哈电集团在昌江机组的设计制造过程,VVER-1000核电汽轮机研制

 澳门24小时娱乐     |      2019-12-06 22:20

4月18-19日,中国机械工业联合会在北京组织召开鉴定会,对哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(简称“哈电汽轮机”)“VVER-1000核电汽轮机研制”科技成果、哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司“1200MW等级核电站半速汽轮发电机及辅助系统国产化研制”新产品技术进行了鉴定。两组鉴定委员会分别听取了研制总结报告,审阅了相关资料。经过质询和讨论,相关鉴定组一致认为:“VVER-1000核电汽轮机研制”科技成果具有完全自主知识产权,取得了显著的经济效益和社会效益,达到国际先进水平;“1200MW等级核电站半速汽轮发电机及辅助系统国产化研制”新产品技术达到国际先进水平、运行可靠、应用前景广阔,均同意通过鉴定。

近日,在中国南方电网进行的机组评比中,哈电集团参建的海南昌江核电厂1号机组以出色的运行业绩,在南方五省区300余台发电机组考评中脱颖而出,荣获"2016年系统运行效能优胜奖",摘得"金牌机组"桂冠。

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黑龙江电视台对哈电集团汽轮机公司“650MW等级核电汽轮机国产化研制”获得“中国工业大奖表彰奖”进行了报道。

“VVER-1000核电汽轮机研制”鉴定委员会由哈尔滨工业大学秦裕琨院士、黑龙江省机械工程学会秘书长郭洪鑫分别担任主任委员和副主任委员;“1200MW等级核电站半速汽轮发电机及辅助系统国产化研制”鉴定委员会由中国工程院顾国彪院士、中国工程物理研究院邓建军院士分别担任主任委员和副主任委员,同时邀请了来自国内电力公司、设计院、电科院以及高校的行业专家组成鉴定委员会。

中国南方电网金牌机组评比,主要从机组可靠性、非停控制、非计划降出力管控、调度管理、安全、经济运行等指标提升,以及保障社会用电等方面做出的贡献等领域综合进行考量评价。

日前,由哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自主研发的VVER-1000核电汽轮机——田湾核电二期工程3号机组完成了性能考核试验。在反应堆功率为每小时3012兆瓦的条件下,机组出力达到1136兆瓦,大大高于田湾一期工程俄制机组,超出性能保证值10兆瓦。该机组的成功投运,标志着哈电汽轮机在百万等级核电汽轮机技术方面完成了从引进、转化、吸收到全面国产化,再到自主创新、领军核电领域的华丽转身,也标志着哈电汽轮机核电技术由此跻身世界第一方阵。

12月9日,中国工业经济联合会发布了第五届中国工业大奖公告,哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(简称“哈电汽轮机”)“650MW等级核电汽轮机国产化研制”获得“中国工业大奖表彰奖”荣誉,这也是继2016年12月,哈电锅炉“燃用准东煤超临界锅炉研制及工程应用示范项目”获得中国工业大奖后,哈电集团再一次获得中国工业大奖奖项!

哈电集团总经理助理、哈电股份副总裁张海权带队,集团公司科技管理部、核电事业部有关领导以及哈电汽轮机、哈电电机有关领导和人员参加会议。

据悉,中核集团海南昌江核电站于2010年4月25日开工建设,是当时海南投资最大、技术领先、工艺环保的能源建设项目,采用了成熟的国产二代改进型核电技术,具有可靠的技术安全性,单机容量为650MW。哈电集团提供汽轮机和发电机设备。

一路走来,田湾核电二期工程3号机组留下一串闪光足迹:2017年10月5日,核蒸汽冲转一次成功;2017年10月6日,一键启动一次成功;2017年12月30日,首次并网一次成功;2018年2月15日,100小时满功率连续运行考核一次成功。作为哈电汽轮机首台自主设计制造的百万等级核电机组,田湾核电二期工程3号机组实现了四个“一次成功”的“大满贯”记录,国内史无前例。该项目在电站规划、项目管理、工程建设方面均采用中方设计规划理念,首次实现由中方业主、中方电力设计院、中方主机制造商自主完成的核电工程建设项目,为中国进军国际市场积累了丰厚的工程经验。

