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我国自主核电技术推升核电装备水平

关键词:核电装备 网址:www.fanghufushe.com 日期:2016/9/5 16:03:19

近日,“华龙一号”首堆示范工程———中核集团福清核电5号机组控制棒驱动机构密封壳组件通过出厂验收,并正式发往中国第一重型机械股份公司。这是“华龙一号”项目开工一年多来,又一件国产装备发运。据悉,“华龙一号”国产化率至少在85%以上。核岛的大部分关键设备,如压力容器,蒸汽发生器,控制棒驱动机构、核主泵部分部件等都完全可以立足国内制造。事实上,在中国核电30多年的自主研发过程中,中国核电的发展带动一批装备制造业的发展,目前已建成多个世界一流核电装备研发和制造基地,形成了具有相当规模和技术水平的核电装备制造体系。

30年自主研发之路

从秦山核电与大亚湾核电的建设开始,中国核电一直坚持消化吸收自主创新的路线。

上世纪80年代初,我国自行设计建造了秦山一期核电站工程,在十五项主设备中,除了反应堆压力壳、主泵、堆芯吊兰筒体等五项设备从国外进口外,其余皆由国内生产提供,设备国产化率占70%,不仅使我国成为世界上能够自主设计、建设大型商用核电站的国家之一,成为创新型国家建设的先头部队。

经过秦山一期的打磨,我国一些大型装备制造企业具备了生产制造百万千瓦级压水堆核电主设备的能力。如中国第一重型机械团体公司 (以下简称“一重”)和第二重型机械团体公司(以下简称“二重”)承担冶炼、铸造和加工核压力容器用钢,具备了生产百万千瓦级压水堆核电反应堆压力容器,上海第一机床厂为秦山一、二期和恰西玛核电站提供了堆内构件,还和法国法马通公司合作生产了岭澳核电反应堆堆内构件,可制造和总装百万千瓦级核电站的堆内构件等。

东方电气股份有限公司(以下简称“东方电气”)副总裁高峰表示,东方电气的核电设备国产化过程是从岭澳一期开始的,一直发展到现在,之前核电建设中二代加是主流,在二代加的设备制造中,东方电气一直是清洁发生器、主泵等核电主要部件的重要供应商,从2005年开始到2015年末,百万千瓦级核电机组共投产14台机组,东方电气为其中12台机组供应过主设备,这些设备包括汽轮发电机组等核岛设备。

通过近30年的发展,中国核电装备制造业得到质的飞越,中国机械联合会顾问隋永滨把现在与大亚湾时期的装备制造能力做了一番比较,大亚湾岭澳一期时,阀门国产化率只有6%,核级泵阀国产化率只有4%,现在这些关键设备我国均可自主设计并生成。

“华龙一号”装备满足造船出海条件

“华龙一号”在国内已经批准开始建设4台机组,除福清5、6号机组外,广西防城港二期的3、4号机组也采用“华龙一号”技术。截至目前,已有3台机组相继开工。预计未来随着“华龙一号”机组全面开建,将进一步拉动国内钢材、水泥等原材料需求。

“华龙一号”对制造业的带动,不只是体现在建筑和设备材料的消耗,更多体现在带动制造业的整体转型升级。

据中国机械联合会顾问隋永滨介绍,“华龙一号”国产化率至少在85%以上。核岛的大部分关键设备,如压力容器,蒸汽发生器,控制棒驱动机构、核主泵部分部件等都完全可以立足国内制造。  这在之前是不可想象的。

如“华龙一号”使用的蒸汽发生器,是东方电器旗下东方重机制造,具有完全的自主知识产权,这标志着国内蒸汽发生器制造已达到国际先进水平。

“华龙一号”核岛设备,特别是主泵内部设备,对精密度要求很高,进一步倒逼国内装备制造商不断提高管理和技术水平,创新制造流程,提高利用互联网+大数据技术模拟现实的能力,实时测量,实时修正。

“华龙一号”总设计师、华龙国际总工程师咸春宇认为,“华龙一号”核岛设备,特别是主泵内部设备,对精密度要求很高,进一步倒逼国内装备制造商不断提高管理和技术水平,创新制造流程。

其实装备设备与核电建设之间是相辅相成的,在核电产业带动装备制造的同时,装备制造业也支撑着核电产业的发展。

中核集团董事长孙勤表示,“华龙一号”装备国产化率可以达到90%,完全可以满足“造船出海”的要求。核电出海说到底是核电装备出海。咸春宇在接受本报记者采访时也表示:“如果‘华龙一号’只出口技术,关键设备都是别人的,那是花钱替别人吆喝。”目前“华龙一号”国产化率至少在85%以上。核岛的大部分关键设备,如压力容器,蒸汽发生器,控制棒驱动机构、核主泵部分部件等都完全可以立足国内制造。

我国已具备年产8~10台核电机组设备能力

同“华龙一号”一样,AP1000技术按照技术引进消化吸收再创新的路径,重大专项围绕三代核电各关键环节全面推进。

目前AP1000技术引进进展顺利,三门核电1号机组与海阳核电一号机组先后冷试成功。核岛七大关键技术完整引进的目标得到实现。引进技术通过分许可给国内13个集团33家单位,共同消化吸收,带动整体技术能力的提升。

同时我国核电行业30多年研发设计、建设运行的经验的基础上,结合AP1000技术消化吸收,CAP1400研发进展顺利。目前,CAP1400初步设计已经通过国家审查,国家能源局、国家核安全局要求CAP1400开工前完成的关键试验已经全部完成,取得的试验数据有力地验证了CAP1400设计的科学性和合理性。CAP1400示范工程初步安全分析报告通过了国家核安全局组织的全面深入审查。CAP1400示范工程建设各项前期准备工作已完成。

通过依托项目和重大专项拉动,我国AP1000设备基本实现国产化,CAP1400设备正在实现自主设计和制造。中国一重、东方电气、上海电气等装备制造企业以及上上电缆等民营企业基本掌握了满足60年寿期要求、符合美国ASME、IEEE认证和西屋标准要求的AP1000关键设备和材料的制造技术,核安全文化、制造技术、工艺、管理水平均得到根本性的提升。依托项目第4台机组国产化率约70%,后续国产化AP1000项目和CAP1400示范项目的国产化率将达80%以上。制造企业硬件装备水平不断提升,逐渐形成了多个专业化的核电设备制造基地,具备年产8~10台套AP1000、CAP1400核电机组设备的装备制造能力。

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