全球首個!成都造!

2023-08-11     微成都

原標題:全球首個!成都造!

8月10日

在海南核電現場

隨著一聲令下

全球首個陸上商用模塊化小堆

「玲龍一號」反應堆核心模塊被高高吊起

向著核島方向移動

這是「玲龍一號」核島設備

安裝關鍵路徑上的第一個里程碑節點

標誌著全球核能機組模塊化製造

邁出了從傳統到革新的歷史性一步

吊裝現場

「玲龍一號」是由中核集團研發

具有自主智慧財產權的模塊化多用途小型堆

是繼「華龍一號」後

又一國內自主創新重大核電成果

作為全球首個開工建造的陸上商用模塊化小堆

「玲龍一號」示範工程標誌著

我國在模塊化小型堆技術上走在了世界前列

值得一提的是

這一「中國製造」的國家「新名片」

擁有「成都基因」

位於成都的中國核動力研究設計院

是「玲龍一號」核心技術的誕生地

關鍵詞:小型堆

將「開創核能多用途發展新時代」

「玲龍一號」是具有自主智慧財產權的模塊化多用途小型堆。什麼是小型堆?國際原子能機構認定,小型堆是電功率30萬千瓦以下的核反應堆。

「大堆我們可以把它看作是一個家用的台式電腦,包括顯示器、主機、鍵盤等等。小堆我們可以把它當作筆記本電腦,它的顯示器、主機、鍵盤等都集中到了一起。」中核集團玲龍一號總設計師宋丹戎給出了更通俗的解釋。

既然有了「華龍一號」這樣技術成熟的大堆,為什麼還要研發「玲龍一號」這樣的小堆呢?答案是:它更小巧、更靈活、更安全、更靠近用戶,號稱「移動充電寶」。

「玲龍一號」之「小」,小在功率和體積,其功率僅有「華龍一號」的1/10。「華龍一號」的功率達到百萬千瓦級,而「玲龍一號」是功率為十萬千瓦級的核電小堆,較低的功率降低了核燃料裝載量。此外,與大型壓水堆相比,「玲龍一號」體積小,占地面積較小。

更小的功率和體積適配更多的應用場景。不僅可以布置在陸地上,還可以布置在海上平台、偏遠島礁等,實現供熱供電、熱電聯產,實現壓水堆技術的多領域多場景多需求應用,為我國經濟建設提供更強勁的動力。

「除了核能發電之外,小堆在非電領域,包括工業工藝蒸汽、區域供熱、海水淡化等的應用也有廣闊的市場需求。此外,還可以應用於廣大內陸地區、海島、海上油氣鑽井平台的供電、供汽、供熱。」宋丹戎一語道破了小堆備受追捧的原因。

一直以來,多功能模塊化小型核反應堆被國內外核電領域專家給予高度評價,甚至被稱為「核能工業的轉折點」,將「開創核能多用途發展新時代」。

關鍵詞:模塊化

縮短建造周期,提高經濟性

除了「小」, 「玲龍一號」另一個突出的特徵便是一體化、模塊化的反應堆結構:蒸汽發生器、主泵、堆內構件、驅動機構等反應堆的部件都集中在壓力容器上,不需要主管道的連接。反應堆是一個模塊,運到現場直接進行後續裝配調試。而大堆是壓力容器和蒸汽發生器分別要安裝,還要在現場焊接主管道。

「玲龍一號」副總設計師秦忠說,「玲龍一號」區別於其他小堆的關鍵一點就是真正實現了模塊化製造。「只有真正實現模塊化,才能實現工廠批量製造,在提高質量的同時,降低造價,提高經濟性。」

吊裝現場

「比如電視、冰箱等家電產品,都是在工廠生產線完成各個模塊的組裝,顧客買回家插上電就可以直接使用,這樣的流水線生產,既保證了產品質量,又降低了成本。」秦忠形象地比喻道,「玲龍一號」也可以看作是一個家電產品,通過模塊化設計、製造、運輸和快速安裝,實現「即插即用」,「這將是小型堆未來的發展方向。」

