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1 华能集团核电产业发展及高温气冷堆工程建设实践崔绍章中国华能集团公司苏州

2 目录华能集团简介高温气冷堆的主要技术特征高温气冷堆示范工程进展华能集团核电管理实践及产业发展

3 华能成立于 1985 年, 是以电为核心煤为基础, 金融科技交通运输等产业协同发展的综合能源集团截至 2013 年 9 月底, 华能发电总装机 1.39 亿千瓦, 居亚洲第一世界第二, 煤炭年产能 8044 万吨, 资产总额亿元,2013 年前 9 个月的营业总收入亿元, 公司位列财富世界企业 500 强第 231 位, 业务分布于全国 29 个省市区和四大洲 6 个国家排名第 231 位排名第 246 位 2012 年 2013 年

4 作为国有重要骨干企业, 华能集团时刻关注传统能源发电面临的能源安全和环境问题, 大力推行绿色发展行动计划, 全面履行企业社会责任, 积极应对资源和环境挑战为此, 集团公司提出了优化发展煤电, 大力发展水电, 积极发展风电太阳能及其他新能源发电, 努力发展核电, 继续发展天然气发电, 持续提高低碳清洁能源装机比重, 持续提高传统能源的高效清洁利用水平的经营理念

5 履行央企责任, 发展绿色电力首倡并组织实施绿色煤电计划率先建设燃煤电站二氧化碳捕集示范项目率先建设 IGCC 电站示范项目率先建设高温气冷堆核电站示范项目第一个引进 60 万千瓦超临界燃煤机组第一个建设运营国产 60 万千瓦超临界燃煤机组第一个建设国产百万千瓦超超临界燃煤机组率先引进国外先进的大型火电厂烟气脱硫装置和烟塔合一技术建成世界首座 300 米级双曲拱坝第一个建设商业运行的风光互补发电系统

6 在核电领域, 华能集团肩负国家科技重大专项光荣使命, 建设世界首座模块式高温气冷堆核电站示范工程, 通过产学研结合, 不断推进能源技术创新, 是落实中央关于企业作为技术创新主体的有益尝试国家科技重大专项高温气冷堆核电站示范工程揭牌

7 目录华能集团简介高温气冷堆的主要技术特征高温气冷堆示范工程进展华能集团核电管理实践及产业发展

8 高温气冷堆示范工程采用的球床模块化高温气冷堆是国际核能界非常关注的先进堆型之一, 在国家 863 计划的支持下, 其单堆原型已通过清华大学的 10MW 高温气冷试验堆得到验证, 基本掌握了其核心技术清华大学 10MW 高温气冷试验堆外景 10MW 高温气冷试验堆

9 1. 示范工程采用双堆带一机方案, 石墨为慢化剂氦气为冷却剂双堆带一机反应堆热功率 500 MW 核电站电功率 212 MWe 反应堆数 2 堆芯直径 3 m 堆芯高度 11 m 氦气压力 7Mpa 堆芯出口温度 750 堆芯进口温度 250 主蒸汽温度 566 主蒸汽压力 13.25Mpa

10 2. 采用全陶瓷包覆颗粒球形燃料元件, 能承受 1620 的高温, 具有优异的高温阻留放射性裂变产物释放的能力, 在各种极限情况下燃料元件最高温度均不会超过安全限值, 不会发生堆芯熔化和大量放射性释放的事故 ;

11 3. 失压事故下余热非能动排出由于高温堆的堆芯功率和功率密度低, 高温堆的余热仅为 1000 千瓦 ( 约压水堆的 1/200), 考虑到堆内石墨能够提供大的热容, 燃料元件能够耐 1620 高温, 将反应堆设计成瘦长型, 停堆后的余热仅通过反应堆压力壳表面散出即可不需要专设设施以防止堆芯熔化余热余热

12 4.HTR-10 安全演示实验 : 试验结果验证了模块式高温堆所具有的固有安全特性在模拟的不停堆的事故情况, 且没有外部调节手段的情况下, 仅依靠反应堆自身的负反应性反馈, 反应堆的功率自动降低到与堆本体散热水平相当的水平, 同时保证燃料元件的温度低于安全限值主氦风机停止但控制棒不下落的 ATWS 试验控制棒误提升 ATWS 试验

