三代核电关键设备来自上海设计:国产化率已超85%

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第三代核电的关键设备来自上海设计:国产化率超过85%

本文来自:First Finance

国和一号首席设计师,上海核工程研究院院长郑明光表示,中国三代核电核能产业链已基本建成,关键设备材料基本实现了自主设计和本地化制造。

显示设计分析仪功能的12个屏幕分为两排,实时反映核电站的运行状态和设备参数。这是“第一财经”杂志记者在上海核工程研究设计院核电人因工程实验室(以下简称上海核工程研究所)看到的情景。

这只是核电数字化设计的一部分。

“数字化改进提高了秦山核电站的技术水平,为延长20年的使用寿命提供了科学依据,”上海核工程研究院人因工程领导者宋伟说。

自1991年12月底以来,秦山一期核电站已连接电网28年。与此同时,“创新”已成为三代核电建设的关键词。一些主要的自主研发,精密制造推动了加工和制造,并且装备制造业已经跨越式发展。

根据《中国核能发展报告2019》,中国发电的核电份额将从2018年的4.22%增加到2035年的10%左右;由于其稳定且无波动的重要优势,核电在未来30年仍将弥补能源。市场空缺。高质量的核电产业刚刚起步。

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上海核工程研究设计院

自主研发是生命之源

此前,中国的核电产业一直受人,设计自治,材料本地化,关键设备支持是核电产业的薄弱环节。 2008年,“大型先进压水堆核电站”启动,推动中国核电产业链从第二代到第三代。

一批工程技术人员和科研人员通过引进和消化吸收先进技术,逐步建立了先进的核电自主研发设计系统,测试验证系统,标准体系和设备供应链系统。测试和多轮验证,690U型管和主泵和爆破阀,以前受人类材料的影响,已经突破了外国垄断和技术壁垒。

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上海核工程研究设计院

“中国的三代核电核能产业链已基本完成。”国和一号首席设计师,上海核工程研究院院长郑明光表示,“关键设备材料基本实现了自主设计和本地化制造,以及设备的国产化率。”超过85%,每个主设备对应2到5个有能力的制造商。“

核电核电的建设极为复杂。作为前端,国家电力投资项目下的上海核工程研究所不仅负责各类反应堆的研发,设计和验证,还为制造和建设提供技术支持。其中,反应堆的安全性,经济性和环境兼容性是衡量核电水平的关键。

以国家科技重大专项1号(CAP1400)为例,核电机组在引进,消化和吸收AP1000世界先进三代核电技术的基础上,结合日本的福岛事故经历,然后创新,形成一个完全独立的知识。产权核电技术“CAP1400的安全性,经济性和环境兼容性已达到世界领先水平。”郑明光说。

首先是安全。上海核工程研究院整体技术部助理主任程树建告诉记者,核心破坏和大规模释放是核反应堆装置的两个重要安全问题。一方面,上海核工程研究院进一步加厚了国和1号钢质安全壳的厚度,并将其直径从39.6米扩大到43米。另一方面,它拥有原装的COSINE核电安全设计软件系统,基于先进的NUPAC和NUCON数字保护和控制系统平台,也是FPGA技术的有力基础。

在从内到外的一系列创新设计中,核动力装置的抗震和防空冲击能力得到了极大的提高,事故率也在10减6的功率范围内下降。

其次是经济学。郑明光表示,除了单位下的被动技术可以减少对某个物理空间的占用,其高度自动化的设计理念还可以降低一定的人工成本。

同时,通过设计反应堆低压损失,国和1号(CAP1400)将流速提高了21%,效率提高到1500MWe左右。

“每个主要的关键测试在子项目中都有很多研究内容,主要是探索或挖掘可能影响设计和安全的所有因素。”参与该项目的工作人员说,“例如,有一个非常小的凝固试验,我们只有近70份与联合单位的官方通信;综合性能测试《试验大纲》,由联合单位提交的咨询稿第80页,来回修改4次,最后140页。“/p>

创新也反映在一些数字设计场景中。该工作人员表示,70%的问题是由人为错误造成的,而核工程设计极为复杂,并且有数千个接口。因此,必须将数字操作和维护的概念从设计端引入验证,制造,构造,操作和维护。

基于数字化和电厂现实生活的全息监控系统也已在核电站中投入使用。 “一旦出现安全问题,系统就可以立即从人员所在地计算核电站内的最佳逃生路线,”宋说。

截至6月底,中国已达到47个核电机组,装机容量近4800万千瓦,居世界第三位。其中,国家电力投资控股公司运营着6台核电机组,装机容量为698千瓦。

“主要特种大型先进压水堆核电厂是国家中长期发展规划确定的科技开发和经济发展重大项目。其目标是通过该项目建设中长期核电站,这对国民经济和科技发展具有重要意义。 “欧阳宇是一位在中国被称为核电之父的学者,他说。

