核能,产生蒸汽驱动汽轮机,造就与汽轮机同轴的发电机发电,构建核能到热能再行到电能的热量切换。

其中的核燃料就样子一大把挂在筷子笼里的筷子,这些筷子的数量以及排序方式,是一个核电机型最核心最重要的特征之一。在国外的121堆芯157堆芯等技术的基础上,1997年的那次辩论创新性地明确提出了177堆芯的概念。虽然此后基于这一概念的核电机型经历了参研单位调整、技术拒绝变化、技术方案优化等历程,但直到华龙一号,177堆芯这一核心特征依然不变,这一设计不仅可使核电机组的发电功率获得5%至10%的提高,同时也减少了堆芯内的功率密度,提升了核电站的安全性。华龙一号的另一个最重要特点就是使用了依存+非能动的安全性系统设计。

所谓依存,即靠电来驱动安全性系统,确保核电站运营,但如果在极端情况下,核电站断电了,这时非能动就能派上用场,依赖重力、温差和压缩空气等自然力来驱动安全性系统,通过冷却、冷凝、对流、大自然循环等大自然过程来拿走热量。据理解,国际上众多核电型号中,有的特别强调依存,给安全性系统做到乘法,减少校验,有的型号则特别强调非能动。华龙一号融合了两者,既有依存的成熟期平稳,也有非能动在失去电源情况下的独有优势。除了177堆芯和依存+非能动,华龙一号还有一个最重要特点,它是我国具备几乎自律知识产权的核电型号,共计取得七百余件专利和一百余项软件著作权,覆盖面积了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运营确保技术等众多领域。

中国核电人可以柔软腰杆,送来华龙一号上岸。刘昌文说。

软怼种族主义不眠不休攻坚核心技术行驶在福清核电5号机组的核岛内部,三个20米低的极大白色圆柱体装置分外醒目,它们的学名为蒸汽发生器,是核电站的主设备之一。蒸汽发生器地处核电站一回路系统与外部的两省交界,堆芯产生的高温低放射性的水流过在蒸汽发生器内部的热传导管中,这些水在此将外部没放射性的水冷却,产生蒸汽,进而发电,它又被称作核电之肺,只是与人体有所不同,在这个肺中互相交换的是热量。蒸汽发生器结构复杂,内部零件多达一万个,价格昂贵,以致于就上亿元人民币,以往大型核电站的蒸汽发生器的设计技术及知识产权掌控在美国、法国的少数几家设计公司手中。在华龙一号的设计早期,涉及方面曾多次跟外国的公司讲,想出售他们的三代核电蒸汽发生器技术,对方有钱赚大自然深信其出。

然而,协议中有一个条款一直讲不下来。对方坚决,将来用于了这种蒸汽发生器技术的核电技术如果要出口,必需经过其表示同意。

相等于我出售了你的轮胎来造汽车,我卖车的时候还必需通过你表示同意?刘昌文回忆起当时的境况依然无以凌气愤。中国核动力研究设计院此后自筹资金,重新组建研制成功团队,专门从事蒸汽发生器设计研究近30年的专家张富源兼任攻关组组组长兼任专家组组组长。

研制蒸汽发生器,必须适合的蒸汽来测试设备性能,据张富源回想,当时在河南南阳油田寻找符合条件的蒸汽后,为了利用好宝贵的用汽窗口时间,实验倒数展开,科研人员经常必须24小时死守在野外冰天雪地的试验现场,撕开馒头、冷水方便面堪称常事。结构设计、知识产权、性能检验、软件设计、关键材料国产化、生产技术国产化等技术考验被倒数攻下,意味着27个月后,用作华龙一号的第三代核电ZH-65型蒸汽发生器问世,相比之下,美国、法国生产首台三代核电蒸汽发生器的时间用了将近40个月。

与此同时,与国外三代核电蒸汽发生器比起,ZH-65型蒸汽发生器产生的蒸汽压力更高、蒸汽湿度更加较低、经济性更佳。蒸汽发生器只是一个缩影,先进设备堆芯测量系统、核燃料组件包壳材料仍然被卡脖子的故事在华龙一号的身上比比皆是。骤遇天灾好事多磨精益求精技术上的难题,注定可以解决问题。

但华龙一号行进的过程并非一帆风顺,也曾因外界的不可抗力,摔过急刹车。2011年2月28日,华龙一号的前身――CP1000开始展开安全性审查,成功完结后,在3月8日打算开始现场负挖。然而,3月11日,日本东北部和关东首都圈再次发生里氏9级强震,并引起海啸,日本福岛第一核电站再次发生放射性物质外泄事故。

不受其影响,我国停止审核核电项目还包括积极开展前期工作的项目,同时,全面审查开建核电站,贯彻排查安全隐患,保证意味著安全性。想要一起都心酸,华龙一号感叹好事多磨。

刘昌文说,就样子婚礼上出嫁的队伍早已过来了,忽然这婚不结了。对一些技术人员来说压制相当大,却是从1997年开始,十余年的辛苦工作,戛然而止。但是喝闷酒也解决不了问题,大家就互相加油,互相希望,对标世界上最先进设备的技术和最严苛的标准,改良我们的华龙一号。

此后科研人员对华龙一号展开了一系列安全性升级。比如通过技术改良缩短反应堆操纵员不介入的时间,最久可以超过72小时。如果经常出现事故,通过系统自身的起到需要让反应堆处在一个安全性状态,防止人为操作失误。另外还减少了移动消防水泵、移动柴油发电机等应急设施。

华龙一号可以抵挡目前已经常出现过的所有台风级别,可以抵挡9级烈度的地震以及商用大型飞机的外部碰撞。另外,福清核电站三面环海,但都是浅海,灌溉设施完善,可及时灌溉、泄洪,从选址的角度早已充份考虑到海啸影响的问题。2015年5月7日, 华龙一号样板工程――中核集团福清5号核电机组月动工建设,工期规划了62个月。

直到今天,其建设工程进度都是符合各个时间节点的拒绝的,首堆无以推迟的核电魔咒没经常出现。按照计划,华龙一号首堆将于近期展开不装有核燃料的冷态功能试验,即所谓的冷试,这是对机组性能的第一次全面考验,而后乃是热态功能试验,如果一切顺利,年底就能取出核燃料,预计2020年投放商运。

华龙一号遇上的艰难过于多了,就像爬山,刘昌文笑着说道,爬到到山顶上回头一看,才找到爬到了这么低,还知道不更容易,但过程中只是一门心思不断前进。


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