中国工业大奖是在2004年国务院批准设立的我国工业领域最高奖项,被誉为中国工业的“奥斯卡”,旨在表彰坚持科学发展观、走中国特色新型工业化道路,代表我国工业化的方向、道路和精神,代表工业发展最高水平,对增强综合国力、推动国民经济发展做出重大贡献的工业企业和项目,以树立一批优秀标杆企业和项目,并带动形成一大批具有核心竞争力的企业。大奖包括“中国工业大奖”、“中国工业大奖表彰奖”和“中国工业大奖提名奖”三个层次奖项,由中国工业经济联合会联合12家全国性行业协会共同组织实施,每三年评选、表彰一次。2017年6月,哈电汽轮机“650MW等级核电汽轮机国产化研制”经黑龙江省企业联合会推荐申报了第五届中国工业大奖。“650MW等级核电汽轮机国产化研制”荣获这项中国工业“奥斯卡”,充分体现了哈电汽轮机在核电汽轮机领域的设计制造水平,进一步巩固了哈电汽轮机在国内核电常规岛俱乐部的龙头地位。

据了解,田湾核电站二期3号、4号机组项目是中俄最大的核能合作项目,作为中国核电国际合作的“龙头”工程意义重大。其核岛部分采用俄罗斯VVER-1000堆型设备,常规岛采用国产设备。其中汽轮机和汽轮发电机分别由哈电汽轮机和哈电电机承制,这也是在国内首次研制核电VVER-1000堆型半转速汽轮机和汽轮发电机。

披荆斩棘却“惊喜”不断

澳门24小时娱乐官网 ,据了解,从上世纪制造国内首台秦山二期650兆瓦核电汽轮机开始,到设计制造世界首台第三代AP1000核电机组——三门项目,再到现在的田湾二期工程,哈电汽轮机从无到有、从小到大,从最初生产每一个部套都要借鉴国外技术,到现在完成了全面的自主化设计,哈电汽轮机在核电汽轮机领域的发展成为中国核电发展的一个缩影。据哈电汽轮机相关负责人介绍,哈电汽轮机于2012年启动田湾二期工程设计方案研究。经过数次数据分析、理论验证和修改,历时两年完成共计23万字的设计报告,这意味着哈电汽轮机完全自主研发的VVER-1000核电技术研发成功。设计方案包括32个子报告,涵盖了核电汽轮机总体设计、高低压模块设计、气动及叶片设计等11个大方面。

该项目主要是在研制秦山3、4号650MW等级核电国产化汽轮机得到成功应用的技术,是国内首次实现650MW全转速核电汽轮机末级、次末级叶片设计、试验和制造,形成了系统的长叶片设计和制造规范(包括防侵蚀和去湿技术);优化了主油泵-涡轮增压泵供油系统技术,耗功少、噪音小、系统稳定;根据核安全要求,国内首次采用概率分析方法对汽轮机转子飞裂的概率进行了分析;首次实现核电主汽调节阀的自主化设计和制造;采用新型冷凝器模块化设计技术,缩短现场安装周期;建立了核电汽轮机电液联调试验台架,首次在工厂实现电液联调试验等特点和突破的世界先进、国内领先的核电技术。

目前,田湾二期工程3号、4号机组实现了“四个一次成功”的“大满贯”记录:核蒸汽冲转一次成功、一键启动一次成功、首次并网一次成功、100小时满功率连续运行考核一次通过,这在国内尚无先例。田湾核电二期工程3号机组于2018年5月19日一次性通过性能考核试验,TMCR工况出力达到1137.461MW,超过设计保证值11.461MW,机组的振动、胀差、位移、偏心、瓦温等指标优秀。

核电发展,“安全”是关键。因此,核电机组的设计技术、生产安全等级、制造标准较常规机组要更优、更高,相应的生产制造难度也更大。哈电集团在昌江机组的设计制造过程,可谓披荆斩棘,却又“惊喜”不断。

VVER-1000核电汽轮机部分技术为国内首创,实现了我国核电常规岛技术发展的新突破。第一次实现了适用于VVER堆型的核岛与常规岛的控制系统无缝对接,田湾核电项目的一键启动系统一次启动成功;第一次实现适用于VVER堆型的、具有完全自主知识产权的首台半转速核电汽轮机的研制,填补了国内主机制造厂在电站系统三维布置设计方面的技术空白,标志着哈电汽轮机在百万等级核电汽轮机领域已经具备了“中国制造”的能力;第一次实现由国内汽轮机制造厂独立完成TG设备和辅助系统三维布置计算,成为国内首家可独立进行常规岛系统设计和布置的汽轮机制造企业;第一次实现在百万等级核电汽轮机机型上自主设计弹性基座模式,打破了弹性基座依靠国外技术的惯例。