13 主要技术特征 : 高性能全陶瓷型包覆颗粒燃料球 ; 先进的负温度系数设计非能动堆芯余热排出系统 ; 技术上不需要采取厂外应急采用球床模块式设计减少了应急堆芯冷却系统和安注系统等复杂的专设安全设施氦气出口温度可达 750 摄氏度采用蒸汽循环发电效率可达 40% 以上核能纯凝发电 ; 热电冷多联产 ; 核能制氢等

14 目录华能集团简介高温气冷堆的主要技术特征高温气冷堆示范工程进展华能集团核电管理实践及产业发展

15 2007 年 1 月, 中国华能集团公司中国核工业建设集团公司清华控股有限公司共同出资组建华能山东石岛湾核电有限公司, 负责高温气冷堆核电站示范工程的建设与运营管理华能集团 47.5% 股比中国核工业建设集团 32.5% 清华控股有限公司 20%

16 2012 年 12 月初, 国家发改委和国家核安全局相继下发了国家科技重大专项依托项目高温气冷堆示范工程可研批复文件和建造许可证 12 月 9 日, 示范工程浇注核岛厂房第一罐混凝土, 工程正式开工建设

17 2013 年 1 月 13 日, 中共中央政治局委员国务委员刘延东视察示范工程施工现场, 对项目实施情况给予充分肯定

18 高温气冷堆核电站示范工程关键路径示意图示范工程 59 个月核岛第一罐砼大件吊装结束首次并网大件具备吊装条件反应堆厂房封顶陶瓷构件安装开始三壳组装完成小时满功率运行主回路试压开始 1 # 堆装料开始 2 # 堆首次临界反应堆厂房大吊车可用压力容器顶盖安装结束主回路热试开始 2 # 堆装料开始 1 # 堆首次临界土建与安装工期 43 个月 FCD+24.5 FCD+26.3 调试工期 16 个月 FCD FCD+29 FCD+30.5 FCD+33.8 FCD+39.8 FCD+42.5 FCD+43 FCD+50 FCD+48 FCD+53.4 FCD+59 FCD+52 FCD+45.6 FCD

19 土建施工进展 : 目前示范工程正在进行核岛厂房 m 至 -5.65m 墙体施工, 和核岛 1# 2# 堆蒸汽发生器舱室 -8m 至 0m 段屏蔽冷却水模块安装 10 月 17 日, 核辅助厂房已完成 -5m 板混凝土浇筑 10 月 17 日, 核辅助厂房已完成 -5m 板混凝土浇筑 10 月 17 日, 核岛反应堆舱室 A 模块下部箱体环形预埋件正在进行锚筋焊接

20 设计进展 : 核岛及 BOP 方案设计已固化, 各系统流程图编制完成, 核岛常规岛施工图按计划提交, 进度满足连续建设的需要模板图已提交结构图已完全提交 m +11.3m +7.50m 计划提交日期 : 提交日期 : ±0.00m -5.00m 提交日期 : m -15.5m 乏燃料厂房 1# 反应堆舱室 2# 反应堆舱室核辅助厂房

21 设备研制进展 -- 反应堆压力容器 : 大锻件已全部制造完成, 目前设备制造处于筒体加工与组焊阶段, 质量和进度总体受控顶盖封头支撑座焊接大型马鞍型焊缝施焊准备上筒体 5 坡口打磨下筒体 2+ 底封头完成环缝焊接

22 设备研制进展 -- 金属堆内构件 : 各环段的卷制工作已完成, 全面进入加工组焊阶段堆内构件筒体全部卷制完成定位板已全部交货堆内构件上法兰段与上筒体 A 组焊堆芯壳组件三组已完成组焊后处理

23 设备研制进展 -- 蒸汽发生器 : 设备设计材料和加工工艺中的主要技术难点已解决, 传热管管材焊材焊接接头高温持久试验正在进行换热单元 Incoloy 800H 螺旋盘管样品风机壳支承筒体上法兰换热单元 T22 螺旋盘管 1m 高套装试验下封头精加工

