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重通集团:高端离心式冷水机组助力中国核电3.0

2015-12-11 13:46:06 点击数:

2015 年年底对于中国核电领域而言,是一个丰收的季节。中英签署了千亿级的核电大单,中国核电技术开始走进欧洲;紧接着,中国科学家在核反应堆不产生链式反应方面取得重大进展,能快速方便的清除成堆的核废料;第三个就是,重庆通用工业(集团)有限责任公司(以下简称 “ 重通集团 ” )和国核工程有限公司联合研发的 “ 国家科技重大专项核电站定频水冷离心式冷水机组 ” 研制成功并通过国家鉴定。
“ 国家科技重大专项核电站定频水冷离心式冷水机组 ” 对中国核电到底意味着什么?下面我们就一起来探究。
为提升安全性,我国进入核电 3.0 时代 “ 核电站定频水冷离心式冷水机组 ” 成国家重大科技专项子课题
为了全面提升安全性,我国决定新建核电站必须采用第三代核电技术,并为此将 “ 大型先进压水堆及高温气冷堆核电站 ” 的研究列入国家重大科技专项。
确立该专项的专家组经过多次反复调研和论证,重通集团以雄厚的实力和丰富的核电产品经验,成为了国家重大科技专项的子课题 “ 核电站定频水冷离心式冷水机组 ” 的惟一支撑单位。课题分工协议中明确了重通集团的责任和义务:重通集团必须按项目任务书要求,在 2014 ~ 2015 年内完成美国 AP1000/ 中国 CAP1400 这个三代核电站用的定频水冷离心式冷水机组研制。
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技术规范要求方面也极为复杂和苛刻。该专项从 2014 年 1 月开始研发,至今近两年时间,项目组在反复优化了近 20 种方案后,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、质量管控等大量问题,研制方案得到所有专家一致认可,最终一次性通过方案设计评审、一次性顺利生产试验合格、一次性顺利通过项目验收,并获得专家组高度评价。
在项目鉴定会现场,中国工业报记者注意到,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。专家组还认为,此次重通集团自主研发的中央冷冻水系统的核心制冷设备 ——— 定频水冷离心式冷水机组,以国内同类机组最佳性能的特点,可以获取 100% 的核电装备国产化市场,同时有助于走出中国,实现国际化。
中国制冷行业的脊梁离心式冷水机组重通已经做了半个世纪
其实,重通集团在离心式冷水机组的研发方面,已经有着 50 多年的技术积累和丰富经验。
早在 1964 年,重通集团就研制成功我国第一台离心式冷水机组,开创了中国离心式冷水机组的先河,从那时开始,重通的离心式冷水机组就引领了中国在该产品上的发展,从开式机组到闭式机组、从原来 R11 等非环保制冷工质到现在的 R134a 环保型制冷工质、从单机头小冷量到双机头特大冷量、从一般空调用途到国防及核电应用,重通以独立自主知识产权和自主创新能力一直走在行业的前面。
1968 年,重通又研制成功国内第一台舰船用离心式制冷机,装备于具有战略意义的 “ 向阳红 ” 、 “ 远望 ” 号科学考察船。
下面,我们不妨一起来看看,在离心式冷水机组方面,重通是如何在刷新着一项又一项的记录:
1979 年,研制成功我国第一套 900 万大卡 / 时 ATL1000 氨离心式制冷机组。
1993 年,自行研制成功 R123/R11 兼容离心制冷机组获国家火炬计划产品奖,填补了国内空白。
1996 年,成功制造我国第一台总冷量为 350 万大卡 / 时的低温(最低达 -50 ℃) 5 种蒸发温度 R22 离心制冷机组。
1997 年,成功开发出符合国际环保要求的离心式冷水机组,在全国同行业中首家获得国家环境标志产品认证并装备于秦山核电站。
2007 年,为大亚湾核电站研制成功的核电站专用离心式制冷机组完全替代了世界名牌瑞士苏尔寿的同类产品。
2010 年,自主研制成功世界首台 -35 ℃离心式制冷机组。
