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《中国电力企业管理》:“华龙一号”为三代中国核电“撑腰壮胆”

来源: 作者:系统管理员 发布时间:2018年04月25日


  近日,中核集团“华龙一号”总设计师、公司副总经理兼总工程师邢继同志被评为国资委首届“央企楷模”。邢继作为中核集团“华龙一号”总设计师,带领华龙团队创新研发出了中国具有完全自主知识产权的三代核电技术,使中国进入世界核电第一阵营,具备了与发达国家在三代核电国际市场同台竞技的资格,是中国从核大国向核强国迈进的标志。

  作为中核集团“华龙一号”(ACP1000)总设计师,邢继主持完成了从顶层方案、总体设计、初步设计,到相关重要实验验证等型号研发工作。在研发的整整16年时间里,邢继和团队一起,不断攻克技术难题,跨越重重挑战,在艰苦卓越的探索中实现?#24605;?#20195;核电人的中国梦,为三代中国核电“挺起了腰杆”。

  邢继和华龙团队研发的 “华龙一号”现已成为“国家名片?#20445;?#24102;动先进核电技术和高端装备走出国门,为我国“一带一路”战略实施和建设核强国的目标提供了有力的支撑。

  功勋卓著:中国核工业勘察设计大师炼成记

  邢继是中国核工业集团公司先进核电站设计建造技术领域首席专家、“华龙一号”总设计师,先后主持完成岭澳二期工程设计、CP1000和“华龙一号”先进核电型号研发,为我国压水堆核电技术创建自主品牌,实现系列化和跨越式发展做出?#24576;?#36129;献。他主持的“华龙一号”型号研发成功,标志着我国在压水堆核电技术领域已处于世界先进水平。

  这位中国核工业勘察设计大师的身上有着众多的“功勋”。他创新性提出的?#28595;?#21160;与非能动相结合” 为核心的一整套先进核安全理论,现该理论已成为国际核安全技术发展的新趋势;他主持我国首座自主百万千瓦级核电站岭澳二期核电项目设计,期间开展了500余项技术改进,实现核电“四个自主化”。

  日本福岛事?#26102;?#26126;,核电站仅依靠传统的能动安全系统在应对极端灾害导致的事故工况存在不足;单纯依靠非能动系统,由于缺乏使用经验其技术成熟度和可靠性尚待检验。为解决?#26790;?#39064;,邢继提出了?#28595;?#21160;与非能动相结合”的安全设计理论,并在“十二五”期间主持国家“863”计划和“国家能源应用研究”项目,完成能动和非能动安全系?#25745;?#32622;优化、非能动系统瞬态特性分析和循环能力影响因子分析等关键技术研究,并通过实验验证技术可行性。研究成果已广泛应用于我国先进压水堆“华龙一号”、ACP600、ACP100等型号设计。?#28595;?#21160;加非能动”“多样化”设计理论已被国际原子能机构最新发布的安全标准采纳,该技术的合理性和先进性已得到普遍认可。

  在邢继主持下,“风险指引”的设计理论率先在国内先进核电型号研发中得到全面应用,为避免?#28595;?#26742;效应?#20445;?#21152;强“整体安全性?#20445;?#39318;?#25105;?#30830;定论和概?#20107;?#30456;结?#31995;?#20998;析方法确定和优化系?#25745;?#32622;方案,实现了安全?#31995;?#24179;衡与经济性提高;他主持开发了先进的“征兆导向”事?#35270;?#23545;策略并首次应用于核电站事故处理规程,显著提升了运行安全水平;他首次提出将事故分析技术与数字仿真技术结合,开发了先进核电设计验证平台,实现了对安全设计与事?#20351;?#31243;的高精度实时计算机仿真验证;他致力于研究先进核电厂“?#23548;?#28040;除大规模放射性释放”理论,研发了多重措施保护核电站最后一道安全屏?#31995;?#23436;整性,使我国先进核电?#30740;?#28385;足?#23548;?#28040;除大规模放射性释放的要求。