24 设备研制进展 -- 主氦风机 : 主氦风机正处于技术设计阶段, 主要外购件已采购电磁轴承转子跌落试验完成 ; 主氦风机出厂试验台架主体建造完成 5 月 12 日, 清华电磁轴承铸铝转子结构样机试制成功根据目前进展, 设备交货可以满足工程进度要求

25 核燃料供应示范工程所需的浓缩铀采购合同已签订, 燃料元件加工生产合同完成技术谈判, 核燃料的完整供应链已全面落实中核北方燃料元件公司负责建设的燃料元件生产线于 2013 年 3 月 16 日开工建设, 计划 2015 年底进行高温堆燃料元件试生产核燃料元件生产线厂房示意图

26 目录华能集团简介高温气冷堆的主要技术特征高温气冷堆示范工程进展华能集团核电管理实践及产业发展

27 一华能集团核电管理实践随着集团核电事业的不断发展, 集团公司陆续组建核电事业部核电公司石岛湾公司石岛湾开发公司, 成立了福建辽宁江西安徽四个项目筹建处, 基本形成了集团公司核电项目公司两级管理体制同时, 通过示范工程建设筹备与开工建设, 核电项目公司管理体系以核安全为核心的企业文化建设已基本成型, 核电人才队伍初具规模今年 7 月, 集团公司核电事业部对高温气冷堆示范工程开展年中安全大检查

28 1. 华能集团核电管理体系初步建立参照国际原子能机构最新标准 GS-R-3: 设施与活动的管理体系构建了核电管理体系为进一步理顺核电管理关系, 加强核电管理, 促进核电发展, 2012 年集团公司成立核电事业部, 行使核电产业的专业管理职能目前, 集团层面的核电管理体系框架初步构建, 正在根据行业专家的审查意见进一步完善 7 月 25 日召开的第一轮华能核电管理文件审评对话会

29 2. 核电专业人才队伍初具规模集团公司制定了核电人才队伍建设规划 ( ), 在适当引进高端人才与自主培养实践锻炼相结合的原则指导下, 加强与境内外企业的合作, 人才队伍不断壮大, 人才队伍结构不断优化目前, 集团公司核电产业队伍已经接近 800 人华能集团核电产业员工结构

30 3. 核电人才培训体系基本成型依托示范工程建设, 加强与国内外一流高校核电企业强强联合, 有针对性地对员工进行培训, 为华能核电事业发展提供了人才支撑运行人员在美国卡托巴核电站培训运行人员在清华大学高温气冷实验堆主控室培训维修人员在田湾核电厂实习大修工作

31 利用多种方式 ( 培训双向交流等 ) 向集团公司本部管理人员普及核电知识, 强化集团公司本部人员核电专业素质, 全面掌控核电站建设运营能力集团公司核电专业知识培训班学员在田湾核电现场学习核电事业部组织业务骨干赴台湾电力公司进行了核电管理培训

32 4. 核电技术支持团队已具雏形围绕示范工程的建设, 华能集团得到了各兄弟单位的大力支持, 形成了一个覆盖设计管理生产准备信息化设备管理运行技术调试管理质量保证和监督等领域的强大技术支持团队技术支持团队

33 5. 以核安全文化为核心的优秀核电文化已基本成型经过不断践行卓越核安全文化的核心理念, 以三色文化为基础以核安全文化为核心的优秀核电文化已基本成型集团公司通过不断开展丰富的宣贯实践活动, 倡导共同愿景, 培育共同价值, 实现共同遵守, 保障华能核电事业长远安全健康发展

34 二华能集团核电产业发展近十年来, 华能集团积极参与国内外核能领域的活动, 先后成为大型先进压水堆及高温气冷堆核电站示范工程重大专项领导小组成员单位核能行业协会副理事长单位 WANO 一级会员单位核学会副理事长单位等作为注重科技积极履责的国有重要骨干央企, 华能将在确保安全质量的前提下, 高标准推进高温气冷堆核电站示范工程建设, 同时, 将发展核电作为坚定不移的发展战略, 在依托示范工程的基础上, 做好高温堆核电站产业化发展和大型压水堆核电站开发建设工作华能集团精彩亮相第十届中国国际核电工业展览会