除此之外,高固有安全性和完全非能動的安全系統也是「玲龍一號」的重要特徵。

作為清潔能源,核能發電具有安全友好、綠色低碳、經濟高效等多重優勢。「玲龍一號」發電功率12.5萬千瓦,建成後年發電量可達10億千瓦時,將滿足52.6萬戶家庭生活所需。它的推廣應用可以大大減少我國化石能源的消耗、促進節能減排。

同時,每台「玲龍一號」機組每年發電相當於減少二氧化碳排放88萬噸,相當於植樹造林750萬棵。「安全積極有序地批量發展核電,可以連續、穩定地承擔碳達峰、碳中和任務,助力我國深入推進能源轉型,優化能源結構。」宋丹戎說。

關鍵詞:成都造

華龍、玲龍「雙龍出海」格局正在形成

位於成都的中國核動力研究設計院是「玲龍一號」核心技術的誕生地,此次在海南吊裝的「玲龍一號」反應堆核心模塊便是由該院自主設計。

吊裝現場

時間回到2010年8月,成都正值酷暑,宋丹戎帶領小堆研發團隊加班加點構思和研討小堆的設計方案。宋丹戎說,由於我國開始小堆研發的時間跟國際基本同步,有些研發甚至更靠前,「因此,我們沒有可以借鑑的成熟經驗,只能摸著石頭過河。」

這一路,走得十分艱辛。

「玲龍一號」蒸汽發生器項目課題負責人黃衛東告訴記者,「玲龍一號」的蒸汽發生器結構形式和製造技術與大堆的飽和式蒸汽發生器完全不同。零件種類多、零件數量多、焊接結構多、焊縫數量多、檢驗項目多、檢驗指標高,製造難度極大。「針對這些難點,團隊開展了特種零件近凈成型、精密加工、精密焊接、特種結構無損檢測等多種工藝方法的研究。經過長時間攻關,最終掌握了以小徑厚壁管焊接、密排管板焊接、多構件精密裝配為代表的全套製造工藝。」

在「玲龍一號」的研發之路上,這樣的過程比比皆是。據了解,圍繞這一開創性的堆型,中核集團組織開展了15項大型實驗,研發了20多項關鍵設備,完成了78項關鍵技術攻關,使其安全性得到了充分的驗證,形成了340多件專利。

辛苦的付出也得到了回報——今年8月10日,「玲龍一號」反應堆核心模塊進行吊裝,這是「玲龍一號」核島設備安裝關鍵路徑上的第一個里程碑節點,標誌著全球核能機組模塊化製造邁出了從傳統到革新的歷史性一步。

反應堆核心模塊相當於「玲龍一號」的「心」和「肺」,主要包括壓力容器和蒸汽發生器兩個關鍵設備,對核電站的安全、穩定運行有著至關重要的作用。

宋丹戎介紹說,「玲龍一號」蒸汽發生器是內置在反應堆壓力容器里的,吊裝前,蒸汽發生器就已經在工廠與反應堆壓力容器完成了組焊。「相當於把核電站的『肺』和『心臟』集成在一起,這樣既取消了主管道,提高了核電站的安全性和可靠性,又極大地縮短了工期,提高了經濟性。」

此後,堆內構件、主泵等關鍵設備也將陸續到場安裝,距離揭開「玲龍一號」的「神秘面紗」又更近了一步。「『玲龍一號』將推動我國在世界小型堆核能領域率先突圍。未來,『玲龍一號』將與我國百萬千瓦級自主三代核電『華龍一號』完美配合,形成華龍、玲龍'雙龍出海'格局。」宋丹戎說。

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來源 | 紅星新聞

編輯 | 張雪嬋

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文章來源: https://twgreatdaily.com/083c7b4b40dd7aacc258fa98a81763ef.html