2014 年,自主研发成功新一代高效离心式冷水机组,超过国家一级能效,达到国内领先水平。
中国核电站离心式冷水机组惟一国产化供应商已有 42 台(套)机组装机投用
重通集团与核电的结缘,是 1997 年的事情,当时,重通集团成功为秦山核电站二期工程研制了国内首台 R134a 离心式冷水机组,这被业内称为 “ 我国核电站制冷装备国产化零的突破和里程碑 ” 。
如果说秦山核电站是实现了国人自制核电 “ 零的突破 ” ,那么大亚湾核电就代表了中国核电事业的巅峰。 2006 年,重通集团承担了大亚湾核电 DEG 离心式冷水机组改造的任务,用国产机组替代世界著名品牌瑞士苏尔寿 DEG 冷水机组。由于原苏尔寿 DEG 冷水机组使用的制冷剂为非环保工质,按国家环保政策的要求,需要使用 R134a 机组对其进行更换。这是重通集团第一次承接核岛范围内的转动机械改造,也是第一次承接核岛内部用国产设备替换国外设备,对机组的性能、结构布置及外形尺寸有相当严格的要求,该机组比秦山核电机组的冷量大 20% 。由于该项目为改造项目,核岛修建期间使用的设备搬运孔早已封闭,为确保机组能顺利达到核岛内其所在位置,要求机组的外形尺寸须尽量短小。勇于开拓创新的重通人舍弃行业中常用的布置模式,独立开发出一种机组新的布置方式并获得了专利。
2009 年,中国核电工程公司招罗全球企业,公开招标方家山、福清核电站 “DEG 离心式冷水机组 ” 。吸引了来自全球的近十家企业展开较量,麦克维尔、 LS 乐星公司等多家国际知名企业均参与了竞标,重通集团最终击败对手,一举夺下 12 台设备订单,再次显示了重通集团在核电领域冷水机组的研制实力。
回忆起这些年重通每一次在核电领域的攻城拔寨,总工程师黄睿就显得兴奋。 “ 到目前为止,重通已经陆续为 2 代、 2 代 + 核电技术( M310 、 CNP650 、 CNP1000 等堆型)的秦山、大亚湾、福清、岭澳、方家山等多座核电站提供了 42 台套核电专用离心式冷水机组,是我国核电站离心式冷水机组惟一的国产化供应商。 ”
数十年的经验积累和技术进步,重通不仅熟悉了核电行业标准,而且拥有了国内其他厂家无法比拟的研发、制造实力和运行维护、服务经验,是国内核电用离心式冷水机组当之无愧的引领者。正因为在核电领域拥有的领先技术和成熟经验,在领导和专家们的青睐下,重通才荣幸成为 “ 国家科技重大专项核电站定频水冷离心式冷水机组 ” 的惟一支撑单位。
定频水冷离心式冷水机组设计寿命达到 60 年重通再度巩固高端制冷机领域优势
就在 11 月 7 日的鉴定会前几日,中国工业报记者走进重通,在研发工程师程林的陪同下,走进车间目睹了这台等待鉴定的定频水冷离心式冷水机组。在现场,听着他的介绍,才了解到为期两年的项目周期内,重通人攻克了一个又一个的技术难题。
“ 首当其冲的,就是冷凝器和蒸发器,他的设计工作压力要求达到 2.1MPa ,这远高于普通空调,甚至跟以往核电冷水机组比也高很多,这就使得所有材料的厚度要增加,但同时又要满足机组总重量和换热性能要求。为解决这一技术难题,就必须要设计出换热效率特别高的换热器,我们经过潜心研究,专为本课题设计了高效厚壁传热管外翅及内肋管型和采用了全新轧制技术,通过最佳配置的管束结构,独有的分布槽及均气装置技术,实现了换热器的高效换热性能,这是换热器技术的一个新突破。 ”
“ 又比如这个产品的寿命,要求设计寿命达到 60 年,这也是以往所有核电所没有的。还有就是必须达到抗震Ⅲ类要求,确保发生地震时机组的安全。 ” 程林告诉中国工业报记者,整个项目的要求都是极高的,比如最严苛的叶轮超转速、转子动平衡、设备耐压指标乃至焊缝等等,这些主要的技术要求加起来有数十项,很多安全方面的考虑都是基于过去国外核电站事故的经验教训,也是这个项目的技术特点。
在这位项目技术负责人口中,这两年整个团队的付出,似乎都是刚刚发生的一般历历在目,其实,正是伴随着这些难关的突破,重通集团已经再度巩固了自身在制冷机领域内的绝对优势。

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