7月5日下午4時,在中核集團中國核動力研究設計院九O九基地的先進核電安全系統綜合試驗大廳控制室,國內外首次開展的低功率、蒸汽發生器低水位二次側非能動余熱排出系統換熱能力試驗工況順利完成。至此,華龍后續機型安全系統綜合性能試驗任務全部完成,標志著華龍后續機型優化的非能動安全系統得到了充分的驗證,也標志著中核集團具備了針對三代壓水堆型非能動安全系統全系統耦合的精確模擬試驗能力,為后續能源安全保障和綠色低碳轉型奠定了堅實基礎。
華龍一號是中核集團在30余年核電科研、設計、制造、建設和運行經驗基礎上,研發設計的具有完全自主知識產權的三代核電技術。2021年1月30日,華龍一號全球首堆——中核集團福建福清核電5號機組投入商業運行。這標志著我國在三代核電技術領域躋身世界前列,成為真正掌握三代核電技術的國家。作為中國高端制造業走向世界的“國家名片”,華龍一號是當前核電市場上接受度最高的三代核電機型之一。所有核心設備均已實現國產,國產化率達88%,完全具備批量化建設能力。目前,華龍一號國內外已在運6臺,裝機695萬千瓦;國內核準在建20臺,裝機2404萬千瓦。
華龍后續機型的研發,是中核集團加快實現高水平科技自立自強和踐行國家“雙碳”戰略的重要成果,是中核集團核能“三步走”發展戰略的堅實一步。中核集團核動力院和中核工程基于“使用一代、研發一代、探索一代”的可持續發展理念,在華龍一號首堆示范工程建造期間,于2018年9月聯合提出啟動華龍后續機型研發,持續提升華龍一號的安全性、經濟性、運行可靠性、運行靈活性、環境友好性以及先進性。2020年底,中核集團批復立項華龍后續機型研發項目,旨在進一步提高我國壓水堆技術的自主創新水平和市場競爭力。集團公司緊前布局,集中優勢力量協力攻關,完成了標準初步設計的評審。
安全系統綜合性能試驗作為華龍后續機型研發項目至關重要的攻關課題,得到集團公司“兩總系統”的高度重視,核動力院堅定落實,核與輻射安全中心、華龍國際等單位專家到現場見證指導,中國核電、中核工程全力支持和地方政府大力協同,試驗大廳及裝置于2022年5月開工建設,僅耗時兩年就完成從試驗大廳建設及裝置安裝、調試至全部試驗研究完成,創造了國內外先進核電非能動安全系統綜合試驗裝置建設及試驗研究的進度奇跡,也是核動力院踐行“整體·協同”的典范。
華龍后續機型安全系統綜合性能試驗研究目的是針對優化的安全系統,開展一系列失水事故直接注入階段特性、失水事故再循環階段特性、非能動安全系統魯棒性、典型設計基準事故以及多重失效及縱深防御能力的試驗研究。為此,核動力院自主設計建設了“先進核電安全系統綜合試驗裝置”。該裝置集成了非能動安注、非能動余熱排出和非能動安全殼長期循環冷卻三大非能動安全系統和兩大能動安全系統,采用了全溫、全壓、全高、實時的模擬方法,打造了系統集成最全、模擬失真度最低的安全系統綜合試驗裝置,可實現原型反應堆正常運行、事故工況、非能動安全系統投入、長期再循環、72小時余熱排出等進程的全過程全系統瞬態模擬。截至目前,安全系統綜合性能試驗共完成了共計39項試驗工況,獲得的寶貴數據為華龍后續機型的原型設計、軟件驗證以及安全審評提供重要的數據支撐。
面臨系統極為復雜、部分潛在技術風險難以充分識別的情況下,試驗團隊貫徹落實一體推進“抓質量、保安全、促進度、控成本、穩增長、增效益”十八字工作方針,堅持把控過程質量細節、提前釋放安全風險,穩步推進試驗研究進度、多線并舉解決技術難點,相繼突破了“177堆芯”電加熱精細化模擬,多類型事故模擬控制,精細化堆芯溫度測量以及長期高溫高壓工況、高低溫、高低壓瞬時變化工況下的可靠性技術等諸多難點問題,獲得了可用于先進壓水堆原型設計、軟件驗證、以及安全審評的近40萬組重要數據,達到國際先進壓水堆安全系統綜合試驗研究先進水平。
生態環境部核與輻射安全中心、華龍國際核電技術有限公司、中國核電工程有限公司、中國核能電力股份有限公司領導和專家共同見證此次試驗。