国家能源压水反应堆技术研发(实验)中心 依托单位:中国核动力研究设计院
强化技术创新体系,实现能源技术拥有自主知识产权和自主品牌,同时培养能源领域的创新型人才和技术带头人
文/本刊记者 赵沛楠
提到中核集团秦山核电2期扩建工程(以下简称秦二扩)3号机组正式投入商运,中国核动力研究设计院(下文简称核动力院)院长罗琦满脸笑意。作为主力设计院,核动力院全程主持这个历时多年的项目,同时,也在项目实践过程中,将研发力量与产业的融合发挥到最大效应。
在能源科技进步成为调整能源结构、应对气候变化、保障国家能源安全重要前提和条件的今天,为了进一步适应能源结构优化升级和能源科技进步的需要,国家能源局再次命名22个项目作为第二批国家能源研发(实验)中心。国家能源压水反应堆技术研发(实验)中心(下文简称反应堆研发中心)位列其中。
依托核动力院的反应堆研发中心作为中国唯一的核反应堆工程研发基地,集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体,这支国内核电设计的中坚力量,正在努力开拓我国核反应堆研发设计的关键环节。
不仅是心脏设计师
如果将核电反应堆比作一个人,那么堆芯无疑就是最为关键的器官——心脏。早已在秦山2期反应堆及反应堆冷却剂系统设计中独执牛耳的核动力院,继续承担起秦二扩“心脏设计师”的角色。“然而,我们不仅是心脏设计师,核电厂关键系统设计与技术服务工作,也是由我们完成的”,罗琦颇为自豪地说。
以反应堆保护为代表的仪表控制好比反应堆的神经系统,对于保护反应堆和运行设备、工作人员以及周围环境的安全,保证核电厂的利用率都具有极其重要的作用。越是重要的,越是棘手。3号机组仪控系统,接口设计复杂,与之相关的其他电厂子系统就有数十个。“我们需要同时协调多家单位和专业,还需综合分析其对各设备机柜的影响,用一个词概括就是繁琐”,罗琦告诉记者,基于以往工程中的设计优势,业主力主核动力院分包3号、4号机组仪控系统及其定期试验装置的设备设计工作。“这是对我们技术水平和能力的充分信任,完成此次任务,也进一步巩固了我们在国内核电站反应堆仪控系统自主设计领域的领先地位”。
除升级仪控系统,核动力院还在国内首次自主研制成功被称为“反应堆脊梁”的堆内构件。作为核电站的眼睛,论证复杂的运行图也在核动力院人的努力下进行了重大改进。可以说,核动力院所从事的研究设计,包含了核电站中核安全等级和质保等级均要求最高的部分,它们对核电站的核安全至关重要,并直接关系到核电厂运行的安全可靠性和经济性。
对于核动力院在3号机组中的贡献,罗琦的比喻非常形象:“我们的任务范围涉及了反应堆的心脏、神经系统、脊梁、眼睛等最为核心的部分。甚至于主要骨骼(设备设计),都是由我们亲手完成的”。
不仅如此,核动力院在设备设计过程中,不仅充分考虑各技术层面要求的基础,还重点考虑了它们的主体材料在国内采购,并在国内首次制造的现实需求。设计出适应于国产化的核电设备已经成为他们在产业化过程中更高标准的追求。“我们希望,我国的核电站能够实现设备的完全国产化。核动力院有责任来帮助国内制造企业在核电领域拿出自己的产品,从而提高国内制造厂的自主供货能力”。罗琦这样告诉记者。
产学紧密结合
“自主创新就是要将研发出的新技术新设备第一时间用在产业化中进行实践,同时针对产业化过程遇到的问题能马上拿到实验室得到解决,这就是核动力院最大的王牌”,罗琦告诉记者,能源是国民经济发展的重要保障,其中核能将在未来的发展中起到越来越重要的作用。为实现核电的自主创新发展和“走出去”战略,中国核动力院自1965年建院以来,依托中核集团下辖核电站的优势,已经形成包括核动力工程设计、核蒸汽供应系统设备集成供应、反应堆运行和应用研究、反应堆工程实验研究、核燃料和材料研究、同位素生产和核技术应用研究等完整的科研生产体系,基本覆盖反应堆研发关键环节。
而反应堆研发中心的建立,则进一步增强了我国反应堆研发力量。罗琦这样告诉记者:“以工程研发平台建设推动核电产业升级,是当前我国核电事业发展的必经之道。除此之外,反应堆研发中心的设立还将加强核电技术研发与产业化之间的有机衔接,从产业技术源头上强化技术创新能力,进一步集中力量突破一批制约核电发展的重大技术装备及核电产业关键技术。这对打破核电发达国家技术壁垒、提升核电产业整体技术水平具有重要意义”。
核能发展的关键环节便在于如何实现自主化的反应堆研发,为此,国家能源压水反应堆技术研发(实验)中心成立之后的主要功能便是承担新型反应堆研发、技术推广和应用,承担反应堆关键技术和试验研究、工程设计验证和试验验证。
在促进引进技术的消化、吸收、再创新的基础上,核动力院希望通过推动国际合作交流,结合现有核电站反应堆运行经验反馈,大力开展反应堆安全运行及保障技术研究,提供专业化的反应堆安全运行及保障技术支持服务,罗琦告诉记者:“我们不仅要利用核能,更要保证反应堆的安全”。
接下来,反应堆研发中心还将努力解决制约核电产业发展的关键技术及瓶颈问题,强化核电技术创新体系,为国家重点工程提供技术支持和保障,同时为国家核能科技发展及战略规划提供技术支持,培养核能领域的创新型人才和技术带头人,并为国家核能发展提供人员培训。
以我为主合作创新
在罗琦看来,能源研发中心最重要的就是展开合作创新,“如果没有兄弟核电站的配合与支持,核动力院的大部分研究项目都得不到产业化应用”,罗琦诚恳地说,只有秉承广泛交流合作的思维,才能为核电技术能力和设备制造水平的全面提升积蓄能量。因此,反应堆研发中心的成立,为进一步建立健全中国的核电技术创新体系、集中力量突破一批制约核电发展的重要装备及关键技术、抢占核电产业技术发展的制高点奠定了基础,并聚集﹑培养一批创新能力突出的高技术人才。