12月20日,哈電集團(tuán)提供重要設(shè)備的全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站——華能石島灣核電高溫氣冷堆示范工程送電成功。這是全球首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的第四代高溫氣冷堆核電項(xiàng)目,哈電集團(tuán)貢獻(xiàn)兩個(gè)“世界首臺(tái)”,標(biāo)志著我國(guó)成為世界少數(shù)幾個(gè)掌握第四代核電技術(shù)的國(guó)家之一,成為世界核電技術(shù)的領(lǐng)跑者。
今日首次并網(wǎng)發(fā)電的石島灣高溫氣冷堆核島站,將在2022年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)商運(yùn)。投產(chǎn)后,預(yù)計(jì)每年可減少二氧化碳排放90萬(wàn)噸,相當(dāng)于每年減少燃煤25萬(wàn)噸。
華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程從2004年開(kāi)始籌備,歷經(jīng)16年的開(kāi)發(fā)建設(shè),哈電集團(tuán)作為重要參建單位,突破了大量的技術(shù)和工藝難題,研發(fā)制造了全球首臺(tái)高溫氣冷堆螺旋盤(pán)管式直流蒸汽發(fā)生器和全球首臺(tái)大功率、高溫?zé)釕B(tài)電磁軸承結(jié)構(gòu)主氦風(fēng)機(jī)等重要關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)推動(dòng)我國(guó)在第四代先進(jìn)核能技術(shù)領(lǐng)域搶占全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)具有重要意義。
我國(guó)核電技術(shù)自主創(chuàng)新的新標(biāo)桿
作為第四代核電技術(shù)的先進(jìn)代表堆型,華能石島灣高溫氣冷堆核電站具有固有安全性好、發(fā)電效率高、用途廣泛、小容量模塊化建造等特點(diǎn),是我國(guó)最新設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的第一座具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具備商用規(guī)模的模塊式高溫氣冷堆示范型核電站,也是我國(guó)落實(shí)核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一,與探月工程、北斗導(dǎo)航一并被列入十六個(gè)國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)。走出了我國(guó)先進(jìn)核能技術(shù)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑世界的成功之路,是我國(guó)核電技術(shù)自主創(chuàng)新的新標(biāo)桿。
該示范工程裝機(jī)容量20萬(wàn)千瓦,從2004年開(kāi)始籌備,經(jīng)過(guò)16年開(kāi)發(fā)建設(shè),設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到93.4%。
面對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)新、材料新、工藝新的全新核電裝備,哈電集團(tuán)攜手清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院、中核能源科技有限公司、華能山東石島灣核電有限公司,四方協(xié)同創(chuàng)新,一切從零開(kāi)始,十年磨一劍,將2461張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙打造成又一個(gè)大國(guó)重器。
其中,蒸汽發(fā)生器作為高溫氣冷堆核電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一,其作用是將核反應(yīng)堆的熱量轉(zhuǎn)換成接近600攝氏度的水蒸氣,推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能,業(yè)內(nèi)稱(chēng)之為“核電之肺”。
高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器采用螺旋管換熱結(jié)構(gòu),換熱效率更高、結(jié)構(gòu)布置更緊湊,設(shè)備總高約25米,最大外徑約4.5米,總重接近500噸。項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中,哈電集團(tuán)重裝公司不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,攻克一項(xiàng)項(xiàng)世界級(jí)制造難題,攻克多項(xiàng)關(guān)鍵工藝技術(shù),其中高精密換熱管對(duì)接焊工藝、鎳基合金環(huán)縫內(nèi)孔全位置自動(dòng)TIG焊接工藝等18項(xiàng)重大工藝技術(shù)均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。哈電集團(tuán)成為國(guó)內(nèi)首個(gè)完全掌握第四代核島主設(shè)備蒸汽發(fā)生器制造技術(shù)的企業(yè)。
實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化
該示范工程主氦風(fēng)機(jī)設(shè)備是我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的具備第四代核能系統(tǒng)安全特性的高溫氣冷堆核心設(shè)備。哈電集團(tuán)佳電股份為高溫氣冷堆核電站主氦風(fēng)機(jī)設(shè)備的總包單位,其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)為哈電集團(tuán)佳電股份自主研制。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)品方案內(nèi)容不斷進(jìn)行驗(yàn)證、優(yōu)化,解決了多個(gè)重大技術(shù)難題,如電磁懸浮軸承力學(xué)分析、電機(jī)轉(zhuǎn)子加工制造技術(shù)、大功率高速高壓變頻電機(jī)電磁設(shè)計(jì)等,先后完成了滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理試驗(yàn)樣機(jī)、國(guó)產(chǎn)化電磁軸承鑄鋁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工藝驗(yàn)證樣機(jī)、國(guó)產(chǎn)化電磁軸承銅條轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)和進(jìn)口電磁軸承結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工程樣機(jī)的試制、主氦風(fēng)機(jī)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品制造等諸多課題,確保了國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、全球首臺(tái)四代核電“心臟”裝備——高溫氣冷堆核電站示范工程主氦風(fēng)機(jī)研制成功,最終完成了主氦風(fēng)機(jī)設(shè)備出廠(chǎng)試驗(yàn)。主氦風(fēng)機(jī)的成功研制,打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,攻破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題,填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白,為世界首臺(tái)高溫氣冷堆核電站早日投產(chǎn)發(fā)電奠定了基礎(chǔ)。
在這項(xiàng)示范工程中,哈電集團(tuán)電機(jī)公司研制了空冷200兆瓦汽輪發(fā)電機(jī)VPI真機(jī)定子線(xiàn)棒,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)外進(jìn)口線(xiàn)棒,還陸續(xù)攻克了轉(zhuǎn)軸、定子沖片、控制系統(tǒng)等部件的生產(chǎn)難關(guān),成功制造了示范工程常規(guī)島汽輪發(fā)電機(jī)。2017年10月,哈電電機(jī)提供的發(fā)電機(jī)順利完成現(xiàn)場(chǎng)安裝并進(jìn)入調(diào)試階段,為電站機(jī)組聯(lián)合調(diào)試創(chuàng)造了有利條件。
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