2020年9月28日,我国三代核电自主化符号性成就——“国和一号”正式宣布。这也意味着我国从本世纪初开始实施的三代核电自主化计谋取得重大打破。
今朝,“国和一号”示范工程按打算稳步推进,首期工程就可实现热电联供,将为洁净低碳、瑰丽中国与能源转型作出更大孝敬。
“国和一号”是我国在引进消化接收三代非能动压水堆核电技能的基本上,通过大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国度科技重大专项开拓的、具有自主常识产权的大型先进压水堆核电型号。机组设计寿命60年以上,安详程度对比二代核电机组提高了100倍;单台机组年发电量约莫120亿千瓦时,可满意高出2200万住民的用电需求,每年可淘汰温室气体排放高出900万吨。
三代核电技能安详性高,经济性好,可制作性强,运维利便,是名副其实的“国之重器”
“国和一号”研发事情自2008年正式启动,历时12年完成。国度电力投资团体有限公司作为牵头单元,组织全国600多家单元、31000余名技能人员参加,累计形成常识产权成就超7611项,建成了具有国际先历程度的三代核电自主创新体系和财富链供给体系,符号着我国核电技能实现了从“二代”到“三代”的超过,具备先进核电自主化、批量化、局限化建树本领。
国度电力投资团体有限公司核能总工程师郑明光,是大型先进压水堆核电站国度科技重大专项总设计师。他对“重、大”二字的领略很是直观:“‘国和一号’单台机组中,高出100吨的设备、模块有30件阁下,最大的模块体积有5000多立方米,重达1400多吨”“安详壳是个直径40多米,高70多米的‘大胶囊’,用5厘米厚阁下的钢板制成,每平方米可遭受40吨以上的压力”“蒸汽产生器内里有1万多根用于热互换的U型管,总长高出300公里……”
“国和一号”乐成冲破了多项质料及设备制造技能把持,主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽产生器、堆内构件等要害设备质料全部实现自主化设计和国产化制造。郑明光对“自主创新”四字深有体会:“站活着界核电技能成长高端,‘国和一号’填补了我国核电财富的多项技能和工艺空缺,敦促了核电行业和技能整体进级换代,是名副其实的‘国之重器’。”
从1970年开展“七二八工程”开始,我国核电已经走过了50多年的奋进创新之路。
“第一代核电技能主要是以尝试研究堆为主。第二代核电技能主要成长阶段是上世纪60年月初到1979年以前,该阶段技能建成的核电称为二代,之后将满意三里岛核电变乱后对策与响应法子的核电站称为二代加核电。”郑明光说,“美国三里岛核变乱产生后,全球对核电安详的认识进一步晋升,先进核电国度针对核电设计、运行安详等方面举办了充实认识与阐明评估,提出了一系列改造、加强安详性的法子,三代核电技能应运而生。”
郑明光先容,作为三代核电型号的“国和一号”,要害核安详设计理念是“非能动”,譬喻安详壳冷却系统就回收这一理念,不依赖外在动力源即可运行事情。“操作钢制壳体作为传热外貌,变乱条件下安详壳内的蒸汽就会在安详壳表里貌冷凝,然后通过导热将热量通报到钢制壳体外的水膜或大气,安详壳表里部冷却都是一个自然轮回。”
“通过把安详系统的水放在高位,一旦产生变乱,水会在重力的浸染下流到回响堆堆芯或安详壳外貌,自动冷却堆芯,同时对安详壳壳体实施外部喷淋形成冷却水膜,低落安详壳内的压力和温度,担保安详壳这道安详屏障不受损坏。”郑明光说。
“国和一号”是全面、系统、完整落实非能动设计理念的核电型号,实现了系统、设备的大幅简化。郑明光先容,这个“简化”却不像道理看上去那么简朴,需要大量的理论阐明和系统性的试验验证。它的安详设备与相应的备品备件大大淘汰,安详性反而有了大幅度加强。工场化预制、模块化制作缩短了建树工期,运维的利便性更优化了经济性,可以或许满意我国经济社会安详高效的成长需求。
三代核电自主化技能攻关团队步履不断,填补了一项又一项空缺,敦促我国核电实现超过式成长
如何担保三代核电在高安详性基本上拥有更强的竞争力?奈何研制出具有竞争力的核电机型,实现批量化建树?在郑明光看来,这些都必需通过自主化国产化来办理。
带着这些挑战,,中国核电人正式踏上了三代核电自主化国产化的创新之路。
首先摆在眼前的,就是一个看似难以超越的障碍——按照外方的相助协议,只有电功率高出135万千瓦,我国才气拥有三代非能动核电的自主常识产权。为此,以郑明光为代表的三代核电自主化技能攻关团队,在原定技能方案基本上对“国和一号”顶层设计方案举办了全局性再创新,包罗增加钢制安详壳的直径和厚度以扩大核岛空间,从头设计研制回响堆冷却剂泵、蒸汽产生器、爆破阀和汽轮发电机,大幅度优化主泵流量、主管道畅通截面等,实现型号总体安详性、经济性和效率的全面晋升。