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我國(guó)全面掌握三代核電常規(guī)島技術(shù) 首次實(shí)踐填空白
2012-07-18
首批103個(gè)設(shè)計(jì)導(dǎo)則將在2012年底全部編制完成
記者近日從國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)核電力院”）獲悉，截至目前，該院已基本完成海陽(yáng)核電一期常規(guī)島施工圖設(shè)計(jì)，率先成為國(guó)內(nèi)具備完成AP1000三代核電“前期選址、可行性研究、總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)”全過(guò)程勘察設(shè)計(jì)能力的常規(guī)島設(shè)計(jì)院，這也標(biāo)志著我國(guó)電力設(shè)計(jì)行業(yè)已經(jīng)掌握了世界最先進(jìn)核電技術(shù)常規(guī)島的設(shè)計(jì)能力，在三代核電常規(guī)島設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域走在了前列。
首次實(shí)踐填空白
2007年3月14日，國(guó)核電力院中標(biāo)海陽(yáng)核電一期工程常規(guī)島及BOP設(shè)計(jì)和服務(wù)。對(duì)于一個(gè)主要從事火電和電網(wǎng)設(shè)計(jì)、從未獨(dú)立全面承擔(dān)過(guò)核電項(xiàng)目設(shè)計(jì)的單位來(lái)說(shuō)，雖進(jìn)行了多年準(zhǔn)備，但在技術(shù)和管理方面的儲(chǔ)備明顯不足。
而且，海陽(yáng)核電在世界上第一批采用AP1000三代核電機(jī)型，基本沒(méi)有可供參考的資料。而且，我國(guó)有關(guān)核電常規(guī)島設(shè)計(jì)的整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系處于空缺狀態(tài)，特別是AP1000三代核電技術(shù)沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)可以參照。
此外，常規(guī)島技術(shù)并不在與美國(guó)西屋簽訂的AP1000核電技術(shù)引進(jìn)合同中，這意味著，國(guó)核電力院需要尋找掌握AP1000常規(guī)島技術(shù)新的路徑。
為盡快提高自身的核電設(shè)計(jì)整體能力，國(guó)核電力院選取了AP1000核島設(shè)計(jì)方西屋聯(lián)隊(duì)成員、西屋公司股東、美國(guó)第一家核電站的設(shè)計(jì)者——紹爾公司作為技術(shù)支持方，并于2008年2月與紹爾公司簽訂海陽(yáng)一期工程常規(guī)島聯(lián)合設(shè)計(jì)和技術(shù)支持合同。2008年9月，海陽(yáng)一期總體設(shè)計(jì)在雙方努力下完成，共計(jì)69份設(shè)計(jì)文件，這也是國(guó)核電力院首次完成核電工程的總體設(shè)計(jì)。
據(jù)介紹，在海陽(yáng)核電一期常規(guī)島設(shè)計(jì)中，國(guó)核電力院不僅掌握了美國(guó)核電設(shè)計(jì)規(guī)范，而且在國(guó)內(nèi)首次設(shè)計(jì)了使用壽命為60年的核電常規(guī)島主廠房鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并在國(guó)內(nèi)率先掌握“超長(zhǎng)不設(shè)縫現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”技術(shù)，經(jīng)濟(jì)性、安全性大大提高。
此外，該院在設(shè)計(jì)中編制核電廠運(yùn)行規(guī)程，共完成20個(gè)系統(tǒng)（46份共計(jì)9600頁(yè)）的運(yùn)行規(guī)程編制，在國(guó)內(nèi)第一個(gè)具備了AP1000核電廠運(yùn)行規(guī)程編制的電力設(shè)計(jì)單位；在國(guó)內(nèi)電力設(shè)計(jì)行業(yè)，創(chuàng)造性地進(jìn)行了核電常規(guī)島主廠房抗龍卷風(fēng)設(shè)計(jì)并掌握了相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)；結(jié)合國(guó)內(nèi)外規(guī)范和導(dǎo)則，開(kāi)展了核電站常規(guī)島及BOP設(shè)計(jì)導(dǎo)則的編制。首批103個(gè)設(shè)計(jì)導(dǎo)則將在2012年底全部編制完成；運(yùn)用PDS軟件完成主廠房三維設(shè)計(jì)，建立了完善的數(shù)據(jù)庫(kù)；PDS相關(guān)開(kāi)發(fā)項(xiàng)中小管道材料表軟件、實(shí)體支吊架庫(kù)開(kāi)發(fā)和保溫軟件接口開(kāi)發(fā)已通過(guò)中國(guó)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)評(píng)審；高能管道防甩擊分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為該院首次、獨(dú)立完成，防甩擊結(jié)構(gòu)及管道限制件的方案設(shè)計(jì)和計(jì)算已通過(guò)外部專家評(píng)審并正在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施；在國(guó)內(nèi)電力設(shè)計(jì)行業(yè)首次創(chuàng)造性地完成了核電常規(guī)島DCS功能測(cè)試程序。
自主創(chuàng)新打品牌
AP1000三代核電常規(guī)島的設(shè)計(jì)不是終點(diǎn)，而是起點(diǎn)。
2010年12月31日，依托AP1000三代核電常規(guī)島設(shè)計(jì)，國(guó)核電力院承擔(dān)的國(guó)家大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)示范工程CAP1400核電站常規(guī)島概念設(shè)計(jì)通過(guò)國(guó)家能源局評(píng)審。次年12月，該院完成CAP1400核電站常規(guī)島初步設(shè)計(jì)，并于2012年4月通過(guò)國(guó)家核電內(nèi)部專家評(píng)審，在此項(xiàng)技術(shù)中，國(guó)核電力院又聯(lián)合國(guó)內(nèi)三大電氣集團(tuán)，對(duì)常規(guī)島汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽水分離再熱器等關(guān)鍵設(shè)備和分散式控制系統(tǒng)等關(guān)鍵課題進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，使我國(guó)具備了自主設(shè)計(jì)完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的能力。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，從掌握AP1000常規(guī)島的設(shè)計(jì)，到CAP1400常規(guī)島涉及的起步，標(biāo)志著我國(guó)已初步走完“引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新”的三代核電常規(guī)島技術(shù)自主化道路，促進(jìn)了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)發(fā)展。
而且，CAP1400常規(guī)島設(shè)計(jì)自主化，對(duì)提升國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)能力、核電機(jī)組收益與能效、降低工程投資作用明顯。
據(jù)相關(guān)資料顯示，在國(guó)家重大專項(xiàng)中，國(guó)核電力院參與“大型半速飽和汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)共性關(guān)鍵技術(shù)”課題研究，擬定選用國(guó)產(chǎn)汽輪發(fā)電機(jī)組的方案，促進(jìn)了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備的開(kāi)發(fā)。
在CAP1400示范工程設(shè)計(jì)中，通過(guò)冷端優(yōu)化，選用低背壓、長(zhǎng)葉片、大排汽面積汽輪機(jī)，在核島堆功率不變的情況下，與常規(guī)選定設(shè)計(jì)相比，年增加凈發(fā)電量357GW.h，每臺(tái)機(jī)組年增加收入約1.5億元。
在CAP1400示范工程設(shè)計(jì)中，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，機(jī)組效率進(jìn)一步提升，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于依托工程。 通過(guò)系統(tǒng)及布置優(yōu)化， CAP1400常規(guī)島及BOP工程單位千瓦投資均低于AP1000依托工程，經(jīng)濟(jì)性增強(qiáng)。（記者 朱學(xué)蕊 ）
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