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中国电力报:“核”力崛起 完美匹配VVER——中国能建东北院负责常规岛和BOP设计的田湾核电二期工程按期全面投产
来源:东北院 作者:孙岳 发布日期:2019-01-08 浏览次数: 字号:[ ]
 

  黄海之滨,连云港城。在这里坐落我国最大的在建核电基地之一——田湾核电。2018年1222日,由规划设计集团东北电力设计院有限公司(以下简称“东北院”)负责常规岛和BOP设计的田湾核电站4号机组具备商运条件,这标志着田湾核电站二期工程(34号机组)按期全面投产。

  在工程建设过程中,东北院始终坚持“安全第一、质量第一”的方针,充分发挥东北院在核电常规岛方面的设计优势,成功解决了国产常规岛设备匹配俄罗斯VVER堆型的技术难题,为将该工程打造成为自主研发水平高、安全性强、技术指标先进的核电工程奠定了坚实基础。

  深入研究VVER技术,提升自主设计水平

  核电站分为核岛和常规岛两大部分。田湾核电站二期工程核岛采用了俄罗斯VVER堆型,而常规岛采用了国产设备,这种匹配在世界上还是首次。能否将两者成功匹配,是整个工程成败的关键。

  东北院副总工程师石磊介绍说:“本项目的难点在于目前国内尚无国产常规岛匹配俄罗斯VVER堆型的先例。东北院项目团队通过深入研究俄罗斯VVER堆型的特点,从物项分级、汽轮机冲转堆功率平台、汽轮机旁路系统、主给水系统及其联锁控制、循环冷却水泵热备用状态分析等多方面开展专题研究,提出了一整套解决方案,成功攻克了项目中的设计难题。”

  匹配工作如何做?标准统一是基础。东北院通过对比俄罗斯的物项分级原则及国内核电站普遍采用的分级原则,遵照中国的标准规范及工程程序文件,优化了工程中的重要设备及厂房的布置,通过多次与环境保护部核与辐射安全中心的深入研究并最终审查确认,以及多轮对俄谈判的结果,终于攻克了田湾核电站3、4号机组包括安全分级、抗震分类、规范等级和质量保证分级在内的物项分级难关,也对后续类似工程具有重大的参考意义。

  另外,东北院项目团队对VVER反应堆在启动特点、功率变化速度等方面的深入研究,结合汽轮发电机组功率提升速度、汽轮机冲转准备工作、冲转负荷等技术特性,确定了本工程合理的汽轮机冲转堆功率平台技术方案,为2台机组顺利冲转、首次并网成功、投入商运都奠定了坚实基础。充分考虑VVER机组未来提升发电功率的可能性,东北院设计的常规岛具备与之相匹配的增容条件,为核电站将来的增容并随时在工程中的实现提供了可能。

  建成后的田湾核电3、4号机组单机容量均为112.6万千瓦,其中常规岛和BOP设备国产化率达到98%,技术先进性达到了国际先进水平,东北院功不可没。

  贯彻安全第一理念,打造安全可靠工程

  安全是核电建设核心要义。在开展核电常规岛设计过程中,东北院始终把“安全第一”的理念贯彻始终,通过多种措施,努力将工程打造成为优质高效、安全环保的核电工程。

  “可靠的厂用电系统是确保核电站反应堆冷却系统安全运行的重要保障。为此,东北院设计了‘6纵3横’的供电网络,大大提高了供电的可靠性和核电站运行的安全性。”石磊信心满满地说。

  东北院项目团队在厂用电系统设计中,依据核反应堆冷却环路的工艺系统配置特点,将核安全系统的第1类和第2类负荷由4路独立的应急电源供电通道供电;非安全系统的第2类负荷由2路独立的可靠供电电源通道供电,各个通道之间实体隔离,相互独立。同时根据工艺系统安全分级和相应的供电要求按正常运行供电系统、正常运行可靠供电系统和应急运行供电系统设置三级供电母线,在核电站的各种工况下厂用电系统均能向核岛、常规岛以及厂区内其它子项的所有用电设备提供所需的安全、可靠电源。

  这种总体上按“6纵3横”配置的供电网络脉络清晰、分级明确,既能保证每条环路系统的供电独立性又避免了不同安全等级用电设备发生故障时的相互干扰,且每个应急电源供电通道和可靠供电电源通道都设有独立的柴油发电机,保证核电站全厂失电工况下的安全停运。

  不仅如此,东北院项目团队还在核电站控制系统方面取得了重要成果。田湾核电站3、4号机组主仪控系统负责电站90%工艺设备的控制和调节,该系统设计的优劣将直接影响到机组的安全性、负荷因子和稳定性。东北院在项目开工之时就与俄罗斯、德国(主仪控采用德国西门子公司控制系统)签署了《仪控三方协议》,加强了仪控项目的管控力度,完善仪控设计管理流程,固化中俄德三方联合工作机制,明确各方责任及主仪控相关各功能组输入数据递交、DF1DF2进度,成功消化了其他工程因提资滞后造成主仪控详细设计延后的影响,为后续整个项目按里程碑节点顺利开展奠定了坚实基础。

  田湾核电站概率安全评价表明,在当前世界上运行的核电站中,其安全性评价属于先进水平。

  质量管控精益求精 优质服务贯彻始终

  出图质量事关工程安全。东北院在田湾核电二期工程的常规岛和BOP设计中,通过采取一系列行之有效的措施,提升了核电设计的精细化水平和设计成品质量。

  设计成品质量是对设计精细化水平的最终检验,也关系到核电设计安全的重大问题。东北院在田湾二期工程设计中严把质量关,从公司、核电工程部、各专业三个层面进行把关,确保核电设计成品质量。每年在施工图大检查中,核电工程是必查内容,为核电的设计成品增加了审查的关卡;各专业的设计成品从公司各级审查过后,还要提交总体设计单位进行审查,由各专业根据审查意见进行修改;经过严格的审查和把关,东北院每年各个核电项目施工图优良品率都能够达到年初制定的质量管理目标,不仅高于常规火电项目,而且随着各专业核电设计的日益成熟,优良品率也在逐年上升。

  核电站的建设周期长、标准高、难度大。田湾核电二期工程于2012年12273#机组开始浇筑核岛第一罐混凝土,到201812月224#机组商业运行,总工期72个月,其中经历了长达2两年的运行试验、调试,进行了多达100余项的试验。在此过程中,东北院组建了专业化的现场服务团队,积极配合现场的各项试验、改造工作。

  东北院于2012年8月田湾3号机组开工伊始就派驻工地代表,20132月成立了现场服务组,委派宋玉萍为现场工地总代表,土建、热机、水工、电气、热控等专业工代开始长驻现场,全过程参加土建及安装施工,配合业主、施工单位、监理、调试等部门及时处理施工中出现的问题。在施工过程中,严格执行国家有关规范、规程和技术规定,确保工程安全、可靠、经济、环保,多次获得业主好评。

  田湾核电二期工程的顺利投运,标志着东北院在核电站常规岛和BOP设计领域已达到国内先进水平,成为了全国唯一一家具有国产常规岛匹配俄罗斯VVER堆型设计经验的公司,未来必将在核电设计领域赢得更大的市场空间!

  (《中国电力报》2019年116版)




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