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1     概述
2     2代加核电工程设计自主化
        2.1  秦山二期扩建工程
       2.2  岭澳二期工程
3    2代加核电工程在中国核电现阶段的地位
1    概述
根据我国经济发展对电力需求的不断增加,随着国家建立资源节约型、环境友好型社会的不断推进,积极发展作为清洁能源的核电已成为国家能源政策的重要组成部分。到2020核电装机容量要达到4000万千瓦已成为我国核电近期发展的目标。
核电技术要体现先进性、安全性、可靠性、经济性,而经过工程验证的成熟技术是非常重要且不可替代的前提。
      目前世界上正在运行的核电厂大多是2代核电技术,代表3代核电技术的是欧洲的EPR和美国的 AP1000,前者在芬兰有一个在建机组,后者还没有在建项目,我国正在引进三代核电技术,但是要批量建造,至少还需约10年时间。2代加核电工程设计自主化

在经过工程验证的成熟技术的基础上,为提高核电机组的安全性和经济性进行适当改进,提高预防和缓解严重事故的能力、提高经济性,使总体技术水平达到2代加,秦山二期扩建、岭澳二期就是代表性的2代加核电工程,在目前最具备上工程的条件。
2.1 秦山二期扩建工程
    秦山核电二期扩建工程是以我们自主设计的秦山二期工程为参考,再采取部分改进的工程。
     秦山核电二期工程2×600MW核电机组是我国自主设计、自主制造、自主建造、自主运营的第一座大型商用核电站。
      秦山核电二期工程1号机组于2002年4月顺利投入商业运行, 2号机组于2004年1月顺利投入商业运行, 通过几年的安全运行表明工程设计和建造是成功的,这是我国核电发展的一个新的里程碑,是我国核电设计自主化的新跨越。
秦山核电二期工程的设计以大亚湾核电站为参考,按照国际上一个环路30万千瓦的做法,采用两个环路。从大亚湾核电站三环路改为秦山核电二期二环路设计后,给设计带来很大变化:如设计标准选择、安全壳内总体布置(包括设备和管道布置)、专设安全设施和主要辅助系统设计、反应堆内部结构设计、力学计算分析等。
      在吃透了大亚湾核电站的技术,即不仅知道怎么做(Know-how)而且知道为什么(Know-why)的情况下,我院积极探索和努力工作,通过部分的技术转让和咨询,解决了因“三改二”带来的重大设计问题和难点。
    同时我院还自行解决了秦山核电二期相对大亚湾核电站的设计修改,所有设计问题均得到了较好的解决,完成了秦山二期的设计任务,保证了工程的顺利实施。
    秦山二期核电机组几年来的安全运行表明工程设计是成功的,说明在成熟技术的基础上,以我为主设计的这种模式是成功的,是符合我国国情的。
秦山二期扩建工程在秦山二期的基础上又进行了提高安全性、经济性等改进共计900多项,其中大的改进有28项,比如为了提高预防和缓解严重事故能力的改进:
①设置完善的可燃气体控制系统;
②稳压器卸压功能延伸;
③应对全厂断电设置第五台应急柴油发电机组;
 ④应对安全壳超压保护设置安全壳过滤排气系统;
⑤采用数字化仪控系统;
提高经济性的改进:
①将电功率由600MWe提高到650MWe;
② 运行图的改进;
③采用先进的燃料组件AFA3G等;
其他的改进:
① 消防设计改进;
② 安全壳喷淋系统加药控制改进;
等等,这些改进使秦山二期扩建工程总体上达到2代加的技术水平。
      秦山二期扩建工程设计除了少量技术问题要通过外方咨询解决外,二院、核动力院、华东院承担了全部工程设计工作,完全实现了设计自主化。
2.2  岭澳二期工程
       岭澳二期工程是我国首次自主设计的百万级大型核电项目,以岭澳核电站为参考,充分考虑了进一步提高机组运行安全性、可靠性和经济性的问题,根据核电技术的发展趋势,借鉴了国外对严重事故的研究成果,并进行了相应的设计改进,提高了预防和缓解严重事故的能力,重大的改进有14项,其他的改进有34项。
 为了预防和缓解严重事故采取的改进:
①设置完善的可燃气体控制系统;
②稳压器卸压功能延伸;
③应对全厂断电对应急柴油发电机组进行改型;
④采取事故后安全壳气体过滤排放系统;
⑤采用数字化仪控系统和先进主控室;
提高经济性采取的改进:
①汽轮发电机组采用半速机;
②采用先进的燃料组件AFA3G:
其他改进:
① 消防设计改进;
② 增大应急给水箱容积;
③ RPV堆芯活性段采用整体锻件;
④ 控制RPV材料有害元素含量;
这些改进使岭澳二期工程总体上达到2代加的技术水平。
      核二院承担了秦山核电二期总包院、岭澳核电站和田湾核电站总体院的责任,在核电站设计总包管理、总体设计、接口管理、协调组织管理等方面积累了大量的经验,为岭澳二期承担核岛总包院的责任打下很好的基础。通过秦山二期、岭澳、田湾三大核电的设计实践和广泛的国际合作与技术转让,核二院已具备如下能力:
      1)掌握了百万千瓦级核电站的设计标准规范和国家核安全局颁发的核安全法规,并能正确运用于核电站工程设计;
       2)引进了一批经验证、获批准的核电工程设计计算机软件,并将这些软件应用于工程设计;
       3)具备满足工程设计需要的硬件配置,包括三维开发与设计平台;
       4)建立了一套比较先进的、较为完善的、先进的核电设计管理体系;
       5)建立了完整的符合IS09001标准和HAF003法规要求的、满足业主需要的质量保证体系以及相应的管理程序; 
      6)培养了一支核电设计结构合理、专业配套、综合素质高的技术骨干队伍;
      7) 经过长期、广泛的国际技术交流与合作,掌握了世界核电发展的最新动向,积累了技术咨询、引进技术、联合设计、设计审查等多种国际合作方式的经验;

