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大国重器“华龙一号” 为何出现在四川彩车上?

时间:2019-10-02 14:32 来源:未知  手机版

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“华龙一号”采用我国和国际上使用经验最丰富、安全记录最好的压水堆堆型,其研发是在继承我国三十年核电技术发展成功经验的基础上,通过引进、消化、吸收和再创新,不断创新、不断完善而来,凝聚了一代又一代核电人的智慧及心血。

上世纪70年代,我国第一代核潜艇陆上模式堆建设成功,在中国大陆第一次实现了核能发电。

上世纪80年代,引进法国核电技术,建设大亚湾核电厂的同时,按照国家确定的“利用我国核工业基础,自力更生搞核电站” 的方针,秦山核电厂一期(30万千瓦)1985年正式开工建设,1991年12月15日并网发电,结束了中国大陆无核电的历史,也创造了中国自主创新的第一代核电技术品牌CNP300。

到上世纪90年代,广泛引进国外技术的同时,我国自主设计、自主建造、自主调试和自主管理运行的第一座大型商用化核电站——秦山核电厂二期开工建设。上文所述的1997年的那次讨论发生时,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。该项目也在2007年荣获“中国工业大奖”(中国工业领域最高奖),中国自主创新的第二代核电技术品牌CNP600孕育成型。

进入二十一世纪,在“积极发展核电”方针指引下,中国核电进入第三轮发展。在引进美国、法国等核电技术的同时,中核集团中国核动力研究设计院在60万千瓦核电技术(CNP600)的基础上,开始了属于中国自己的百万千瓦核电机组开发之路。但遗憾的是,该期的机型均是在进口机型上改进而来,在堆芯设计,特别是在燃料元件设计制造技术上,不具有完全自主知识产权,不能实现出口。

在核电站中,核燃料在反应堆内发生反应放出核能,产生蒸汽驱动汽轮机,带动与汽轮机同轴的发电机发电,实现核能到热能再到电能的热量转换。其中的核燃料就好像一大把插在筷子笼里的筷子,这些“筷子”的数量以及排列方式,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年的那次讨论创新性地提出了“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、技术要求变化、技术方案优化等历程,但直到“华龙一号”,“177堆芯”这一核心特征仍然未变,这一设计不仅可使核电机组的发电功率得到5%至10%的提升,同时也降低了堆芯内的功率密度,提高了核电站的安全性。

“华龙一号”的另一个重要特点就是采用了“能动+非能动”的安全系统设计。所谓“能动”,即靠电来驱动安全系统,保障核电站运行,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,依靠重力、温差和压缩空气等自然力来驱动安全系统,通过蒸发、冷凝、对流、自然循环等自然过程来带走热量。

据了解,国际上众多核电型号中,有的强调“能动”,给安全系统做“加法”,增加冗余,有的型号则强调“非能动”。“华龙一号”融合了两者,既有“能动”的成熟稳定,也有“非能动”在丧失电源情况下的独特优势。

除了“177堆芯”和“能动+非能动”,“华龙一号”还有一个重要特点,它是我国具有完全自主知识产权的核电型号,共获得七百余件专利和一百余项软件著作权,覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等众多领域。中国核电人可以挺直腰杆,送“华龙一号”出海。

如今,“华龙一号”形成了完整的知识产权体系。“华龙一号”作为具有自主知识产权的三代核电机型,其自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域,并已自主开发了核电专用软件,形成了完整的知识产权体系,是目前国内唯一能独立出口的三代机型。

2015年5月7日,“华龙一号”示范工程——中核集团福清5号核电机组正式开工建设,工期规划了62个月。直到今天,其建设进度满足各个时间节点的要求。

按照计划,“华龙一号”首堆近期正在进行不装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,而后便是热态功能试验,如果一切顺利,年底就能装入核燃料,预计2020年投入商运。

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本文标签:核电 能动 核电站 中国 技术

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