时间：2021-08-30 16:59:17 作者： 泉源：人民日报
在“国和一号”树模工程某大型�？榈踝跋殖�，工人乘坐升降机检查吊具 国家电力投资集团有限公司供图
2020年9月28日，我国三代核电自主化标记性效果——“国和一号”正式宣布。这也意味着我国从本世纪初最先实验的三代核电自主化战略取得重大突破。
现在，“国和一号”树模工程按妄想稳步推进，首期工程就可实现热电联供，将为清洁低碳、漂亮中国与能源转型作出更大孝顺。
“国和一号”是我国在引进消化吸收三代非能动压水堆核电手艺的基础上，通过大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家科技重大专项开发的、具有自主知识产权的大型先进压水堆核电型号�；樯杓剖倜�60年以上，清静水平相比二代核电机组提高了100倍；单台机组年发电量约莫120亿千瓦时，可知足凌驾2200万住民的用电需求，每年可镌汰温室气体排放凌驾900万吨。
三代核电手艺清静性高，经济性好，可制作性强，运维利便，是名副着实的“国之重器”
“国和一号”研发事情自2008年正式启动，历时12年完成。国家电力投资集团有限公司作为牵头单位，组织天下600多家单位、31000余名手艺职员加入，累计形成知识产权效果超7611项，建成了具有国际先进水平的三代核电自主立异系统和工业链供应系统，标记着我国核电手艺实现了从“二代”到“三代”的跨越，具备先进核电自主化、批量化、规�；ㄉ枘芰�。
国家电力投资集团有限公司核能总工程师郑明光，是大型先进压水堆核电站国家科技重大专项总设计师。他对“重、大”二字的明确很是直观：“‘国和一号’单台机组中，凌驾100吨的装备、�？橛�30件左右，最大的�？樘寤�5000多立方米，重达1400多吨”“清静壳是个直径40多米，高70多米的‘大胶囊’，用5厘米厚左右的钢板制成，每平方米可遭受40吨以上的压力”“蒸汽爆发器内里有1万多根用于热交流的U型管，总长凌驾300公里……”
“国和一号”乐成突破了多项质料及装备制造手艺垄断，主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽爆发器、堆内构件等要害装备质料所有实现自主化设计和国产化制造。郑明光对“自主立异”四字深有体会：“站在天下核电手艺生长高端，‘国和一号’填补了我国核电工业的多项手艺和工艺空缺，推动了核电行业和手艺整体升级换代，是名副着实的‘国之重器’。”
从1970年开展“七二八工程”最先，我国核电已经走过了50多年的奋进立异之路。
“第一代核电手艺主要是以实验研究堆为主。第二代核电手艺主要生长阶段是上世纪60年月初到1979年以前，该阶段手艺建成的核电称为二代，之后将知足三里岛核电事故后对策与响应步伐的核电站称为二代加核电。”郑明光说，“美国三里岛核事故爆发后，全球对核电清静的熟悉进一步提升，先进核电国家针对核电设计、运行清静等方面举行了充分熟悉与剖析评估，提出了一系列刷新、增强清静性的步伐，三代核电手艺应运而生。”
郑明光先容，作为三代核电型号的“国和一号”，要害核清静设计理念是“非能动”，例如清静壳冷却系统就接纳这一理念，不依赖外在动力源即可运行事情。“使用钢制壳体作为传热外貌，事故条件下清静壳内的蒸汽就会在清静壳内外貌冷凝，然后通过导热将热量转达到钢制壳体外的水膜或大气，清静壳内外部冷却都是一个自然循环。”
“通过把清静系统的水放在高位，一旦爆发事故，水会在重力的作用下游到反应堆堆芯或清静壳外貌，自动冷却堆芯，同时对清静壳壳体实验外部喷淋形成冷却水膜，降低清静壳内的压力和温度，包管清静壳这道清静屏障不受损坏。”郑明光说。
“国和一号”是周全、系统、完整落实非能动设计理念的核电型号，实现了系统、装备的大幅简化。郑明光先容，这个“简化”却不像原理看上去那么简朴，需要大宗的理论剖析和系统性的试验验证。它的清静装备与响应的备品备件大大镌汰，清静性反而有了大幅度增强。工厂化预制、�？榛谱魉醵塘私ㄉ韫て�，运维的利便性更优化了经济性，能够知足我国经济社会清静高效的生长需求。