秦山3、4号650MW等级核电国产化汽轮机具有自主知识产权。该项目的成功投运,形成了具有特色的核电汽轮机设计体系,促进了行业设计技术的发展,经济效益和社会效益显著,标志着我国650MW核电机组全面实现了设计、制造的完全国产化。该项目经中国核能协会组织行业专家鉴定整体技术达到国际先进水平,荣获“中国核能协会二等奖”。同时,哈电汽轮机为海南昌江提供的两台650MW核电汽轮机组已并网发电。在中国南方电网2016年工作总结及表彰大会上,海南昌江核电厂1号机组以出色的运行业绩,在南方五省区300余台汽轮发电机组考评中脱颖而出,荣获“2016年系统运行效能优胜奖”,摘得“金牌机组”桂冠。

VVER-1000核电汽轮机为单轴、四缸六排汽、带中间汽水分离再热器、额定转速为1500r/min的凝汽式汽轮机,采用弹性基础型式,满足核电对于抗震性的要求;采用了先进全三维流场设计方法、适用于湿蒸汽环境下的高效叶型和先进的去湿和防腐技术,大幅提升了汽轮机通流效率;采用了双管束四流程技术的新型MSR设备,大幅提升了汽水分离和换热效率;采用了国内主机制造厂首次采用的电站系统三维布置设计,简化了汽轮机汽水系统设计,简化了系统管道布置,减少了附属设备数量。

多项汽轮机关键技术实现“首次”应用成功。海南昌江核电厂1号、2号机组汽轮机设备是单轴、四缸、六排汽带中间汽水分离再热器的全转速反动凝汽式汽轮机。哈电集团在总结秦山项目联合设计成功经验的基础上,进行650MW核电汽轮机组自主化优化设计改进,建立适应核电要求的设计体系。

据介绍,目前,哈电汽轮机已拥有“华龙一号”、优化型AP1000、改进型VVER-1000、CAP1400、CANDU等大功率核电汽轮机技术,以及ACP100核电小机、低温供热堆核电小机技术,并正在研发CAP1700、高温气冷堆、海上浮动电站核电小机等多种核电机型。“大兵小将”齐头并进,并将继续拓展海外市场,谱写中国核电汽轮机从“引进来”到“走出去”的新篇章。

1200MW等级核电站半速汽轮发电机设计单机容量1318 MVA、单机功率1186.2MW、额定电流31076 A、额定转速1500 r/min、效率98.9%,发电机部件材料和设备的选择都是基于60年的设计寿命,是国内首次研制的新产品。通过产品的研制,哈电电机自主开发出30kV等级多胶模压定子线棒绝缘设计和制造技术、掌握了核电半速汽轮发电机的电磁和通风冷却设计技术;提出并实现了汽轮发电机定子冲片水溶性环保涂层厚度控制工艺,绝缘性能优异;攻克了关键材料和重要部件国产化制造工艺的多项难题,研制出国内首台第三代核电国产化的半速汽轮发电机及辅助系统,技术指标优良,满足合同和相关标准要求。这些技术,为国家发展百万等级核电站提供了优质设备和清洁可靠的能源,也为国家开发更大容量、更先进的核电机组提供了技术支撑。

哈电集团重点解决了高压进汽部分设计及强度计算、高压缸中分面螺栓布置设计、堆焊防侵蚀层设计、轴系结构设计、低压缸刚度设计优化和分析等设计问题。研制过程中对主汽调节联合阀、动静叶片、DEH等进行国产化设计。对关键技术进行科研攻关,在国内首次实现650MW全转速核电汽轮机末级、次末级叶片设计、试验和制造;首次采用概率分析方法对汽轮机转子飞裂的概率进行了分析;首次实现核电主汽调节阀的自主化设计和制造;首次建立了核电汽轮机电液联调试验台架,在工厂实现电液联调试验;首次实现了冷凝器的模块化设计;首次实现了DEH和RTC一体化设计工作,圆满地完成了自主化设计和制造工作,并获得多项国家专利。