我國全面掌握三代核電常規島技術

　　記者近日從國核電力規劃設計研究院(以下簡稱“國核電力院”)獲悉，截至目前，該院已基本完成海陽核電一期常規島施工圖設計，率先成為國內具備完成AP1000三代核電“前期選址、可行性研究、總體設計、初步設計、施工圖設計”全過程勘察設計能力的常規島設計院，這也標志著我國電力設計行業已經掌握了世界最先進核電技術常規島的設計能力，在三代核電常規島設計技術領域走在了前列。

　　首次實踐填空白

　　2007年3月14日，國核電力院中標海陽核電一期工程常規島及BOP設計和服務。對于一個主要從事火電和電網設計、從未獨立全面承擔過核電項目設計的單位來說，雖進行了多年準備，但在技術和管理方面的儲備明顯不足。

　　而且，海陽核電在世界上第一批采用AP1000三代核電機型，基本沒有可供參考的資料。而且，我國有關核電常規島設計的整個標準體系處于空缺狀態，特別是AP1000三代核電技術沒有任何標準可以參照。

　　此外，常規島技術并不在與美國西屋簽訂的AP1000核電技術引進合同中，這意味著，國核電力院需要尋找掌握AP1000常規島技術新的路徑。

　　為盡快提高自身的核電設計整體能力，國核電力院選取了AP1000核島設計方西屋聯隊成員、西屋公司股東、美國第一家核電站的設計者——紹爾公司作為技術支持方，并于2008年2月與紹爾公司簽訂海陽一期工程常規島聯合設計和技術支持合同。2008年9月，海陽一期總體設計在雙方努力下完成，共計69份設計文件，這也是國核電力院首次完成核電工程的總體設計。

　　據介紹，在海陽核電一期常規島設計中，國核電力院不僅掌握了美國核電設計規范，而且在國內首次設計了使用壽命為60年的核電常規島主廠房鋼筋混凝土結構，并在國內率先掌握“超長不設縫現澆鋼筋混凝土結構”技術，經濟性、安全性大大提高。

　　此外，該院在設計中編制核電廠運行規程，共完成20個系統(46份共計9600頁)的運行規程編制，在國內第一個具備了AP1000核電廠運行規程編制的電力設計單位;在國內電力設計行業，創造性地進行了核電常規島主廠房抗龍卷風設計并掌握了相關設計技術;結合國內外規范和導則，開展了核電站常規島及BOP設計導則的編制。首批103個設計導則將在2012年底全部編制完成;運用PDS軟件完成主廠房三維設計，建立了完善的數據庫;PDS相關開發項中小管道材料表軟件、實體支吊架庫開發和保溫軟件接口開發已通過中國電力規劃設計協會評審;高能管道防甩擊分析和結構設計為該院首次、獨立完成，防甩擊結構及管道限制件的方案設計和計算已通過外部專家評審并正在現場實施;在國內電力設計行業首次創造性地完成了核電常規島DCS功能測試程序。

　　自主創新打品牌

　　AP1000三代核電常規島的設計不是終點，而是起點。

　　2010年12月31日，依托AP1000三代核電常規島設計，國核電力院承擔的國家大型先進壓水堆核電站重大專項示范工程CAP1400 核電站常規島概念設計通過國家能源局評審。次年12月，該院完成CAP1400核電站常規島初步設計，并于2012年4月通過國家核電內部專家評審，在此項技術中，國核電力院又聯合國內三大電氣集團，對常規島汽輪機、發電機、汽水分離再熱器等關鍵設備和分散式控制系統等關鍵課題進行了技術攻關，使我國具備了自主設計完全具有自主知識產權的國產汽輪機、發電機等關鍵設備的能力。

　　據業內專家介紹，從掌握AP1000常規島的設計，到CAP1400常規島涉及的起步，標志著我國已初步走完“引進、消化、吸收和再創新”的三代核電常規島技術自主化道路，促進了我國具有自主知識產權的核電技術發展。

　　而且，CAP1400常規島設計自主化，對提升國內裝備制造業能力、核電機組收益與能效、降低工程投資作用明顯。

　　據相關資料顯示，在國家重大專項中，國核電力院參與“大型半速飽和汽輪機發電機共性關鍵技術”課題研究，擬定選用國產汽輪發電機組的方案，促進了我國具有自主知識產權的汽輪發電機組設備的開發。

　　在CAP1400示范工程設計中，通過冷端優化，選用低背壓、長葉片、大排汽面積汽輪機，在核島堆功率不變的情況下，與常規選定設計相比，年增加凈發電量357GW.h，每臺機組年增加收入約1.5億元。

　　在CAP1400示范工程設計中，通過系統優化，機組效率進一步提升，使機組經濟性優于依托工程。 通過系統及布置優化， CAP1400常規島及BOP工程單位千瓦投資均低于AP1000依托工程，經濟性增強。