上海核电50年活动征文

50 years of nuclear power activities in Shanghai

【50周年系列活动】
我们是这个时代的幸运儿——国家电投核能总工程师 郑明光

时光冉冉,转瞬间,三代核电自主化已经走过了波澜壮阔的十余年。作为三代核电自主化的实施者,我们是这个时代的幸运儿。

我曾先后参与我国第一座自主研发的核电工程、中国第一座出口的核电站的研发设计,在如今的三代核电自主化征程中,又担任了国家重大专项大型先进压水堆国和一号(CAP1400)的总设计师,见证了中国核电不断前行的过程。

研发中国人自己的三代核电型号

2007年8月,我被任命为国家重大专项“大型先进压水堆核电站”总设计师,全面负责国和一号研发设计工作。我深知这纸任命书的分量,也深知肩上的历史责任,更坚信,国和一号示范工程一定能成为新时期改革开放的标志性工程,成为创新型国家的标志性工程,成为核电强国的标志性工程。

上任总设计师,头号课题是确定重大专项型号开发的总体实施方案和总参数,这也是成功研发的基础。围绕开发具有中国自主知识产权的非能动三代核电型号的目标,2007年,我主持并组织了全国二十多家单位,有序开展了技术论证工作,提出重大专项示范工程的总体技术方案和实施策略。2008年,主持完成重大专项概念设计的第一阶段工作,并在总体实施方案的基础上对国和一号的总体技术方案进一步进行了优化。2009年初,启动了概念设计深化和初步设计准备,同时开展了关键技术专题的深化研究,确定了国和一号的安全设计原则。2010年起,在充分吸收AP1000依托项目工程建设经验的基础上,组织设计团队进一步优化国和一号总体技术参数。随着重大专项试验验证工作的顺利推进,有力验证了顶层技术方案的正确性。

十年磨剑,依靠多年的技术积累和管理才能,在消化吸收AP1000技术的基础上,经过再创新,我们成功研发了功率更大、安全性更高的大型先进非能动核电型号——国和一号(CAP1400),并使之真正成为了我国具有自主知识产权的三代核电技术,成为我国核电的新名片。

自主化的成功从来都不可能一蹴而就。在国和一号研发设计过程中,从核电站的总体设计、工程设计,到试验验证、安全审评以及整条产业链上相关的装备制造等方方面面,都要接受创新变革所带来的挑战。例如,为了突破135万千瓦净功率出口限制条款,国和一号在型号设计的顶层方案中做了很多突破性创新,增大了钢安全壳直径,增大了主管道直径,增加了蒸汽发生器换热面积等等。这些探索,这些创新实践,都为今后核电研发建设积累了宝贵的经验。

构建三代核电战略联盟

作为型号总设计师,以设计为牵引,引领中国核电制造业整体水平的提升,这始终是我特别关注的。通过广泛调研、洽谈和考察,我们组织研发团队遴选了有底蕴、有潜质、有能力、有前景的一批装备制造企业参与到重大专项设备国产化工作中来,通过科研攻关牵引下游设备企业能力提升,又通过制造过程的经验反馈反哺设计水平提高,相互作用、共同成长。目前,国和一号设备国产化率已达到85%以上,主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、大锻件、核级焊材、蒸发器690传热管等关键设备、关键材料全部实现自主化设计和国产化制造。

在我看来,在核电装备制造产业中构建合理、有序的市场竞争秩序,是非常关键的一点。核电是国家战略性的产业,战略性的产业需要战略性的合作,需要战略伙伴。我们一直在培养三代核电战略联盟,一方面避免垄断,促进设备制造业制造能力的快速提升,另一方面尽力避免市场恶性竞争,共享核电发展空间,使竞争有序。

核电试验能力与经验的不足是制约中国核电快速发展的重要因素。为此,我组织团队就验证国和一号设计方案设置了六大试验课题,提出建设一批具有世界先进水平的综合配套试验设施,实施具有国际先进水平的十三项试验任务,过程中建立了完善的试验设施设计、建安、调试、可用性评估技术体系和试验项目质量保证体系,为后续核电技术的发展起到了奠基作用。

经过技术攻关和近百项各类试验,国和一号研发项目突破了国产化标准设计、型号设计、试验验证、核电站安全评价、主设备消化吸收、关键设备超大锻件研制、安全壳制造、核岛建造安装等10项关键核心技术,实现了我国核电产业能力的整体跨越和提升。

我们对国和一号有信心

国和一号的安全审评工作同样具有开创性的意义。“史上最严”,是形容国家核安全局对国和一号安全评审最贴切的词语。为充分确保安全性,来自业内各方面的近300位专家,对国和一号开展了一次史上范围最广、程度最深的安全评审。在安全评审期间,我和一批经验丰富的研发设计人员一起,对国家核安全局提出的5377个问题逐一回答和澄清。历经17个月的审查,国和一号的安全性得到了全方位的充分验证。

上万次的试验终于换来技术上的突破。2016年,国和一号顺利通过国家核安全局安全评审以及国际原子能机构通用反应堆安全评审,这标志着国和一号在国内具备了开工建造条件,并进一步获得国际权威机构认可,为国和一号在更广层次上参与国际竞争奠定了坚实的基础。

    从二代核电到三代核电的技术跨越,这段努力走过的路,每一步我都记忆犹新。我们对中国核电、对国和一号的未来充满信心,美好的核电发展局面指日可待,中国核电强国的梦想也越来越近。

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