上海电气：全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆核电站并网成功

2022年2月6日，国家科技严峻专项——全球首座具有第四代核电技能主要特征的球床模块式高温气冷堆核电站，华能石岛湾高温气冷堆核电站演示工程成功并网发电。

与惯例压水堆核电工程比较不同的是，石岛湾高温气冷堆有两座反应堆，是两台蒸汽发生器带动一台汽轮机发电。现在1号反应堆正稳步向单堆满功率推动，而2号反应堆也在打开各项实验，有望于今年年中双堆满负荷投入商业运营。石岛湾核电站满功率运转每年可发电14亿度，为200万居民供给日子用电，相关于燃煤发电，可削减超150万吨的二氧化碳和其它污染物排放。

上海电气作为重要参建单位之一，供给了核岛和惯例岛多项中心设备。历经十余年攻关，自主研发制作，上海电气先后霸占了多项国际性、职业性“卡脖子”的要害技能，助力整个工程设备国产化率到达93.4%。

具有国内最完好核电工业链

由华能集团牵头，于2012年开工建造的石岛湾高温气冷堆演示工程因具有第四代核电技能安全特征遭到国际注目。它是我国16个国家严峻科技专项之一，与斗极导航、探月工程等具有平等重要的科技含义，未来将在下降燃煤发电份额、尽早达到“双碳”方针方面作出重要贡献。

“如果说从二代核电技能到三代核电技能，咱们完结了从‘跟跑’到‘并跑’，那么第四代核电技能则完结了弯道超车。”谈到上海电气核电工业开展之路，电站集团副总工程师、核电部副部长周一工很有发言权。他介绍说，上海电气从上个世纪70年代开端进入核电范畴。现如今，已成为国内核电设备制作工业链最齐备的集团，具有全球集中度最高的核电设备制作基地，技能包括二代及二代加、三代AP1000、EPR、CAP1400、华龙一号及四代高温堆、快堆等核电技能。

石岛湾演示工程的建造进程是一段前人没有走过的路，尚无老练阅历能够学习，面对许多应战。在艰难地探究攻坚下，上核公司承制的高温气冷堆演示工程反应堆压力容器，高约30米，相当于10层楼高，重约650吨，相当于300辆一般轿车的分量，是国际上制作难度最大、尺度最大、分量最重的核电站压力容器，初次完结了超大型反应堆压力容器设备的国产化制作。

一机床公司承制的高温气冷堆演示工程金属堆内构件设备，是国际上尺度最大的薄壁型金属堆内构件。设备逐个霸占了锻件和钢板落锤实验、低合金无缝钢管制作、大型金属波纹管制作等难关，并填补了国内相关范畴的空白。

第四代高温气冷堆惯例岛汽轮机的规划难度远大于前几代核电机组，高温气冷堆发生的蒸汽参数不只远高于惯例压水堆核电机组，并且与惯例火电汽轮机组也不尽相同。针对高温气冷堆特别的蒸汽参数和运转方法，上汽自主规划、开发、研发了全新的汽轮机机型，在核电机组上初次使用。

上鼓研发制作的主氦风机，被誉为第四代核电高温气冷堆的“心脏”，处理了三元高效叶轮规划及制作、高温下腔体轴承冷却绝热、大口径阀门及传动组织等多个严峻技能难题，建立了耐高温耐高压的闭式实验台进行实验验证，终究成功完结了主氦风机设备出厂验证实验。

项目发动至今，上海电气各参建单位齐心协力，秉持匠心精力，用过硬的技能才能和高度的责任心，打造了上海电气核电项目的新标杆。

“百分考卷99分便是不及格”

2016年头，一机床承制的金属堆内构件堆芯壳进入终究环缝焊接，因为焊接进程的道间温度均保持在250摄氏度，温度十分高，在内部焊接进程中工人师傅们不得不钻到筒体内部，没有几分钟就全身湿透，从工位上下来后车间温度仅有十几度，过大的温差使得许多焊工都感冒了。

同样是在2016年，反应堆压力容器项目在上核公司进入终究冲刺阶段。精密钳工工种算得上产品出厂前的最终一步，一切小瑕疵都在这一环节完结修正，密封面修正便是其间的重要一环。反应堆密封面在焊接中，会留下焊接疤痕。这些痕迹不只仅是漂亮问题，而是牵扯到资料应力和设备寿数，最严峻的成果是极小的凸点会导致密封环的损坏，带来可怕的核泄漏。

因而，这项技能要求极为严苛——在100毫米的间隔上，高度差错不能超越1丝。1丝是什么概念？通常人的一根头发有6~8丝左右。为了做好每一种视点的推磨，钳工师傅们需求在站着、蹲着、躺着、跪着等姿态之间切换，一种姿态有时要坚持几个小时。夏天，浑身汗如雨下，沾满了铁屑，如针扎般刺痛无比；冬季，作业时刻一长就简略抽筋，攥紧的右手打不开，左手按锉刀的食指麻痹，乃至两个星期都收不回原位。

“极致，便是我对工匠精力的饯别”，上核公司高级技师华建国说，他参加的核电主岛要害设备超越60套，运转在全国80%以上的核电站，手中从未出过一件次品。“核电设备要求高精度，满分100分的考试考99分便是不及格”，他一脸谨慎。