创新赋权制造结束

如果独立创新的研发设计系统是核电建设的第一基础,那么关键设备的本地化制造也将考验实力。

在访问上海电气港口基地时,第一财经记者了解到该基地承担了核电站关键主要设备的制造,包括核岛的内部组件,控制棒驱动机构,蒸汽发生器,压力船舶,电压调节器,核电主泵和常规岛式汽轮机,发电机等,只有上海第一机床厂有限公司承担了全国95%以上的内部部件和控制棒驱动机构的制造。

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CAP1400控制棒,取自上海第一机床有限公司车间外

“核电领域产品的制造要求远远高于其他行业。”上海电力核电设备有限公司制造部山杰告诉第一财经记者,“核电设备要求必须有足够的安全性和稳定性,所有设备都经过严格的测试和测试才能交付。“

在长度约20米,宽度约8米的机床上,蒸汽发生器冲压管板。根据单杰的说法,在管板上打孔的次数超过12,000次,每个孔的时间约为10分钟。

另一方面,它被称为世界上最大的CAP1400蒸汽发生器,需要在管板上打25,000个孔,重量超过800吨。设备制造完成后,将通过特殊驳船运至附近的码头,并通过运输交付给国内业主。

除了大型设备外,一些中小型部件的制造也非常特殊。记者在上海第一机床厂有限公司车间注意到,该厂负责内部零部件的生产。芯 - 缸组件的环板不使用传统的手工焊接方法,而是使用激光焊接技术。

“这种激光焊接技术最初由我们开发。”车间工作人员说,“这种焊接方法可以同时焊接8个W形板和C形板,并可以将变形控制到最小,并控制焊缝精确穿透16mm。“

当水向另一端发出声音时,流动板被处理,它们在堆叠中的作用是均匀分布冷却剂。 “这是处理时间最长的一部分。完成三班倒工作大约需要12个月,”工作人员说。

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上海电力核电集团专利墙在公司临港建设基地采取

港口基地是中国核电独立建设力量的缩影。从图纸到零部件,中国已经掌握了屏蔽电机主泵等29项关键设备技术,成功开发了超大型锻件等40多种关键材料,并推动了一批配套核电设备零部件生产企业。

上海电力集团党委书记何延庆说:“未来3到5年,我们必须充分发挥三代核电主设备的全面供应能力,突破运行维护(运行)核电站服务于国内外市场,并积极拓展新的工业和新业务。“ ,查看更多

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来源:观察员网络

第三代核电的关键设备来自上海设计:国产化率超过85%

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国和一号首席设计师,上海核工程研究院院长郑明光表示,中国三代核电核能产业链已基本建成,关键设备材料基本实现了自主设计和本地化制造。

显示设计分析仪功能的12个屏幕分为两排,实时反映核电站的运行状态和设备参数。这是“第一财经”杂志记者在上海核工程研究设计院核电人因工程实验室(以下简称上海核工程研究所)看到的情景。

这只是核电数字化设计的一部分。

“数字化改进提高了秦山核电站的技术水平,为延长20年的使用寿命提供了科学依据,”上海核工程研究院人因工程领导者宋伟说。

自1991年12月底以来,秦山一期核电站已连接电网28年。与此同时,“创新”已成为三代核电建设的关键词。一些主要的自主研发,精密制造推动了加工和制造,并且装备制造业已经跨越式发展。

根据《中国核能发展报告2019》,中国发电的核电份额将从2018年的4.22%增加到2035年的10%左右;由于其稳定且无波动的重要优势,核电在未来30年仍将弥补能源。市场空缺。高质量的核电产业刚刚起步。

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上海核工程研究设计院

自主研发是生命之源

此前,中国的核电产业一直受人,设计自治,材料本地化,关键设备支持是核电产业的薄弱环节。 2008年,“大型先进压水堆核电站”启动,推动中国核电产业链从第二代到第三代。

一批工程技术人员和科研人员通过引进和消化吸收先进技术,逐步建立了先进的核电自主研发设计系统,测试验证系统,标准体系和设备供应链系统。测试和多轮验证,690U型管和主泵和爆破阀,以前受人类材料的影响,已经突破了外国垄断和技术壁垒。

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上海核工程研究设计院

“中国的三代核电核能产业链已基本完成。”国和一号首席设计师,上海核工程研究院院长郑明光表示,“关键设备材料基本实现了自主设计和本地化制造,以及设备的国产化率。”超过85%,每个主设备对应2到5个有能力的制造商。“

核电核电的建设极为复杂。作为前端,国家电力投资项目下的上海核工程研究所不仅负责各类反应堆的研发,设计和验证,还为制造和建设提供技术支持。其中,反应堆的安全性,经济性和环境兼容性是衡量核电水平的关键。

