全球首座第四代核电站正式投产转入商业运行
校企合作推动创新果实“瓜熟蒂落”
全球首座第四代核电站正式投产转入商业运行
◎本报记者 都 芃
12月6日,山东荣成石岛湾,我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程在稳定电功率水平上正式投产,转入商业运行,标志着我国在高温气冷堆核电技术领域已处于全球领先地位。
2003年开始,围绕高温气冷堆示范工程,中国华能集团有限公司(以下简称“中国华能”)、清华大学、中国核工业集团有限公司(以下简称“中核集团”)等携手合作、自主创新,打造出一批我国自主研发设计、自主生产制造的先进核电技术装备。
从实验室走向生产线
高温气冷堆的多个关键技术设备诞生于清华大学实验室,在从实验室走向生产线的过程中,中核集团与清华大学瞄准生产线操作重复性、智能化、自动化等特点,开展了大量适应性创新。
“球形燃料元件是石岛湾高温气冷堆的重要创新。在球形燃料元件纯化设备中,原来在学校中的燃料元件空间布局是由人工进行排列,到了工厂后则采用机器人定点操作布局,大大提高了速度和精度,减少了人为影响。”清华大学核能与新能源技术研究院(以下简称“核研院”)党委书记唐亚平说。
主氦风机是高温气冷堆的关键设备,其作用相当于传统压水堆机组主泵,是高温气冷堆的“心脏”。“整个主氦风机中最关键也最棘手的难题,就是将电磁轴承技术用于主氦风机。”核研院主氦风机项目负责人王宏介绍,电磁轴承优势多,但将其应用于一回路的主氦风机,在世界上没有先例,应用风险高,研发难度大。
清华大学在电磁轴承设计、控制及传感器研制等方面具有领先技术水平。“这也是主氦风机采用电磁轴承技术路线的底气。”但王宏同时表示,技术先进并不代表能直接落地应用,在主氦风机工程样机研制初期,国产电磁轴承的产品成熟度及制造工艺等方面都较为欠缺,“比如电磁轴承定、转子各部件的间隙控制,就涉及多个垫片的现场试装与垫片厚度配磨。”
为了不影响整体工程进度,开发团队采用“国内技术—国外产品互相迭代”的研发思路,首先以自主研发的国产电磁轴承为基础,研制主氦风机工程样机,验证其设计可靠性;随后,利用国外成熟电磁轴承产品,生产用于示范工程的主氦风机产品。与此同时,国产电磁轴承也借助技术反馈,不断提升产品成熟度,达到后续工程技术要求,成功从实验室走向应用一线,最终实现整个主氦风机关键部件国产化。
练就装配“绣花”功夫
作为自主创新的世界首座示范工程,石岛湾高温气冷堆多台设备同样为世界首创,设计新颖、精度要求高,对设备装配提出极高要求,装配团队为此练就出一身“绣花”功夫。
石岛湾高温气冷堆蒸汽发生器是世界首台直流逆流螺旋盘管式蒸汽发生器,也是目前世界上换热功率最大、蒸汽出口温度最高的蒸汽发生器,诸多设计为世界首创,给装配带来挑战。
“以出口连接管设计为例,每台蒸发器有上千支形状各异的连接管,直径小、长度大,每支管平均要拐七八个弯。”中核能源科技有限公司(以下简称“中核能源”)主设备研究中心主任汪垠告诉科技日报记者,每支连接管的弯如何拐、装配顺序如何排、上千支连接管如何在狭小空间内紧密排列并满足各项设计要求,这些问题牵一发而动全身,都需要全局考虑,且没有任何经验可供参考。
为了攻克装配难题,中核能源充分发挥纽带作用,推动技术研发单位清华大学与生产厂家哈尔滨电气集团有限公司开展联合攻关,先后设计出3种布管方案,并制作出3套实体模型,顺利完成管路走向设计,并确定上千支连接管的装配工艺顺序,推动设备成功应用。
严苛调试为机组“排雷”
由于核技术的特殊性,核电站的调试工作有着近乎苛刻的要求,设备从制造下线到最终调试完成、投入运行,中间埋藏着许多预想不到的“雷点”,业内也将调试工作形象地称作为机组安全“排雷”。
隔膜压缩机是示范工程氦气循环系统中的核心设备,调试难度大。为了确保设备在各种工况下都能可靠运行,试验负责人、华能石岛湾调试管理办公室员工杨文明想了多种办法恶化运行工况,用最严苛的条件顶格验证设备性能。他排列组合出所有可能工况进行分类验证,用一份详尽的验证数据,为设备性能优化提供了有力支撑,为后续系统试验和反应堆冷态试验顺利推进打下基础。
华能石岛湾核电公司总经理张延旭介绍,在示范工程调试运行过程中,中国华能和清华大学共同研发并掌握了高温气冷堆特有的调试运行六大关键核心技术,为机组后续稳定运行和研发工作奠定了坚实基础。
多方共同成立“主设备支持中心”、关键技术及设备“联合总体室”,联合举办核工程硕士班,建立“师徒制”……得益于一系列校企合作创新机制,石岛湾高温气冷堆突破一大批“从0到1”的关键核心技术,解决多项“卡脖子”难题,一批关键设备出校园、下产线、进市场,从图纸“样品”变成了现实“产品”。
目前,石岛湾高温气冷堆核电站首台(套)设备达2200多台(套),创新型设备有600余台(套),设备国产化率达到93.4%,推动我国在先进核能技术研发和核心装备制造领域自主创新实力不断增强。(科技日报)
-
上一篇
-
下一篇
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 中新文娱评:抢不到的票为何总出现在黄牛手中?