35 1. 积极创立高温气冷堆核电技术和管理标准推进高温气冷堆核电站产业化发展及应用, 实施走出去战略在重大专项支撑下, 利用高温气冷堆示范工程建设平台, 充分发挥项目设计单位工程承包单位设备制造单位等合作单位的资源优势, 有序推进示范工程的设计采购施工调试生产准备以及投产后的运行管理工作, 积极开展高温气冷堆核电技术和管理标准的建设工作, 为高温气冷堆后续商业化推广创造有利条件借助国家能源局关于核电走出去工作平台, 调研开发国外市场, 实现高温气冷堆核电站的走出去 ; 深化与科研单位的合作, 探索高温气冷堆在城市供热, 制氢高温工艺热及分布式能源等方面的应用, 积极推广高温气冷堆技术

36 2. 科学规划统筹开发山东荣成石岛湾核电基地 4 台 AP1000 扩建机组 CAP1400 示范工程高温气冷堆示范工程

37 3. 参股在建核电项目, 积累核电建设与管理经验华能积极参股在建核电项目, 积累大型压水堆核电建设与管理经验参股的山东海阳 (5%) 和海南昌江 (49%) 两个核电项目, 共拥有权益容量 ( 在建 ) 76.2 万千瓦

38 4. 积极储备核电厂址, 确保华能核电可持续发展华能先后在近十个省份开展核电厂址开发工作其中, 山东海南厂址已被国家选用, 项目已先后开工建设 ; 福建辽宁安徽江西等厂址已取得开发权, 并列入厂址所在省的电力发展规划目前, 华能已储备超过 2000 万千瓦的核电厂址资源, 为核电可持续发展奠定了坚实基础

5. 继续深化经验反馈, 加强同行交流与合作借助行业组织及核电企业间开展的同行交流活动, 及时收集整理国内外同行在核电建设和运行阶段的各类事件报告和良好实践同时, 充分利用 WANO 核能行业协会核学会等平台, 加强与国内外核电企业科研机构的交流与合作, 广泛开展培训同行评估等活动, 吸收先进经验和创新成果, 拓展合作空间 2009 年, 中国核能行业协会在开展运行电厂同行评估的基础上,

39 5. 继续深化经验反馈, 加强同行交流与合作借助行业组织及核电企业间开展的同行交流活动, 及时收集整理国内外同行在核电建设和运行阶段的各类事件报告和良好实践同时, 充分利用 WANO 核能行业协会核学会等平台, 加强与国内外核电企业科研机构的交流与合作, 广泛开展培训同行评估等活动, 吸收先进经验和创新成果, 拓展合作空间 2009 年, 中国核能行业协会在开展运行电厂同行评估的基础上, 推出了核电工程建设项目同行评估, 并于同年 6 月组织对高温气冷堆示范工程开展了国内首次核电厂建造阶段的同行评估, 在此基础上发布了核电工程建设业绩目标与准则 2013 年 9 月 1 日, 核能行业协会再次对高温气冷堆示范工程土建施工阶段开展了同行评估希望核能行业协会能够一如既往地支持华能集团核电产业, 为华能集团搭建更多的交流平台, 也希望今后能够与台湾同行进行更多的交流, 拓展合作空间 2013 年 9 月中国核能行业协会对高温气冷堆示范工程土建施工阶段开展同行评估

中国电机工程学会2007年一季度理事长、秘书长联席会议

中国电机工程学会2007年一季度理事长、秘书长联席会议 1/511 动力与电气工程学科发展报告 (2015) 核能发电技术进展及发展趋势 2015 年 11 月 18 日目录 2/51 一专题编写情况介绍二核能发电技术进展三核电发展趋势分析四结论一专题编写情况介绍 3/51 第一阶段 ( 筹备和启动 ): 2014 年 10 月, 核能发电分会召开了专题会启动 2014-2015 年动力与电气工程学科发展报告核电专篇编写, 年底完成核能发电各个分支领域的收资,