高温气冷堆设备的质量查看十分严厉，补焊经常发生。补焊便是焊接后通过目视尺度查看或探伤检测发现有气孔等缺点，必须将焊接部分“除掉”，从头焊接。而补焊部位及其周围往往会发生新的不平面，这种疤痕最难修正，需求消耗很多的时刻。地地道道的精密活儿，华建国凭着一把小锉刀，重复修磨，补焊的疤痕公然到达了精度要求。在设备检验时，业主指着滑润如初的密封面问：“符合要求现已够难了，你居然打磨到焊痕的暗影也看不见。有什么诀窍吗？”华建国笑着答复：“手艺活，全国工匠的诀窍都在手上。”

坚持、专心，把每一个细节都做到极致，是上海电气核电技能人才长时刻摸爬滚打堆集下来的名贵阅历，是一种高素质的表现。

凝集几代核电人才智和汗水

设备制作才能的打破，当然离不开技能研发的支撑。上鼓核电项目办理负责人张杰民骄傲地说：“上鼓早于1992年就开端了高温气冷堆实验堆主氦风机的研发，在老一辈技能研发人员的带领下，完结了在先进核能中心配备技能上的严峻打破。”汤高工，上鼓老一辈的技能研发人员，因为性情的顽强和在技能研发上的执着，被咱们称号为“汤司令”。在石岛湾项目主氦风机研发进程中，70多岁的他已身患癌症，但仍然坚守在研发作业的前哨，带领青年科研作业者处理了一系列的技能难题。能够说，这个项目凝集了上海电气几代核电人的才智与汗水。

上汽规划处贺小忠回忆起2008年项目汽轮机投标时的一件趣事。其时，通过技能剖析、层层证明，上汽初次提出不装备再热器的计划。通过重复的剖析核算发现，没有再热器，在体系功率上并没有较大的影响，但可大大节省出资本钱。化繁为简，关于体系来说越简略安全性也越好。业主震动于这个投标计划，以为这个计划比他们的投标书要求更优，乃至抛弃了本来的投标书，依照咱们的计划编写标书，从头投标。成果，毋庸置疑，上汽中标了。此外，凭仗雄厚的技能实力，上汽还承当了国家严峻专项《大型先进压水堆及高温气冷堆核电站》中高温汽冷堆汽轮机研发课题。通过课题研讨，上汽针对全新的高温气冷堆，从多个核电汽轮机要害技能打开攻关，堆集了一批科研成果和实验数据，极大地提高了上海电气核电汽轮机的研发水平。

要知道第四代核电技能是以核安全为中心，根本不必再忧虑发电发生的核污染，能够说它便是以核能使用的安全为方针，以上海电气为代表的核电承建方在这方面的研讨使用已走在了国际的前列。

助力“核大国”迈向“核强国”

越是“硬骨头”越要用力啃；越是老大难，越要想办法攻坚克难。一机床的涡流限速器在整个组织中，是安装难度最大的部分，每组由12块（6对）强磁永磁体组成，而该部件中其他零部件简直都具有导磁性，超强的导磁性在安装进程中极有可能对永磁体自身或其他零部件以及人身安全形成损伤，使安装难度大大添加。安装师傅们敢于创新，针对永磁体的功能，规划研发出了多套完好实用型专用工装，有用提高安装功率和安装质量，确保了安装精度，并成功申请了多项专利。

100小时满转速满功率安稳运转是上鼓主氦风机出厂前的最终一道检测。尽管只需100小时，但整个调试进程及各转速下的功能实验还需求在高温高压下运转很长的时刻，因而只需一启机就需求调试人员连轴转，24小时轮番调试。在调试进程中，一方面要保持温度，另一方面还要应对突发状况。上鼓副总经理钱敏龙回忆说：“闭式实验回路是高温气冷堆主氦风机样机实验时规划制作的，因为工程机的技能改变，实验体系只能进行部分的改造，整个实验进程中阀门传动轴的密封是难点，尽管实验中考虑了办法来添加实验密封作用，但在调试进程中，冷热态的改变，添加了实验的难控度。”他解释道，实验验证能够说是上鼓的“主战场”，阅历了重重困难，上鼓承当的重担总算在2018年画上完美的句号。

机组带核冲转是并网发电前的要害节点。上汽作为上海电气在该项目中最终的“值守人”，派出了一支阅历丰富的规划团队。有一次深夜12点多，在项目现场的上汽规划处栗勇被一通电话惊醒，本来是业主方对机组并网时阀门指令存在疑问。12月的山东，气候现已十分冰冷，他仍是敏捷从被窝里爬起来，叫醒两个伙伴，一同冒着深夜的酷寒赶到项目现场。一同，他们联系了厂内的专家团队，与业主一同举行现场视频会。会议大约继续了半个小时，业主总算得到了满足的答案。

自项目汽轮机进入调式后，上汽项目团队和技能团队紧密结合，急用户之所急，一直坚持着快速的呼应机制。前方规划服务团队现场实地操作，后台专家团队24小时待机援助，做到了问题处理不隔天、不过夜。项目成功并网发电当日，业主特别发来感谢信，欣赏上海电气现场服务人员的敬业精力，为上海电气全程为石岛湾核电项目保驾护航点赞。

十年磨一剑。项目建造期间，上海电气演绎了一幕幕饯别匠人初心，锐意进取、砥砺前行的动听画面。信任通过首堆四代核能演示项目的历练，上海电气的核电实力定能助力我国从“核大国”向“核强国”跨进。