我国核电大型制冷装备再创新高铸铝件
2022-06-28 04:38:46 伟业五金网
我国核电大型制冷装备再创新高
塑胶五金网讯：近日，我国自主研制具有世界先进水平的第三代核电站用定频水冷离心式冷水机组在重庆通过了由国家能源局委托、中国机械工业联合会组织的科技成果评定。专家组一致认定该机组所有指标均达到或超过专项研制要求，技术性能达到国际先进水平，主要性能甚至优于国际先进水平，可直接用于核电工程项目。这标志着我国核电领域大型制冷装备的国产化再上一层楼。
据了解，核电站定频水冷离心式冷水机组专项是我国第三代核电技术的“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”国家重大科技专项研究的子课题，该专项的责任主体支撑单位是1964年成功研制我国首台离心式冷水机组的重庆通用工业(集团)有限责任公司(以下简称“重通集团”)。
由于核电站对安全性的要求极其严苛，因此，为之配套的制冷设备在设计要求方面也极为复杂和苛刻。
“从接受该任务开始，我就深知该课题的重要性和完成该课题的技术攻关难度大。”重通集团技术人士称，机组研发是从2014年1月开始的，公司的技术精英被整合组成了专项项目组，和国核工程有限公司一道，与上海发电设备成套设计研究院、上海核工程研究设计院的专家进行了充分研讨。
在1年零10个月的时间里，项目组反复优化了近20种方案，解决了压缩机气动、换热器、结构、系统等设计和关键工艺、生产制作、质量管控等大量核心技术攻关后，研制方案得到所有专家一致认可， 终一次性通过方案设计、一次性顺利生产合格、一次性顺利通过项目验收，并获得鉴定专家组的高度评价。
国家科技重大专项，由重庆通用工业(集团)有限责任公司研制的我国第三代核电站用定频水冷离心式冷水机组。
中国机械工业联合会总工程师隋永滨主持了7日举行的专项现场鉴定会，他在会上充分肯定了广大技术人员和专家共同努力是我国重大装备国产化的关键所在，历史会记住他们。
2015年11月7日，中国机械工业联合会总工程师隋永滨(中)、重庆通用工业(集团)有限责任公司董事长刘忠堂(右)在重庆通用公司研制车间产品展示区参观。
在随后的项目介绍中，国家科技重大专项项目技术负责人之一程林透露了研发中的六大技术攻关难点：
难点一：大冷量、高压比、宽工况、低能耗的冷水机组研制。核电站定频水冷离心式冷水机组冷量要求7910kw，同时冷冻水出水温度4.4℃，冷却水出水温度 46.7℃，制冷量和压比远高于常规核岛冷水机组，同时机组能耗要求又非常低。
难点二：高效低噪的高压比离心式制冷压缩机研发。离心式制冷压缩机需满足机组在各种工况下的高效运行，同时要求离心式压缩机压比高、运行范围宽，同时还需满足低噪声、低振动的要求。
难点三：大温差换热器设计及中间管板深度胀接工艺。机组需研制特殊厚壁高效传热管和换热器结构，以满足换热器大温差换热要求以及严格的设备安装、接管方位及外形尺寸要求。研制同时需研发换热器串联中间管板处传热管的深度胀接工艺以保证密封性。
难点四：两套独立循环制冷系统并联自动联锁运行控制。机组为两台离心式压缩机的双机头机组形式，两套独立循环系统并联水路系统串联运行，要求对两套制冷循环系统需满足全自动联锁自适应运行能力，宽工况运行范围内的自动调节能力及多重保护功能。同时两台制冷压缩机可互为备机，具备根据使用频率自适应调整启动顺序及分配运行的特殊功能。
难点五：机组超长寿命设计。通常离心式冷水机组设计寿命为20年，以往核电站的要求 也不超过40年，而本课题要求整机寿命达到60年。
难点六：标准研究及采用。机组的设计、制造、测试等国产化研究，需要对原所涉及的各类美国标准、规范要求等进行详细消化及解读，力求在全部满足技术要求的条件下成功实现国产化。
“针对六大技术难点，重通集团项目组逐一实施了创新技术突破， 终攻克难点，成功研制出具有世界先进水平的第三代核电站用定频水冷离心式冷水机组样机。”业内人士指出，该样机以优异的性能实现了大容量、长寿命、高可靠性、高效率、低振低噪、低能耗、双机头等高标准要求，研究形成的具有自主知识产权的设备自主设计和制造技术，达到了国内 、国际同类产品先进水平。后续应用将有助于核电设备逐步实现自主化和国产化，意义十分深远。
专家组 认为，专项研发还形成了国内核电冷水机组研发生产方面的特殊技术要求和标准，这对中国核电事业具有非常积极的意义和长远价值，为中国核电走向世界增添了新动力。
据悉，重通集团从1997年成功开发出国产化首台核电站专用离心式冷水机组并装备于秦山核电站，实现了核电站国产化制冷设备零的突破迄今，已经持续为中国核电提供了大量的核电专用离心式冷水机组，是中国核电用离心式冷水机组的 民族品牌提供者，是中国离心式冷水机组研制的先驱。
核电站定频水冷离心式冷水机组的市场前景也十分可观。从国家核电中长期发展规划看，到2020年，我国核电发电量将占到总发电量的4%，预计装机容量高达到5000万千瓦。如果以核电站1300美元/千瓦的单位造价计算，2020年4900万千瓦核电站项目投资高达637亿美元，按设备费用占项目总投资44%和设备国产化程度74.6%(核岛设备国产化程度70%，常规岛设备国产化程度80%，核电站辅助设备国产化程度90%)计算，国内核电设备生产企业在2020年前有望分享高达209亿美元(1695亿元人民币)的市场份额。
面对巨大的国内市场需求，重通集团更是将目光投向了国际市场。“核电站离心式冷水机组的成功研制，使我们实现了企业发展再升级。”重通集团董事长刘忠堂在现场鉴定会上表示，这将有助于重通走出 ，实现大型制冷装备产品国际化。
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