  邢继提出的以?#28595;?#21160;与非能动相结合”为核心的一整套核安全理论已成功应用于华龙一号示范工程,安全评价表明其安全水平与同期建设的先进核电?#30740;?#30456;比处于领先地位。

  他长期从事核安全与核电技术发展研究,取得丰硕成果,形成?#26029;?#36827;核电站设计与建造技术发展咨询报告》、《“十三五”先进压水堆核电站技术发展咨询报告》、《华龙一号技术创新与核电标准自主化》等大批研?#21208;?#21578;。福岛核事故后,主持编制了《日本福岛核电站事故初步情况分析及国内核电站情况比较》、《我国核电安全技术现状》、《福岛核事?#35782;?#21387;水堆技术发展的影响及对策》等分析报告;邢继在核电自主技术发展路线、核心技术创新、标准体系建设、福岛后核安全策略等方面向国家主管部门提出了技术与政策建议并被采纳。

  创新突破:成功研发“双层核”与“中国芯”

  2009年1月17日,在中核集团会议室,一场关于“华龙一号”专题会,已僵持两个小时。是让?#28966;?#31243;进度,采用单层安全壳,还是设计?#38750;?#20248;先,采用双层安全壳,各路专家各执一词。

  而这个问题也同样困扰了邢继很长时间。两个方案,左右纠结,让他夜不能眠。而此刻身为总设计师的他,不能再有丝毫的犹豫。他从?#22987;?#26412;里抽出一张纸条,这是他前一天晚上?#20013;?#30340;发言稿。他说:我建议采用双层安全壳。这虽然有挑战,但是一个更高的目标。华龙要做就做最好的。说完之后,沉?#39057;?#20250;场响起了?#24535;?#30340;掌声。

  2011年3月11日,中核集团与美国西屋公司签订技术转让协议。当签完协议还没离开会议?#19994;?#26102;候,福岛事故的消息传来。

  邢继解?#20102;担骸?#19968;年前,我们已经在布局三代技术了。”邢继和团队在不断优化与加固已有安全设?#39057;?#22522;础上,提出了革命性的创新思路:能动和非能动相结合。为了这一构想,很长一段时间里,华龙团队几乎“连轴转”。

  “华龙一号”是中核集团在福岛事故后自主开发的先进压水堆核电技术。邢继任总设计师主?#20013;?#21495;研发和示范工程设计。计算、推演,布局图一次次改动,方案一遍遍的调整,在经历了无数次的推算试验后,2010年10月中旬终于确定了非能动系统在安全壳内部的布置方案。而这一先进的核电站安全理念的成功应用,为中国自主三代核电走向国际市场,增添了不可替代的砝码。

  ?#30740;?#26159;核电站的心脏。“华龙一号”大胆采用177组的燃料组件,相比国内在运核电机组,发电功率提高5%~10%,而且降低了线功率密度,为运行后的?#20174;?#22534;增设了一道安全屏障。据了解,“华龙一号”?#20174;?#22534;采取的177?#30740;?#19981;仅是一个完完全全的“中国芯?#20445;?#19981;仅可以使发电功率提高可达10%,同时?#27493;?#20302;了?#30740;?#21151;率密度,提高了安全性;与此同时,“华龙一号”创新地采用了?#28595;?#21160;和非能动”相结?#31995;?#23433;全系统,以非能动作为能动系统的有效补充,为核电安全运行提供多层安全保障。

  值得一提的是,“华龙一号”双层安全壳能够保障放射性物质不会外泄,能够抵御商用大飞机的?#19981;鰨?#33021;够抵御类似引发福岛核事故震级的地震。

  安全壳,核电站安全系统第三道屏障,设计上,对它赋予了很多安全功能:对内,一旦核电站发生泄漏,可以把放射性物质包容在安全壳里面,确保环境不受到污染,周边人员安全;对外,要经受住飞机?#19981;鰲?#40857;卷风狂袭。

