我国全面掌握三代核电常规岛技术

　　记者近日从国核电力规划设计研究院(以下简称“国核电力院”)获悉，截至目前，该院已基本完成海阳核电一期常规岛施工图设计，率先成为国内具备完成AP1000三代核电“前期选址、可行性研究、总体设计、初步设计、施工图设计”全过程勘察设计能力的常规岛设计院，这也标志着我国电力设计行业已经掌握了世界最先进核电技术常规岛的设计能力，在三代核电常规岛设计技术领域走在了前列。

　　首次实践填空白

　　2007年3月14日，国核电力院中标海阳核电一期工程常规岛及BOP设计和服务。对于一个主要从事火电和电网设计、从未独立全面承担过核电项目设计的单位来说，虽进行了多年准备，但在技术和管理方面的储备明显不足。

　　而且，海阳核电在世界上第一批采用AP1000三代核电机型，基本没有可供参考的资料。而且，我国有关核电常规岛设计的整个标准体系处于空缺状态，特别是AP1000三代核电技术没有任何标准可以参照。

　　此外，常规岛技术并不在与美国西屋签订的AP1000核电技术引进合同中，这意味着，国核电力院需要寻找掌握AP1000常规岛技术新的路径。

　　为尽快提高自身的核电设计整体能力，国核电力院选取了AP1000核岛设计方西屋联队成员、西屋公司股东、美国第一家核电站的设计者——绍尔公司作为技术支持方，并于2008年2月与绍尔公司签订海阳一期工程常规岛联合设计和技术支持合同。2008年9月，海阳一期总体设计在双方努力下完成，共计69份设计文件，这也是国核电力院首次完成核电工程的总体设计。

　　据介绍，在海阳核电一期常规岛设计中，国核电力院不仅掌握了美国核电设计规范，而且在国内首次设计了使用寿命为60年的核电常规岛主厂房钢筋混凝土结构，并在国内率先掌握“超长不设缝现浇钢筋混凝土结构”技术，经济性、安全性大大提高。

　　此外，该院在设计中编制核电厂运行规程，共完成20个系统(46份共计9600页)的运行规程编制，在国内第一个具备了AP1000核电厂运行规程编制的电力设计单位;在国内电力设计行业，创造性地进行了核电常规岛主厂房抗龙卷风设计并掌握了相关设计技术;结合国内外规范和导则，开展了核电站常规岛及BOP设计导则的编制。首批103个设计导则将在2012年底全部编制完成;运用PDS软件完成主厂房三维设计，建立了完善的数据库;PDS相关开发项中小管道材料表软件、实体支吊架库开发和保温软件接口开发已通过中国电力规划设计协会评审;高能管道防甩击分析和结构设计为该院首次、独立完成，防甩击结构及管道限制件的方案设计和计算已通过外部专家评审并正在现场实施;在国内电力设计行业首次创造性地完成了核电常规岛DCS功能测试程序。

　　自主创新打品牌

　　AP1000三代核电常规岛的设计不是终点，而是起点。

　　2010年12月31日，依托AP1000三代核电常规岛设计，国核电力院承担的国家大型先进压水堆核电站重大专项示范工程CAP1400 核电站常规岛概念设计通过国家能源局评审。次年12月，该院完成CAP1400核电站常规岛初步设计，并于2012年4月通过国家核电内部专家评审，在此项技术中，国核电力院又联合国内三大电气集团，对常规岛汽轮机、发电机、汽水分离再热器等关键设备和分散式控制系统等关键课题进行了技术攻关，使我国具备了自主设计完全具有自主知识产权的国产汽轮机、发电机等关键设备的能力。

　　据业内专家介绍，从掌握AP1000常规岛的设计，到CAP1400常规岛涉及的起步，标志着我国已初步走完“引进、消化、吸收和再创新”的三代核电常规岛技术自主化道路，促进了我国具有自主知识产权的核电技术发展。

　　而且，CAP1400常规岛设计自主化，对提升国内装备制造业能力、核电机组收益与能效、降低工程投资作用明显。

　　据相关资料显示，在国家重大专项中，国核电力院参与“大型半速饱和汽轮机发电机共性关键技术”课题研究，拟定选用国产汽轮发电机组的方案，促进了我国具有自主知识产权的汽轮发电机组设备的开发。

　　在CAP1400示范工程设计中，通过冷端优化，选用低背压、长叶片、大排汽面积汽轮机，在核岛堆功率不变的情况下，与常规选定设计相比，年增加净发电量357GW.h，每台机组年增加收入约1.5亿元。

　　在CAP1400示范工程设计中，通过系统优化，机组效率进一步提升，使机组经济性优于依托工程。 通过系统及布置优化， CAP1400常规岛及BOP工程单位千瓦投资均低于AP1000依托工程，经济性增强。