“玲龙一号”完成全部载荷试验!历时20年,“中国首座”小型模块化反应堆有多厉害?

电力新视野 2023-09-27
2576 字丨阅读本文需 7 分钟

9月21日11时48分,海南核电“玲龙一号”全球首堆环吊85T钩头完成全部载荷试验,满足可用条件。据了解,为确保环吊载荷试验的顺利进行,海南核电工程管理团队提前组织各参建单位提前6个月规划载荷试验布置,并根据CV顶封头吊装时间制定两份载荷试验规划。

在主梁就位后,海南核电工程管理团队第一时间组织现场各专业梳理环吊载荷试验前剩余尾项20余项,并制定专项施工计划,解决了设备出库、设备厂家人员协调等问题。同时,现场采用“配重和托架一体化” 吊装方式,减少了试验托架引入及配重倒运的时间,最终环吊在主梁就位后36天就实现了可用。此次载荷试验的成功,为后续设备的引入奠定了坚实的基础。

中国首座小型模块化反应堆

玲龙一号,全名“ACP100先进压水堆”,是中国自主研发的一款小型模块化堆。这项技术采用了先进的压水堆技术,为核能技术的发展带来了新的方向。相比传统的核电站,玲龙一号采用了更加紧凑的设计,大大减小了体积,从而降低了建设成本,提高了安全性能和运行灵活性。

玲龙一号的模块化设计是其突出特点之一。传统核电站通常是大型的单体设施,难以根据需求进行灵活调整和扩建。而玲龙一号的模块化设计允许根据需求进行灵活组合和布局,每个模块都相对独立,可以单独运行,同时也能够相互协同工作。这种模块化的设计使得玲龙一号具有更强的适应性,能够满足不同规模和需求的能源供应。

传统能源如煤炭、石油等资源有限,对环境造成严重污染。而核能作为清洁能源,具有无排放、高效利用的特点,成为解决能源和环境问题的重要选择。玲龙一号的模块化设计和先进技术使得核能更加安全、高效,并且能够更好地适应能源需求的变化。其低碳排放和高效利用核燃料的特点,为实现可持续能源供应提供了重要的支持。

玲龙一号的引入促进了能源结构的多元化。传统能源主要依赖化石燃料,而核能作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力。玲龙一号的小型模块化设计使得核能设施可以更加灵活地布局,可以在更多地区和场景中应用。同时,它的建设周期大大缩短,能够更快地满足能源需求。这种多元化的能源结构不仅可以提高能源供应的安全性,还能够降低对传统能源的依赖,实现能源供应的可持续性。

玲龙一号的成功研发和应用对中国核能产业的发展起到了重要的推动作用。核能产业不仅对经济增长有着显著的推动作用,还具有战略意义和长期稳定的需求。玲龙一号的成功实施,提升了中国核能产业的技术实力和竞争力,同时也创造了更多的就业机会和经济效益。这对于中国的经济发展和能源安全具有重要意义。

踏入核能开发“无人区”

国际原子能机构认定,电功率30万千瓦以下的核反应堆被称为小堆。“大堆可以看作是一个家用的台式电脑,包括显示器、主机、键盘等。小堆可以把它当作一个笔记本电脑,它的显示器、主机、键盘等都集中到一起。”中核集团“玲龙一号”总设计师宋丹戎说。

早在上世纪七八十年代,国际原子能机构就开始倡导发展中小型反应堆。包括美国、俄罗斯、日本、韩国、英国等在内的越来越多的国家,竞相加入模块化小堆研发行列。除了核能发电,小堆在非电领域,包括工业工艺蒸汽、区域供热、海水淡化等领域的应用也有广阔的市场需求,还可以应用于广大内陆地区、海岛、海上油气钻井平台的供电、供汽、供热。