  科研须与市场需求紧密结合,才能更好的转化为生产力,创造出显著的经济和社会效益。“华龙一号”的技术方案,结合国家在福岛核事故后提出的最新安全要求,和核电产品市场的推广的需要,实现了安全性与经济性的协调统一。

  截止目前,目前“华龙一号”?#37319;?#35831;国内专利629件,国?#39318;?#21033;65件,海外商标200余件,获软件著作权125项,覆盖设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域,建立了国内首个完整的核电自主知识产权体系。

  总工的家国情怀:“科技创新步履不停”

  “他永远比一般人看得远,每次在我们纠结困惑的时候,他总能给我们方向。” 设计院院长信天民如此评价邢继的领导风格。设计院总体所所长于勇觉得跟着邢总做事情虽然很累,但遇到困难的时候,他都会跟大家一起解决。“是那种宁愿把自己累死,也不忍心让别人受累的人。” 于勇说。

  业界都在说全球首堆建设工期延误是个怪圈。华龙首堆示范工程国际瞩目,邢继主持工程设计,团队面对风险和挑战,提出了新的工作方法和组织模式。通过高效的技术决策,成功化解各类技术风险,依托高效的配合与管理突破首堆工期延误怪圈。

  “华龙一号”设计包括70多个专业、354个子系统、85个子项,5个主要设?#39057;?#20301;地域不同,分工与接口复杂。邢继主持开发的“互联网+三维协同”设计一体化平台,使1600多人的设计团队能够协同作业。该平台得到李克强总理的高度赞许。邢继推动并参与制定“数字核电”发展规划,在其主持下,依?#23567;?#21326;龙一号”示范工程开发的首个“数字核电站”已具雏形。

  邢继透露,很多时候自己的动力来自于身后的团队。“有时候,是团队在推着我往前走。” 在集团公司组织的对ACP1000的设计评估会上,邢继曾对着很多外部专家深深鞠了一躬。他感慨道:“‘华龙一号’走到今天,从我自身来说,不知心里打过多少次退堂?#27169;?#19981;知多少回曾想过退缩。之所以能坚持下来,就是靠华龙团队给?#19994;?#20449;心。”

  “创新、心齐,是华龙团队最显著的特点。”设计院建筑所副所长李玉民总结道。

  邢继说自己有很多的不?#24066;摹?#36825;种不?#24066;?#26368;直接的来源是他所带领的ACP1000团队。这个团队为中国核电自主品牌建设所付出的太多、承受的太多了。为了使自主核电技术早日完成研发,具备上工程的条件,研发设计团队一直在超负荷运行。

  这位统筹全局的总设计师的不?#24066;?#36824;在于,自主发展核电是中核工程几代人所奋斗的目标。在中国,他的前辈们一直是核电设?#39057;?#25490;头兵,不能到了自己这一代就落后于人。而从更大层面上讲,邢继认为,中国核电不能总是跟在别人后面,是时候崛起了。如果自己这代人能够再做一些努力,这个目标就会变为?#36136;怠?#32780;如果自己?#29260;?#20102;,就?#29260;?#20102;这代人应该承担的历史责任。

  作为总设计师,邢继常将“科研创新不能停歇”这句话挂在嘴边。他始终认为中国核电要想在世界上站住脚、站稳脚,核电技术研发人员必须要不停地往前走、快步走,要不断为自己设立新的起点和目标,才能为核能造福社会不断做出新的更大贡献。

  勇于“班门弄斧?#20445;骸?#21326;龙一号”铸成外交新名片

  “华龙一号”落地,表明我国已经具备在吸收消化国外先进技术的基础上进?#24615;?#21019;新的能力。作为自主品?#39057;?#20195;表,“华龙一号”在国际上发出了中国科技不断进步、已经拥有核电创新能力的信号。中国有句成语叫班门弄斧,而邢继和团队却相信弄斧必须到班门,意思是说自己做事不能关起门来叫好,一定要大大方方地到高?#32622;?#21069;?#20889;?#27604;试。

