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华能山东石岛湾高温气冷堆工程国产化率达93.4%

日期:2020-09-03    来源:中电新闻网

国际电力网

2020
09/03
11:42
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关键词: 华能集团 核电技术 核电站

继世界首座高温气冷堆商业示范项目——华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程进入全面调试阶段后,8月28日,华能集团在山东荣成示范工程现场召开报告暨研讨会,来自我国能源动力领域的14位院士,以及来自国家部委、地方政府、高等院校、行业协会学会、核电企业等单位的百余名专家学者汇聚一堂,围绕示范工程的建设情况、技术创新、推广应用和未来我国核电产业的发展布局展开讨论。

华能集团董事长、党组书记、中国工程院院士舒印彪表示,高温气冷堆核电示范工程是华能承担的国家科技重大专项,是我国核电自主创新的重大标志性工程。依托该工程,我国攻克了高温气冷堆核燃料元件、发反应堆压力容器、主氦风机等多项核心设备及关键技术,成功研制出2200多套世界首台套设备,工程国产化率达到93.4%,是我国目前国产化率最高的核电项目,对我国掌握新一代先进核电技术、占领世界核电技术制高点具有重大意义。

今年7月25日,示范工程全面进入调试阶段,计划今年实现首堆冷试和热试,2021年实现反应堆首次装料、临界和机组并网发电。

我国核电技术自主创新的新标杆

高温气冷堆核电站示范工程是全球首台具有第四代核电特征的商用示范电站,项目从2004年开始筹备,历经16年的开发建设历程,突破了大量的技术和工艺难题,研发了我国具有自主知识产权的第四代核能系统高温气冷堆,走出了我国先进核能技术从跟跑、并跑到领跑世界的成功之路,是我国核电技术自主创新的新标杆。

“这是全世界翘首以盼的反应堆。”清华大学核研院院长、高温堆专项总师张作义说。石岛湾高温堆是世界上唯一开工建设的高温气冷堆商用反应堆,是一项技术领先、涉及面广、要求高、难度大的重大系统工程,是在走前人没有走过的路,难度非常之大。

第四代核能系统具备优于以往核能系统的安全性、经济性和固有的防止核扩散能力。张作义详细阐述了石岛湾高温气冷堆的技术性能和优越性。他介绍,核安全具备三大要素。一是防止功率失控增长,示范工程采用不停堆的连续在线装卸燃料方式,形成流动的球床堆芯,反应堆没有多装燃料;采用石墨作为慢化剂,堆芯结构材料不含金属,稳定性高,堆芯热容量大、功率密度低。二是载出剩余发热,高温气冷堆采用氦气作为一回路冷却剂,具有良好的导热性能;在主传导系统失效的情况下,堆芯余热可借助热传导等自然机理导出,再通过非能动余热排出系统排出,剩余发热不足以使堆芯发生熔毁。三是放射性物质的包容,由于堆芯没有熔毁的可能性,所包容的放射性物质即使放射出来也低于环境本体浓度;采用全陶瓷包覆颗粒燃料元件,以四层屏蔽材料对燃料核心进行包裹,正常运行温度最高达1620℃度,经测试后放射性达到了国际最好水平。

示范工程89个国家科技重大专项子课题组成,取得了一系列重大技术突破。包括建成了全球首条工业高温气冷堆燃料元件生产线,建成了世界上尺寸最大、重量最重的反应堆压力容器,具有我国完全自主知识产权的主氦风机是世界首台大功率、高温热态、采用电磁轴承结构支撑的立式风机等。

华能副总工程师、华能核电公司执行董事张涛介绍,示范工程包括2个反应堆、2个蒸发器和1台汽轮发电机组,反应堆发电功率20万千瓦,热功率5025万千瓦,在全球现有核电机组中发电效率最高。除核能发电外,示范工程还将在制氢、高温化工、核能供热、海水淡化、氦气透平等领域探索更加广泛的商业化应用前景,为未来高温气冷堆技术商业化推广打下坚实基础。

国之重器勇担国之重任

“这是华能的‘头号工程’,是党和国家交给我们的重要政治任务。”作为国有重要骨干能源企业掌门人和中国工程院院士,舒印彪对核能发展的重要性认识尤为深刻。他表示,核电作为高科技战略性产业,不仅是综合国力的象征,也是支撑我国大国地位的重要基石。安全高效发展核电,推进核电关键技术研发,实现核能综合利用,是我国能源电力行业义不容辞的政治责任。

2018年12月28日,执掌华能帅印44天的舒印彪主持召开高温气冷堆及核电发展院士专家咨询会,他在会上表示,华能肩负国家科技重大专项使命,要继续发挥企业作为技术创新主体的作用,在确保安全的前提下按期实现高温气冷堆示范工程投产商运目标,继续以重大示范工程为起点,在国家能源领域科技创新中发挥引领作用,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系做出应有贡献。

此后,示范工程频频实现关键节点的重要进展。2019年初,首台蒸发器完成吊装;7月,第二台蒸发器完成吊装。今年4月,克服新冠疫情影响,示范工程双堆完成“三壳组队对”;7月,工程全面进入调试阶段,为按期实现投产目标打下了良好基础。

此次研讨会上,舒印彪再次表达完成好国家重大专项的决心。“我们要确保高标准、高质量完成专项重大任务,全力打造以标准、专利为核心的完整自主知识产权体系,加快商业化推广应用,抢占第四代核电技术竞争的制高点,实现全球第四代核电技术的‘中国引领’。”

谈及未来的核电发展布局,舒印彪表示,华能发展核电的决心是坚定不移的。核电是保障国家能源安全、构建清洁低碳安全高效能源体系的战略选择,也是华能转型升级的重要方向。

“十四五”期间,华能将全面开发建设石岛湾、昌江、霞浦三大核电基地,公司核电产业将进入规模化发展阶段。

成立30多年来,华能始终担当着实施国家重大科技创新部署的骨干力量和国家队,在发电领域创造出数十项“第一”和多项“世界纪录”。华能集团科技创新与信息化部主任许世森介绍,华能引领我国煤电进入超临界时代;保持着目前世界上发电效率最高、环保指标最优的百万千瓦二次再热超超临界电厂的记录;建成我国首座IGCC电站,使我国成为与美、德、日并列掌握该技术的国家;二氧化碳捕集技术位居国际领先行列;在水电领域将我国混凝土双曲拱坝技术推向世界巅峰;在新能源领域建成国内首个全寿命周期闭环海上风电运维数据平台;在数字化智能化转型中加快推进全国产化DCS,建成了行业级工业互联网平台。

“十四五”期间,华能将围绕现代能源体系建设开展科研攻关,在电力基础设施网络安全、新能源关键核心技术、清洁灵活煤电技术、燃机关键技术、能源数字化技术等领域重点发力,抢抓新一轮科技革命和产业变革新机遇,为推动我国能源转型、加快形成新发展格局贡献华能力量。


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