2003年,在川央企中国核动力研究设计院开始核能综合利用的探索研究,以海水淡化、核能供热等需求为目标,完成概念方案和安全性及经济性评估。2009年8月,小堆技术研究进入中核动力设计院核电科研“十二五”规划项目清单。2011年,中核集团模块化小堆的研发正式启动。项目代号ACP100,别称“玲龙一号”,它与大家熟知的“华龙一号”是“亲兄弟”。

“玲龙一号”副总设计师秦忠说,“玲龙一号”区别于其他小堆的关键一点就是真正实现模块化制造。只有真正实现模块化,才能实现工厂批量制造,在提高质量的同时,降低造价。“‘玲龙一号’研发让核能开发进入‘无人区’。”秦忠说,“玲龙一号”是完全从零开始的全新设计,在没有任何参考的基础上,朝着既定目标,通过技术创新去完成设计,最终还要通过核安全部门的审查。“每一个参数、方案都需要无数次的分析、论证、试验,反复迭代。”

2012年,“玲龙一号”技术设计完成;2014年12月,“玲龙一号”标准设计完成;2016年,“玲龙一号”通过国际原子能机构安全审查,成为全球首个通过IAEA安全审查的小型压水堆技术。2021年7月13日,中核集团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程(小堆示范项目)在海南昌江核电现场正式开工。该项目成为全球首个开工的陆上商用模块化小堆,标志着我国在模块化小型堆技术上走在世界前列。

2022年9月,“玲龙一号”首堆蒸汽发生器通过出厂验收。“十多年的科研攻关,终于开花结果了。”黄卫东感慨地说。2023年7月13日,全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”反应堆核心模块完成出厂验收,发运前往海南。8月10日,“玲龙一号”反应堆核心模块正式吊装,为我国核动力设备自主化的蓝图再添一抹亮丽色彩。

玲龙一号有多厉害?

核能对于普通人的生活来说还很遥远。特别是此次我国在海南建设的玲龙一号核反应堆,作为全球第一个陆上商用模块化小堆,它到底牛在哪里?

“玲龙一号”完全由我国自主设计、建造,采用了最新的小型模块化核反应堆技术,这意味着它的结构可以更加紧凑和高效。其次,“玲龙一号”采用了最新的核能技术,可以提供更高的效率和更低的排放,安全性和可靠性也大大提升,毕竟核能是一把锋利的“双刃剑”。

要知道传统的核反应堆占地面积都非常大,像我国前一段时间建成的华龙一号核反应堆,我们可以把它看作一个座机电话,它不仅非常笨重,而且需要连接各种线路和话筒之类的都东西,这样一来就比较容易出现问题。反观“玲龙一号”核反应堆就像一个智能手机,采用了一体化技术,它的所有部件和功能都集合在内部,实现了反应堆冷却剂系统的一体化、模块化,无疑是让核能在商用领域跨了一大步

而且它的建设周期非常短,打个比方,我们平时用的冰箱、电视等家电产品都是在工厂生产线完成各个模块的组装,顾客买回家插上电就可以直接用。而玲龙一号的核反应堆就像是这样,可以进行模块化制造和现场快速装配。在工厂就与反应堆压力容器完成了组焊。核心模块在工厂组装完成,运到施工现场后可以立即吊装,能大幅度缩短工期。

而且它的商业性用途也十分广泛,因为它发电能力大,而且体积又很小,可移动性强,被称为“核能充电宝”,再加上我们上面提到的成本低等优势,未来有望加快能源市场的转型。发电能力强它可以代替很多的传统发电厂,特别是像火力发电厂。供电范围广和建设方便,比如可以作为移动电源应用于海上资源开发,甚至直接建设在城市周边也没问题。

全球第一的含金量不用多说,要知道目前全球已有80多种小堆设计方案,但多数小型压水堆方案仍停留在图纸上,真正实践的却并不多,“玲龙一号”便是第一个。这一重大成果再次证明了中国在核能领域的自主研发能力,使我们有能力引领全球核能技术的发展。

文章来源: 南海网,265的一甲,Hi科普啦,光明网

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