  长久以来,核电核心技术一直掌握在美国、法国、俄罗斯等核电强国手中,我们在百万千瓦级压水堆核电技术领域没有自主品牌,通过“以市场换技术”的技术引进无法改变这一现状。而邢继和他的团队坚信,要在自己这一代人身上打破这?#33268;?#26029;,改变这一现状。

  “我们做的设计很简单,就是要努力发出便宜的电。” 谈到自己的工作, “华龙一号”(ACP1000)总设计师邢继如此说道。围绕核电研发?#20174;?#22534;?#30740;盡?#29123;料自主化、装备制造自主化三大块,邢继和他的团队进行了大量工作,华龙一号得到了国际行业的广泛认可。2013年,华龙一号被送往国际原子能结构。经过一年的严格评审,2014年12月,华龙一号通过了国际原子能机构(IAEA)?#20174;?#22534;通用设计审查(GRSR)。专家认为,ACP1000在设计安全方面是成熟可靠?#27169;?#28385;足IAEA关于先进核电技术最新设计安全要求;其在成熟技术和详细的试验验证基础上进行的创新设计是成熟可靠的。“十三五”期间,还将申请加入多国设计评价计划。

  华龙一号之所以有敢“班门弄斧”的勇气,是因为自它诞生起就带有国际化属性。华龙一号的研发设计是在中国30余年的积累基础上,借鉴了广泛吸收了国外三代核电技术的先进经验。而在后续的设计改进中,邢继也要求所有的研发设计人员要具有国际化的视野,要即时了解国际三代核电建设过程中的经验反馈,并通过让华龙一号?#26009;?#19990;界的同时,也在吸收世界其他国家好的经验反馈。

  在研发过程中,中核集团先后开展了54项科研课题,与64家国内外大学、科研?#26680;?#21644;相关企业开展了117项合作。华龙一号同时开展了广泛的国际合作。比如,抗大飞机?#19981;?#23601;是与?#20998;?#36827;行的合作。

  “华龙一号”的成功研发成为中国核电发展历史上具有里程碑意义的事件,成为我国装备制造业继高铁之后的第二张名片。2015年5月7日,华龙一号的全球首堆工程正式落地福清核电5号机组,这使得我国在先进压水堆核电站这一高技术领域完全实现自主化,不再受制于人。

  同年六月,李克强总理在考察调研中国核电工程?#37026;?#20844;司。他把“华龙一号”誉为国家实施“一带一路”和核电“走出去”战略的一张亮丽的名片,并表示,在国家舞台上?#28595;?#20204;为我撑腰,我为你们扬名”。

  作为中国外交的“新名片?#20445;?#21326;龙一号”带动了中国装备制造业及相关服务“走出去”。每出口1台百万千瓦级的核电机组,预计能够拉动装备制造和设计超过百亿元人民币,全寿期超过千亿元人民币,将为中国经济社会?#20013;?#20581;康发展提供强劲新动力。

  “华龙一号”已成为中核集团践行国家“一带一路”战略的最佳?#23548;?015年8月,“华龙一号”在?#31361;固?#33853;户,已与阿根廷签订框架协议,未来将参与英国核电市场的竞争。此外,在“一带一路”战略的中东腹地,中核集团与埃及、?#31243;亍?#20234;?#23454;?#22810;个国家取得了核能市场开发的重要进展。在俄罗斯,核电、核燃料、快堆等多个领域正在展开积极合作。在“一带一路”?#20998;?#31471;的终点英国,中核集团也参与了华龙一号核能项目的开发。

  截止到目前,“华龙一号”海外项目已有两台开工建设(?#31361;固筀2、K3项目),并锁定两台机组订单(阿根廷阿图查4号与?#31361;固笴5项目),另有多个国家愿就建设“华龙一号”开展合作。“华龙一号”为我国“一带一路”战略提供了重要支撑,成为我国“走出去”有一张靓丽的名片。

  此稿用于《中国电力企业管理》2017年八月期

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