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    华龙一号:创意超级项目

    发布日期:2021-02-04 14:02 工程论文

    这里,世界首台“华龙一号”核电机组——福建福清核电5号机组投入商业运行。

    这一天,从2015年5月7日,世界上第一批华龙一号正式启动至今,已经过去了2000多个日日夜夜。

    6万多台设备、165公里长的管道、2200公里长的电缆、数以千计的R&D和设计团队、5300多家设备供应商和近20万人参加了项目建设.这是一个有创意的超级项目,也是一张闪亮的国家名片。

    华龙一号是我国拥有完全自主知识产权的三代核电技术,是目前世界核电市场接受度最高的三代核电机型之一。华龙一号设计寿命60年。反应堆设计有177个堆芯,堆芯的设计换料周期为18个月。创新采用“主动与被动”相结合的安全系统和双重遏制技术,在安全方面符合最高国际安全标准的要求。

    对于核工业来说,哪里有安全,哪里就有科学。安全是核电厂建设和运行单位以及公众最关心的问题。“华龙一号”也不例外。

    "“华龙一号”严格执行国家安全标准."CNNC市委书记、董事长俞剑锋表示,中国目前的安全标准是世界上最严格、最高、最先进的。

    中国工程院院士叶奇奇在接受采访时表示,第三代核电技术比第二代核电技术更安全,故障概率低一个数量级。“华龙一号”已达到第三代核电国际安全指标。

    叶琦琦指出,“华龙一号”采用了177芯设计,将芯燃料组件数量从157个增加到177个。这不仅仅是燃料组件数量的增加,还增加了运行的安全裕度,同时增加了发电能力。

    所谓“主动”,是指安全系统由电力驱动,以保证核电站的运行。如果在极端情况下,核电站被切断,那么“被动”就可以派上用场了。

    他说,“被动”依赖自然力来驱动安全系统。比如发生火灾时,有一盆水在自然重力的作用下倒在楼上,不用能源也能保证安全。

    华龙一号可以通过重力、温差、压缩空气等自然力驱动安全系统,通过蒸发、冷凝、对流、自然循环等自然过程带走热量。

    主动与被动的融合,既有“主动”的成熟与稳定,又有“被动”在掉电情况下的独特优势。

    此外,“华龙一号”还采用双层安全壳设计,外层可以抵御大型飞机的撞击,内层即使堆芯有问题也可以防止放射性物质出来。

    俞剑锋说,“华龙一号”充分吸收了切尔诺贝利和福岛核事故的经验教训,即使叠加福岛核事故和地震海啸等极端自然灾害,“华龙一号”机组也能保证安全,并能迅速恢复运行,没有福岛核事故。

    国内专利716项,国际专利65项,海外商标200余项,软件著作权125项,核心科研报告1500余篇,科技创新论文大量发表.“华龙一号”形成了中国第一个完整的核电自主知识产权体系。

    同时,华龙一号首堆核心设备全部国产,全部设备国产化率达到88%。

    “中国核电发展的一个灵魂思想就是坚定不移地走自主创新道路。”俞剑锋说:“对于关键核心技术,我们一个个都有突破,不存在‘卡脖子’的问题。”

    说到自主创新,中国核工业集团公司“华龙一号”总设计师吉星在大亚湾核电站现场工作了无数年,核电建设所需的原材料甚至混凝土都是从国外进口的。

    “发展具有自主知识产权的模式是我们中国核电人的梦想。”吉星坚定地说。

    每一项核心技术都是一座大山

    阀门是电站所有核设备中数量最多的,华龙一号使用的阀门多达18000个,这些阀门小到可以放在你的口袋里,大到需要用卡车拉。

    虽然阀门看起来不显眼,但它在实现核电站复杂的系统功能中起着重要的作用。在过去的核电厂建设中,国外阀门有着成熟的应用经验,重要的阀门都是从国外购买的。

    华龙世界第一的第一桩就是“三新”工程。新技术、新设备、新材料和阀门设计要求都发生了变化。现有的国外成熟阀门无法满足新系统的工作条件,这就要求在短时间内设计制造出能够完全满足华龙一号性能要求的阀门。

    一次又一次的测试,一项又一项的对比……R&D和设计单位,联合国的阀门供应商,进行了一系列的横向科研,实现了所有关键阀门的样机研发、鉴定和产品供应,打破了国外高端阀门供应商的长期垄断。

    从主泵、压力容器到蒸汽发生器,从阀门和电缆到控制柜,从抗震性能到大型飞机的抗冲击设计,这样的创新故事在华龙一号身上从来都不缺乏。

    现在,“华龙一号”已经形成了完整、独立的模型标准体系,覆盖了核电站设计、设备、建造、调试的全生命周期,能够有力支撑“华龙一号”的批量建设和“走出去”。

    长期以来,世界核电行业有一个“首桩必拖”的“魔咒”,被“华龙一号”打破了。

    与核电机组的重复建设不同,每项核电技术的首次建设都需要许多创新性的研究和试验。所以第一桩的工期一般都很长。

    俞剑锋表示,在世界第三代第一座核电反应堆的建设中,“华龙一号”能够按计划工期高质量完成,这在全球核电发展历史上尚属首次。

    每道核级焊缝都应进行全面检查,记录其焊接、工艺和焊接过程,并进行严格的标准评定。

    百万千瓦核电站华龙一号有多少焊缝?每个焊缝都应该这样检查。

    五年来,近20万人参加了“华龙一号”工程的建设.建设者们用自己的智慧创造了核电建设史上的奇迹。

    然而,总设计师吉星说:“从‘华龙一号’登陆的那天起,我们就要否定‘华龙’。”

    从2015年5月登陆福清到2019年10月漳州核电建设,每个华龙1号机组开工图纸都不一样。

    “我们在建造华龙一号第一台机组的时候,不断将经验反馈给后续项目,让后面开工的机组在安全、经济方面不断优化提升,指标更好。”吉星说。

    2020年9月,国家批准海南长江核电二期工程和浙江三奥核电一期工程,采用华龙一号三代核电技术。目前,“华龙一号”已经在国内开始大规模建设。

    华龙一号每台机组每年发电近100亿千瓦时,可满足中等发达国家100万人的年生产和生活用电需求,相当于每年减少标准煤消耗312万吨,减少二氧化碳排放816万吨。

    叶奇奇院士认为,中国提出要做好碳峰化和碳中和,能源转型势在必行。核能是一种低碳能源,应该与风力发电和太阳能发电相结合,为碳减排做出贡献。

    俞剑锋说,核工业的发展不仅要解决能源问题,还要给未来的医疗、农业和制造业带来一些革命性的变化。核能,未来更有可能!


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