核電站定頻水冷離心式冷水機組在重慶研制成功

　　我國自主研制具有世界先進(jìn)水平的第三代核電站用定頻水冷離心式冷水機組 國家科技重大專項11月7日在重慶通過了由國家能源局委托、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(rèn)定該機組所有指標(biāo)均達(dá)到或超過專項研制要求，機組研制成功，技術(shù)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，主要性能甚至優(yōu)于國際先進(jìn)水平，可直接用于核電工程項目。這標(biāo)志著我國核電領(lǐng)域大型制冷裝備的國產(chǎn)化再上一層樓。

　　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專項是我國第三代核電技術(shù)的 “大型先進(jìn)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，該專項的責(zé)任主體支撐單位是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(tuán)有限責(zé)任公司 以下簡稱重通集團(tuán)。

　　由于核電站對安全性的要求極其嚴(yán)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。

　　“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)難度大。”重通集團(tuán)技術(shù)人士稱，機組研發(fā)是從2014年1月開始的，公司的技術(shù)精英被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(jìn)行了充分研討。

　　在一年零10個月的時間里，項目組反復(fù)優(yōu)化了近20種方案，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)量管控等大量核心技術(shù)攻關(guān)后，研制方案得到所有專家一致認(rèn)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，并獲得鑒定專家組的高度評價。

　　中國機械工業(yè)聯(lián)合會總工程師隋永濱主持了7日舉行的專項現(xiàn)場鑒定會，他在會上指出，廣大技術(shù)人員和專家共同努力是我國重大裝備國產(chǎn)化的關(guān)鍵所在，歷史會記住他們。

　　在隨后的項目介紹中，國家科技重大專項項目技術(shù)負(fù)責(zé)人之一程林透露了研發(fā)中的六大技術(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，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(yuǎn)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，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(yán)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(hù)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(dá)到60年。

　　難點六：標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求等進(jìn)行詳細(xì)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。

　　“針對六大技術(shù)難點，重通集團(tuán)項目組逐一實施了創(chuàng)新技術(shù)突破，最終攻克難點，成功研制出具有世界先進(jìn)水平的第三代核電站用定頻水冷離心式冷水機組樣機?！睒I(yè)內(nèi)人士指出，該樣機以優(yōu)異的性能實現(xiàn)了大容量、長壽命、高可靠性、高效率、低振低噪、低能耗、雙機頭等高標(biāo)準(zhǔn)要求，研究形成的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備自主設(shè)計和制造技術(shù)，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。后續(xù)應(yīng)用將有助于核電設(shè)備逐步實現(xiàn)自主化和國產(chǎn)化，意義十分深遠(yuǎn)。

　　專家組還認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)，這對中國核電事業(yè)具有非常積極的意義和長遠(yuǎn)價值，為中國核電走向世界增添了新動力。

　　據(jù)悉，重通集團(tuán)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，已經(jīng)持續(xù)為中國核電提供了大量的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惟一民族品牌提供者，是中國離心式冷水機組研制的先驅(qū)。

　　核電站定頻水冷離心式冷水機組的市場前景也十分可觀。從國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃看，到2020年，我國核電發(fā)電量將占到總發(fā)電量的4%，預(yù)計裝機容量高達(dá)5000萬千瓦。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(dá)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(dá)209億美元1695億元人民幣的市場份額。

　　面對巨大的國內(nèi)市場需求，重通集團(tuán)更是將目光投向了國際市場。“核電站離心式冷水機組的成功研制，使我們實現(xiàn)了企業(yè)發(fā)展再升級?！敝赝瘓F(tuán)董事長劉忠堂在現(xiàn)場鑒定會上表示，這將有助于重通走出國門，實現(xiàn)大型制冷裝備產(chǎn)品國際化。

來源：中國工業(yè)報

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