國家科技重大專項核電站定頻水冷離心式冷水機組在重慶研制成功
作者:勁鋒機械發(fā)布日期:2018-05-21
國家科技重大專項核電站定頻水冷離心式冷水機組在重慶研制成功
我國自主研制的核電站定頻水冷離心式冷水機組(國家科技重大專項)11月7日在重慶獲得由國家能源局委托、中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評定,專家組一致認定該機組所有指標均達到或超過專項研制要求,機組研制成功,技術(shù)性能達到國際先進水平,主要性能甚至優(yōu)于國際先進水平,可直接用于核電工程項目。
據(jù)中國工業(yè)報記者了解,核電站定頻水冷離心式冷水機組項目是我國第三代核電技術(shù)的“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站”國家重大科技專項研究的子課題,該項目的責(zé)任支撐單位是1964年成功研制我國首臺離心式冷水機組的重慶通用工業(yè)(集團)有限責(zé)任公司(以下簡稱“重通集團”)。
由于核電站對安全性的要求極其嚴苛,因此,為之配套的制冷設(shè)備在設(shè)計要求方面也極為復(fù)雜和苛刻。該專項從2014年1月開始研發(fā),至今近兩年時間,項目組在反復(fù)優(yōu)化了近20種方案后,解決了壓縮機氣動、換熱器、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等設(shè)計和關(guān)鍵工藝、生產(chǎn)制作、質(zhì)量管控等大量問題,研制方案得到所有專家一致認可,最終一次性通過方案設(shè)計、一次性順利生產(chǎn)合格、一次性順利通過項目驗收,并獲得專家組高度評價。
“從接受該任務(wù)開始,我就深知該課題的重要性和完成該課題的技術(shù)攻關(guān)難度。”重通集團技術(shù)人士稱,“我們將公司的技術(shù)精英整合組成了專項項目組,和國核工程有限公司一道,與上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院、上海核工程研究設(shè)計院的專家進行了充分研討?!?nbsp;
中國機械工業(yè)聯(lián)合會總工程師隋永濱在主持專項現(xiàn)場鑒定會上表示:“我國重大裝備之所以有今天的成就,這是廣大技術(shù)人員和專家共同努力公關(guān)的結(jié)果?!?/span>
結(jié)果是榮耀的,但是研制中的困難是巨大的,國家科技重大專項項目技術(shù)負責(zé)人之一程林在項目介紹中透露了六大技術(shù)攻關(guān)難點:
難點一:大冷量、高壓比、寬工況、低能耗的冷水機組研制。核電站定頻水冷離心式冷水機組冷量要求7910kw,同時冷凍水出水溫度4.4℃,冷卻水出水溫度最高46.7℃,制冷量和壓比遠高于常規(guī)核島冷水機組,同時機組能耗要求又非常低。
難點二:高效低噪的高壓比離心式制冷壓縮機研發(fā)。離心式制冷壓縮機需滿足機組在各種工況下的高效運行,同時要求離心式壓縮機壓比高、運行范圍寬,同時還需滿足低噪聲、低振動的要求。
難點三:大溫差換熱器設(shè)計及中間管板深度脹接工藝。機組需研制特殊厚壁高效傳熱管和換熱器結(jié)構(gòu),以滿足換熱器大溫差換熱要求以及嚴格的設(shè)備安裝、接管方位及外形尺寸要求。研制同時需研發(fā)換熱器串聯(lián)中間管板處傳熱管的深度脹接工藝以保證密封性。
難點四:兩套獨立循環(huán)制冷系統(tǒng)并聯(lián)自動聯(lián)鎖運行控制。機組為兩臺離心式壓縮機的雙機頭機組形式,兩套獨立循環(huán)系統(tǒng)并聯(lián)水路系統(tǒng)串聯(lián)運行,要求對兩套制冷循環(huán)系統(tǒng)需滿足全自動聯(lián)鎖自適應(yīng)運行能力,寬工況運行范圍內(nèi)的自動調(diào)節(jié)能力及多重保護功能。同時兩臺制冷壓縮機可互為備機,具備根據(jù)使用頻率自適應(yīng)調(diào)整啟動順序及分配運行的特殊功能。
難點五:機組超長壽命設(shè)計。通常離心式冷水機組設(shè)計壽命為20年,以往核電站的要求最高也不超過40年,而本課題要求整機壽命達到60年。
難點六:標準研究及采用。機組的設(shè)計、制造、測試等國產(chǎn)化研究,需要對原所涉及的各類美國標準、規(guī)范要求等進行詳細消化及解讀,力求在全部滿足技術(shù)要求的條件下成功實現(xiàn)國產(chǎn)化。
“技術(shù)攻克六大難點,使得重通集團實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新新的突破?!睒I(yè)內(nèi)人士指出,重通集團從1997年成功開發(fā)出國產(chǎn)化首臺核電站專用離心式冷水機組并裝備于秦山核電站,實現(xiàn)了核電站國產(chǎn)化制冷設(shè)備零的突破迄今,重通集團持續(xù)為中國核電提供了大量核電專用離心式冷水機組,是中國核電用離心式冷水機組的唯一民族品牌提供者,當(dāng)之無愧的成為了中國離心式冷水機組研制的先驅(qū)。
中國工業(yè)報記者從國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃中了解到,到2020年,我國將新增核電裝機容量3100萬千瓦,如果以核電站1300美元/千瓦的單位造價計算,2020年4900萬千瓦核電站項目投資高達637億美元,按設(shè)備費用占項目總投資44%和設(shè)備國產(chǎn)化程度74.6%(核島設(shè)備國產(chǎn)化程度70%,常規(guī)島設(shè)備國產(chǎn)化程度80%,核電站輔助設(shè)備國產(chǎn)化程度90%)計算,國內(nèi)核電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在2020年前有望分享高達209億美元(1695億元(***敏感詞*))的市場份額。
“重通集團一直是中國民族制冷工業(yè)的領(lǐng)頭羊,今天我們又站到了新的時代起點?!泵鎸薮蟮氖袌鲂枨螅哂须x心式冷水機組完全自主知識產(chǎn)權(quán)的重通集團董事長劉忠堂表示,此次成功研發(fā)出具有世界先進水平的第三代核電站用定頻水冷離心式冷水機組,將有助于重通集團走出國門,實現(xiàn)國際化。
專家組最后認為,專項研發(fā)還形成了國內(nèi)核電冷水機組研發(fā)生產(chǎn)方面的特殊技術(shù)要求和標準,這對中國核電事業(yè)具有非常積極的意義和長遠價值,為中國核電走向世界增添了新動力。