- 重庆放流珍稀特有鱼类 50多万尾鱼“安家”长江
- 广西做好“土特产”文章 促“甜蜜事业”高质量发展
- 吉林:助力老年人更好地融入数字生活
- (新春走基层)《仙剑》中的女娲后裔为何是“人首蛇身”?
- 中国原创“无创”手术设备出口哥伦比亚 用于该国临床治疗及研究
- 俄乌局势进展:俄称德增军援提高卷入冲突风险 乌称巴赫穆特局势仍受控制
- 同济大学本科新生报到 奥运冠军陈芋汐和“眼镜飞人”徐卓一齐现身
- 《俗世奇人》北京首演 刘敏涛时隔13年再登台
- 崔克勤:广东木偶戏是高雅艺术 展现岭南文化气质
- 新疆秋粮收购陆续开始 玉米市场购销活跃
- 2024全国劳务协作暨劳务品牌发展大会21日至22日在长沙举行
- 时隔7年!沙特外长对伊朗进行“具有里程碑意义的访问”
- 陕西聚焦黄河流域生态保护 加快发展方式绿色低碳转型
- 四川西昌以“火”之名诚邀八桂游客共赴“火把”文旅盛宴
- 山西警方:71岁男子持石块击打61岁男子致其死亡
- 泰康人寿:加强消保“三适当”管理,推动高质量发展
- 山西:能源大省的“绿色气象”
- 突发!以色列内阁部长儿子阵亡 以总理表示哀悼
- 中新健康 | 苏打水=碱性水?记者实测12款苏打水,仅7款呈碱性
- 热门推荐
-
- 宫崎骏之后,少数派新海诚何以打动观众
- 台风“杜苏芮”将影响福建 供电部门启动防台风防汛预案
- 美国洛杉矶山火造成的死亡人数升至24人
- 南宁一对婆媳接力当“红娘” 推出年轻人乐于接受的相亲方式
- 1至6月中国国有企业营业总收入同比增长1.9%
- 香港楼宇买卖登记量连降4个月
- 2023年中国国际名酒博览会重头戏 五粮液12·18大会系列活动精彩提前看
- 预订增4倍 酒店“高考房”走热
- 官方:今年主汛期中国防汛抗旱形势复杂严峻
- 中消协发布2023年“全国消费维权十大典型司法案例”
- 多部门联动做好防汛防台风工作 全力以赴应对超强台风“摩羯”来袭
- 教孩子独立 68.0%受访者认为要让孩子多参与家务
- 中俄东北亚考古学术沙龙在北京举办
- 中国闽台缘博物馆举办“微宣讲” 促进两岸同胞心灵契合
- 四川省委经济工作会议在成都举行 提出准确识变、科学应变、主动求变
- 巴基斯坦外交部谴责伊朗侵犯领空造成人员伤亡
- 台风“格美”停止编号 福建海上生产作业全面恢复
- 2023新疆动漫节之“美好新疆·e起向未来”动漫展映开幕
- 金士杰领衔话剧《父亲》首登国家大剧院 用演技描摹脑海中的画像
- 警惕评论区里的谍影重重