國家科技重大專項標志性成果全球首座第四代核電站華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程于日前正式投入商業(yè)運行，標志著我國在第四代核電技術領域達到世界領先水平。
在第四代核電的賽道上，哈電集團通過技術創(chuàng)新以產(chǎn)學研合作，打通產(chǎn)業(yè)鏈條，攻克了多項關鍵工藝技術和世界級制造難題，跑出了“遙遙領先”的陣勢!
鑄造“核電之肺” 彰顯中國底氣
高溫氣冷堆核電站作為第四代核電技術的先進代表堆型，具有固有安全性好、發(fā)電效率高、用途廣泛、小容量模塊化建造等特點，是我國最新設計和開發(fā)的第一座具有完全自主知識產(chǎn)權、具備商用規(guī)模的模塊式高溫氣冷堆示范型核電站，也是我國落實核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一，與探月工程、北斗導航一并被列入16個國家科技重大專項。
哈電集團重裝公司研制的高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器作為高溫氣冷堆核電系統(tǒng)中最關鍵的設備之一，其作用是將核反應堆的熱量轉換成接近600攝氏度的水蒸氣，推動汽輪發(fā)電機組產(chǎn)生電能，業(yè)內(nèi)稱之為“核電之肺”。2008年，哈電集團重裝公司與中核能源科技有限公司簽訂了高溫氣冷堆核電站示范工程蒸汽發(fā)生器設備訂貨合同，并于2010年與國家能源局簽訂了“蒸汽發(fā)生器設備制造技術研究”重大專項課題任務合同書。
高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器采用螺旋管換熱結構，換熱效率更高、結構布置更緊湊，設備總高約25米，最大外徑約4.5米，總重接近500噸。高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器對于設計溫度要求高，且內(nèi)件需要應用大量新型耐高溫材料，因此對設備制造提出了極高的要求。
在高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器研制過程中，哈電集團重裝公司攻克多項關鍵核心，累計獲得知識產(chǎn)權10項。蒸汽發(fā)生器的研制成功，進一步增強了我國核電設備自主創(chuàng)新、批量生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)配套能力，進一步提升了我國高端裝備制造能力，拉動了我國重型裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動了核電行業(yè)的更新?lián)Q代。
四代核電工程跳動著中國“心”
主氦風機是我國“十一五”《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》中16個國家科技重大專項之一，高溫氣冷堆一回路唯一的關鍵能動設備，被喻為高溫氣冷堆的“心臟”。其功能是在反應堆啟動、功率運行和停堆等工況時提供足夠流量的氦氣通過一回路系統(tǒng)，將反應堆芯產(chǎn)品的熱量帶走。
哈電集團佳電股份獲評高溫堆優(yōu)秀供應商榮譽稱號
作為高溫氣冷堆核電站主氦風機設備的總包單位，哈電集團佳電股份自主研制了其驅動電機，并通過對產(chǎn)品方案內(nèi)容不斷進行驗證、優(yōu)化，解決了電磁懸浮軸承力學分析、電機轉子加工制造技術、大功率高速高壓變頻電機電磁設計等多個重大技術難題。
項目執(zhí)行過程中，哈電集團佳電股份先后完成了滑動軸承結構驅動電機原理試驗樣機、國產(chǎn)化電磁軸承鑄鋁轉子結構驅動電機工藝驗證樣機、國產(chǎn)化電磁軸承銅條轉子結構驅動電機試驗樣機和進口電磁軸承結構驅動電機工程樣機的試制，以及主氦風機用驅動電機產(chǎn)品制造等諸多課題。
主氦風機的成功研制，填補了國內(nèi)大功率、立式，高速矢量變頻控制電機、風機領域的空白，引領了電磁軸承、核級承壓電氣貫穿件工程應用，突破了直接置入核反應堆一回路高溫、高壓氦氣介質中電機、風機的技術瓶頸，為公司主氦風機板塊長足發(fā)展奠定了堅實基礎。
攻克核電定子線棒絕緣技術難題
“雖然自主研發(fā)空冷200兆瓦火電機組SVPI技術的過程曲折，但最終還是攻克了難題;石島灣核電機組定子線棒應用的SVPI技術，就是公司攻關成果。”哈電集團電機公司大電機研究所絕緣室副主任胡春秀自豪地說。
哈電集團電機公司操作者正在加工高溫氣冷堆汽輪發(fā)電機工件
哈電集團電機公司的整機真空壓力浸漬(GVPI)技術從上個世紀80年代開始應用，是國內(nèi)最早應用真空壓力浸漬工藝的廠家之一，定子線棒制造的多膠模壓技術一直處于世界領先地位。為滿足市場要求、增強市場競爭能力，2008年至2011年，哈電集團電機公司圍繞包括石島灣核電項目機組在內(nèi)的空冷200兆瓦機組SVPI定子線棒國產(chǎn)化制造開展了科研攻關，使絕緣技術水平有了質的提升。
2010年5月，哈電集團電機公司成功應用自主研發(fā)SVPI技術制作的60余根試驗線棒，期間采取了科學縮短防暈帶與浸漬樹脂的接觸時間、提高防暈層與主絕緣層緊密度、適當減少防暈區(qū)主絕緣包扎層數(shù)等多項舉措，最終使SVPI空冷200MW汽輪發(fā)電機定子試驗線棒的性能完全達到了標準要求。定子線棒截面狀態(tài)觀測、介質損耗、局部放電量、電暈性能、擊穿性能、電老化試驗等測試結果表明：哈電集團電機公司研制的空冷200兆瓦汽輪發(fā)電機SVPI定子線棒，各項性能指標均達到或超過國外進口線棒，完全能夠滿足應用需求。
華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程從設計、建設到商運的全過程中國內(nèi)外無任何先例可循突破了一大批從“0到1”的關鍵核心技術獲得了完全自主知識產(chǎn)權形成了完整產(chǎn)業(yè)鏈建成了可復制、可推廣的標準化管理體系引領了世界核電技術發(fā)展方向石島灣核電站的成功商運是一塊成色十足的金牌哈電人研發(fā)出的先進核能技術實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領跑世界的跨越在新時代的征程中散發(fā)出耀眼的光芒