三代核电自主化手艺攻关团队活动一直，填补了一项又一项空缺，推动我国核电实现跨越式生长
怎样包管三代核电在高清静性基础上拥有更强的竞争力？怎样研制出具有竞争力的核电机型，实现批量化建设？在郑明光看来，这些都必需通过自主化国产化来解决。
带着这些挑战，中国核电人正式踏上了三代核电自主化国产化的立异之路。
首先摆在眼前的，就是一个看似难以逾越的障碍——凭证外方的相助协议，只有电功率凌驾135万千瓦，我国才华拥有三代非能动核电的自主知识产权。为此，以郑明光为代表的三代核电自主化手艺攻关团队，在原定手艺计划基础上对“国和一号”顶层设计计划举行了全局性再立异，包括增添钢制清静壳的直径和厚度以扩大核岛空间，重新设计研制反应堆冷却剂泵、蒸汽爆发器、爆破阀和汽轮发电机，大幅度优化主泵流量、主管道流通截面等，实现型号总体清静性、经济性和效率的周全提升。
“135万千瓦，对非能动清静、主要装备来说是个‘大门槛’。”郑明光说，“为了确保拥有自主知识产权，我们坚决调解了计划。这不是简朴的等比例放大，要真正懂设计、懂手艺，具备自主研制、自主试验的能力，不掌握焦点手艺，这个‘大门槛’就过不去。”
要想提升核电型号功率，从质料研发到零部件生产再到装备装置调试，险些都要重新论证、剖析、评估与研制。
一回路冷却剂管道，简称“主管道”，是连通核电站压力容器、蒸发器等主要装备的大型管道，好比人体的“大动脉”。为了越发清静可靠，“国和一号”主管道设计为没有焊缝的一体化锻件。主管道热加工后，还需要举行弯管，任何一个控制不当都会导致失败，只能靠试验一直探索、刷新。2年多的时间里，多家参研单位协同攻关，试验主管道毛坯从8吨、20吨、36吨，最后升格为70吨，最终，中国铸造的“大动脉”研制乐成。
反应堆冷却剂泵，简称“主泵”，肩负着为核岛运转提供动力的重任，可以看作核电站正常功率运行时的“心脏”。全新的制造工艺和运行流程，对制造业来说是一项重大挑战。为消除全厂断电时冷却剂走漏概率，决议接纳无轴封新型主泵，型号研发伊始就接纳“双线并行”的模式，一面推进屏障电机主泵研发，另一面启动湿绕组主泵手艺计划。十年磨一剑，湿绕组主泵和屏障电机主泵相继研发乐成，有用支持了核电先进型号的落地。
从核电“大动脉”到“心脏”，从“大脑”核设计与清静剖析软件，到“中枢系统”核电仪控，再到一次仪表等遍布核岛各处的“血管”“神经”……从设计计划到产品研发，三代核电自主化手艺攻关团队活动一直，填补了一项又一项空缺，啃下了一块又一块“硬骨头”，在要害焦点手艺“卡脖子”的地方下功夫，推动我国核电实现跨越式生长。
“国和一号”研制乐成，离不开行之有用的重大科技项目组织治理方法
“国和一号”研制乐成，离不开行之有用的国家重大科技项目组织治理方法：反应堆压力容器由上海核工院和中国一重配合研发；蒸汽爆发器由上海核工院、东方电气（广州）重型机械有限公司和上海电气核电装备有限公司等配合研制；主泵研发“双线并行”，参研单位分工明确；主管道制造难度大，机械行业主干企业组建团结体，集智攻关；U型管管材、核级锆材、核级焊材、大锻件制造等质料工艺难题，接纳产学研协同推进的步伐，终于乐成解决……
“使用国家科技重大专项，每一种装备、质料的手艺开发，都结构2至5家有竞争力与起劲性的单位加入研制，我们从设计手艺到制造手艺与工艺往返多次迭代，引入竞争机制，用市场化的手段来推动响应的手艺竞争，引发立异活力。”郑明光先容，“国和一号”团结海内相关大学、科研院所、企业等一大批产学研用单位，配合构建了三代核电自主化手艺攻关团队，周全结构科研攻关使命和工程项目实验，有用施展了新型举国体制的优势。
自主化设计、制造不但可以增强核电站的经济性，还可以提供可靠的、可一连生长的资源包管。现在，海内已形成较为完整的先进核电装备整机配套能力与供应系统，以及标准化、批量化、工业化的生产能力。我国已具备年产8至12台/套先进核电机组的装备能力。
通过三代核电自主化，我国正在实现对国际最高水平的赶超。郑明光自豪地说：“手艺上有包管，清静上有优势，经济上有竞争力，‘国和一号’将有用支持以新能源为主体的新型电力系统的构建，助力‘碳达峰、碳中和’目的的实现。”
