2018
2018年4月19号星期四天气晴亲子日记69篇一年级七班谢明宇妈妈。? ? ? 今天是周四了,昨天晚上答应明宇今天给他去买练字板,说他班有个买的,晚上写完作业,我带明宇出去转了好几个地方,也没找到明宇说的那种,可能是去学校推销的一种,我看着明宇实在喜欢,就告诉明宇明天去你们班里买了的东西,问问他家长有没有联系方式。明宇说好。今晚上,我和宝爸要出去下、告诉明宇我出去以后,他需要干的时间,几点洗漱睡觉等等。临走时是答应的好好的,我回来后他已经睡觉了,我只能明天了解下情况了。
如今提到中国核电,人们第一个想到的就是“华龙一号”,它代表着的核电技术与高铁、光伏并称为中国工业在世界上的“三张名片”。
但实际上,中国自主的核电技术道路历经坎坷,华龙一号的诞生也是在我国一代代技术人员硬实力的支撑下得来的成果。本文将简单叙述华龙一号的诞生经过。
“华龙一号”技术的基础来自秦山核电站二期工程。最初该工程是一个引进项目,预定从联邦德国引进两台90万千瓦M310核电机组。但在1986年,考虑到外汇平衡和国家财政赤字,国务院决定将两台90万千瓦机组改为60万千瓦。1989年因为政治风波,西方从中国撤资,停止对中资本输入,导致引进计划破产。无奈之下,核工业部启用远在四川夹江县的核动力院,对秦山二期核电站重新设计。
秦山二期工程
有传闻称“华龙一号”的技术都来自法国M310反应堆,这个说法来自当时上级规定秦山二期反应堆必须参考M310压水堆的设计。但是秦山二期核反应堆的设计是两个回路、65万千瓦(90年代时设计改动),M310是90万千瓦,功率不同,堆芯的结构和各个参数都不一样,这意味着核动力院已经对堆芯重新设计,而堆芯之于核反应堆就像是芯片之于手机。堆芯改动的证明就是M310的堆芯燃料组件是157盒,而秦山二期是121盒。
CNP650是秦山核电二期65万千瓦机组,标志着中国核动力院对核反应堆的创新能力得到实践
另一个自主设计的例子是1990年7月核动力院开始设计核反应堆的控制棒驱动机构。根据院里的记录,核动力院的技术人员当时只收到了使用M310压水堆的大亚湾核电站关于该机构外形和基本结构的标准图,几乎没有任何的设计参数。
于是他们凭借对M310核反应堆的认知和“从事09工程的多年设计经验”采用了“竖直方向步进的磁力提升器型设计”,在自有实验设置的帮助下经过了大量计算验证和试验研究,并到与现场的技术工人一起加工制造出样机,“至1993年5月完成了控制棒驱动机构电磁验证样机的研制。”
在经历了秦山二期核反应堆的实践锻炼后,中国核动力院已经拥有自主设计、制造成熟的二代核反应堆的能力,光论堆芯设计,在当时并不输于停滞了30年的西方核电工业。另外值得一提的是,89年之前为了加高中方引进项目的筹码,联邦德国邀请清华核研院一同研究高温气冷核反应堆,却不想帮助中国走到了第四代核反应堆前沿。
由此,核动力院提出了两套百万千瓦核反应堆的方案。第一个方案自主改进幅度大,命名为CNP1000,它的堆芯是177盒燃料组件(M310是157),压力容器尺寸更大。第二个方案则基本沿袭自M310,在结构方面有所改进,命名为CPR1000。1999年军工体制改革,中核集团挂牌成立,与中核建分家,接管了3家设计院:核动力院(一院)、二院和728院(工程设计),并与年底敲定使用CNP1000。CPR1000则早早交给了拥有大亚湾核电站运营权的中广核集团。
进入21世纪后,中广核和中核两家便长期处于竞争关系。两方都希望自己的设计产品能够被国家认可,于是纷纷开始改进。尽管在2000年代,引进AP1000路线占据主导地位,但是相比AP1000引进时的曲折谈判,和引进后的磕磕绊绊,反倒是处于劣势的两大集团的产品进展快速。
中核集团在2005年开发出CNP1000样机,2010年开发出CP1000+二代半反应堆。在福岛核事故后,中核集团又参考西屋的AP1000开发出ACP1000三代反应堆,使用了核动力院独家的177堆芯燃料组件和自主的CF核燃料品牌。中广核则在大致相同的时间段里开发出CPR1000、CPR1000+和ACPR1000+(三代),但没有自主产权的核燃料和堆芯设计。
ACP1000是中国第一项对外出口的第三代核电技术,由巴基斯坦卡拉奇核电站于2013年订购
直到2013年,AP1000仍然是主要路线,因此中核和中广核的项目都不予落地。但是到了这一年4月,国家能源局的新局长提出中核和中广核两家的技术必须融合才能批准,于是两个对头不得不展开合作。正如上文所说,中广核和中核的技术渊源都是中国核动力院,所以融合非常顺利,2014年1月中广核发言人宣布“华龙一号”已经完成初步设计,中广核退后一步,采用了中核自主产权的177盒堆芯和CF核燃料。
但是因为AP1000的引进和CAP1400的开发都已投入了巨大的成本,能源局有些举棋不定,于是先敲定了AP1000路线主国内,华龙一号对外出口的方针。到后来AP1000表现着实不佳,华龙一号才成为了“国产自主第三代核电技术”、“具有完整自主知识产权”的“大国重器”。
目前“华龙一号”核电站机组建成数量已经高于AP1000,而后者的技术风险使其不再被批准落地
关于AP1000和它背后的引进路线主导中国核电之始末,以及它被国内自主研发技术替代的故事,笔者会在日后道来。
资料来源:
-国产第三代压水堆核电站ACP1000通过验收.(2018-04-22).https://www.guancha.cn/Project/2013_04_22_140257.shtml.
- 刘华清.刘华清回忆录.北京:解放军出版社,2004
- 路风.《新火:走向自主创新》第二章 破解中国核电迷局 (原载于《商务周刊》2009年第2期)
- 张慧.解密三代核电技术路线.(2014-04-09).http://finance.sina.com.cn/chanjing/sdbd/20140409/155518747742.shtml.
- 中国核动力研究设计院.往昔岁月:讲述我们自己的故事.纪念中国核动力研究设计院建院四十周年专版(内部),2006
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