      8)经过技术转让,有较齐全的百万千瓦级核电站的设计图纸资料,并已转化应用到秦山核电二期工程、岭澳核电工程设计;上述资料的消化、掌握和工程实践,为岭澳二期核电工程设计打了坚实的基础。
       核二院已经形成了一个完整的核电工程设计与技术服务体系,具备自主承担百万千瓦级压水堆核电站工程设计的能力,这是核二院能够承担岭澳二期工程核岛设计总包院的前提。
       核二院为岭澳二期工程及时完成了初步设计上报文件,初步安全分析报告,为岭澳二期的执照申请创造了条件,同时为第一罐混凝土前的现场施工提供设计图纸,为2005年12月浇灌第一罐混凝土提供设计保证。
岭澳二期工程目前处于土建施工高峰期,核二院及时提供土建施工图纸为保证了施工进度。
3  2代加核电工程在中国核电现阶段的地位
      秦山二期扩建、岭澳二期是在经过工程验证的成熟技术的基础上,为提高其安全性的做出适当改进,使总体技术水平达到2代加的工程项目,主要具备以下特点:
     1,成熟技术: 其技术是经过工程验证的成熟技术,成熟技术是核电机组运行安全、可靠、经济的重要前提;成熟技术容易被业主接受,也容易被公众接受;在成熟技术的基础上为提高其安全性的做出适当改进就能体现出技术的先进性;
      2,具备自主设计能力:
秦山二期扩建除了少量技术问题要通过外方咨询解决外,中方承担了全部工程设计工作,完全实现了设计自主化;
岭澳二期除了部分技术问题要通过外方咨询解决外,中方也承担了全部工程设计工作,实现了设计自主化;设计自主化是全面实现核电国产化的关键,如果我们不能掌握设计技术,特别是关键设计技术,则我们始终不能摆脱外商的控制,也不可能真正实现设备国产化、施工安装自主化、项目管理自主化、运行自主化。
     3, 可建造性好: 国内核岛土建施工承包商、核岛安装承包商、常规岛土建施工承包商、常规岛安装承包商有过秦山二期、
大亚湾、岭澳核电工程的建造经历,有相应的施工设备,能自主完成工程建造;
     4,设备国产化率高: 国内核电设备制造商加工制造过秦山二期、岭澳工程的部分关键设备,具有相当的核电设备制造能力,因此秦山二期扩建、岭澳二期工程能大大提高国产化率;
      5, 可运行性好:秦山二期、岭澳核电机组的调试及运行都是自主进行的,已积累了大量的调试及运行经验,有完备的调试及运行程序,因此秦山二期扩建、岭澳二期工程有很好的调试及运行条件;
      6,经济性好:由于实现设计自主化、建造自主化、项目管理自主化、调试运行自主化、设备国产化率大大提高,所以造价相应会降低下来。比如岭澳二期的造价约1500美元/千瓦,比岭澳一期的造价降低约20%. 鉴于秦山二期扩建、岭澳二期的特点,我们认为在我国目前情况下最具备上此类工程的条件。
 

主办单位: 中国核学会
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