以国家科技重大专项1号(CAP1400)为例,核电机组在引进,消化和吸收AP1000世界先进三代核电技术的基础上,结合日本的福岛事故经历,然后创新,形成一个完全独立的知识。产权核电技术“CAP1400的安全性,经济性和环境兼容性已达到世界领先水平。”郑明光说。

首先是安全。上海核工程研究院整体技术部助理主任程树建告诉记者,核心破坏和大规模释放是核反应堆装置的两个重要安全问题。一方面,上海核工程研究院进一步加厚了国和1号钢质安全壳的厚度,并将其直径从39.6米扩大到43米。另一方面,它拥有原装的COSINE核电安全设计软件系统,基于先进的NUPAC和NUCON数字保护和控制系统平台,也是FPGA技术的有力基础。

在从内到外的一系列创新设计中,核动力装置的抗震和防空冲击能力得到了极大的提高,事故率也在10减6的功率范围内下降。

其次是经济学。郑明光表示,除了单位下的被动技术可以减少某个物理空间的占用,其高度自动化的设计理念还可以降低一定的人工成本。

同时,通过设计反应堆低压损失,国和1号(CAP1400)将流速提高了21%,效率提高到1500MWe左右。

“每个主要的关键测试在子项目中都有很多研究内容,主要是探索或挖掘可能影响设计和安全的所有因素。”参与该项目的工作人员说,“例如,有一个非常小的凝固试验,我们只有近70份与联合单位的官方通信;综合性能测试《试验大纲》,由联合单位提交的咨询稿第80页,来回修改4次,最后140页。“/p>

创新也反映在一些数字设计场景中。该工作人员表示,70%的问题是由人为错误造成的,而核工程设计极为复杂,并且有数千个接口。因此,必须将数字操作和维护的概念从设计端引入验证,制造,构造,操作和维护。

基于数字化和电厂现实生活的全息监控系统也已在核电站中投入使用。 “一旦出现安全问题,系统就可以立即从人员所在地计算核电站内的最佳逃生路线,”宋说。

截至6月底,中国已达到47个核电机组,装机容量近4800万千瓦,居世界第三位。其中,国家电力投资控股公司运营着6台核电机组,装机容量为698千瓦。

“主要特种大型先进压水堆核电厂是国家中长期发展规划确定的科技开发和经济发展重大项目。其目标是通过该项目建设中长期核电站,这对国民经济和科技发展具有重要意义。 “欧阳宇是一位在中国被称为核电之父的学者,他说。

创新赋权制造结束

如果独立创新的研发设计系统是核电建设的第一基础,那么关键设备的本地化制造也将考验实力。

在访问上海电气港口基地时,第一财经记者了解到该基地承担了核电站关键主要设备的制造,包括核岛的内部组件,控制棒驱动机构,蒸汽发生器,压力船舶,稳压器,核主泵和常规岛式汽轮机,发电机等,只有上海第一机床厂有限公司承担了全国95%以上的内部部件和控制棒驱动机构的制造。

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CAP1400控制棒,取自上海第一机床有限公司车间外

“核电领域产品的制造要求远远高于其他行业。”上海电力核电设备有限公司制造部山杰告诉第一财经记者,“核电设备要求必须有足够的安全性和稳定性,所有设备都经过严格的测试和测试才能交付。“

在长度约20米,宽度约8米的机床上,蒸汽发生器冲压管板。根据单杰的说法,在管板上打孔的次数超过12,000次,每个孔的时间约为10分钟。

另一方面,它被称为世界上最大的CAP1400蒸汽发生器,需要在管板上打25,000个孔,重量超过800吨。设备制造完成后,将通过特殊驳船运至附近的码头,并通过运输交付给国内业主。

除了大型设备外,一些中小型部件的制造也非常特殊。记者在上海第一机床厂有限公司车间注意到,该厂负责内部零部件的生产。芯 - 缸组件的环板不使用传统的手工焊接方法,而是使用激光焊接技术。

“这种激光焊接技术最初由我们开发。”车间工作人员说,“这种焊接方法可以同时焊接8个W形板和C形板,并可以将变形控制到最小,并控制焊缝精确穿透16mm。“

当水向另一端发出声音时,流动板被处理,它们在堆叠中的作用是均匀分布冷却剂。 “这是处理时间最长的一部分。完成三班倒工作大约需要12个月,”工作人员说。

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上海电力核电集团专利墙在公司临港建设基地采取

港口基地是中国核电独立建设力量的缩影。从图纸到零部件,中国已经掌握了屏蔽电机主泵等29项关键设备技术,成功开发了超大型锻件等40多种关键材料,并推动了一批配套核电设备零部件生产企业。

上海电力集团党委书记何延庆说:“未来3到5年,我们必须充分发挥三代核电主设备的全面供应能力,突破运行维护(运行)核电站服务于国内外市场,并积极拓展新的工业和新业务。“ ,查看更多

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