复盘全球首座高温气堆研发、建设全历程!

2021-11-16 17:23  来源:中国核电网原创    高温气冷堆

作为我国核电自主化创新标志性技术,我国高温气冷堆项目的研发、建设历时35载,大体经历了实验堆研发和示范工程建设两个阶段。


2021年11月3日,2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重召开。世界首座模块式球床高温气冷堆奠基者和领路人,清华大学王大中院士获国家最高科学技术奖,获奖理由是他开创了我国核能事业的春天。

(中国科学院院士王大中,图片来源:网络)

王大中院士自上世纪70年代中以来,主持领导了高温气冷堆的研究发展工作,提出了一种模块式高温气冷堆的新概念,获德、美、日等国发明专利。

他主持领导了863高技术计划重点项目——10 MWe高温气冷堆研究发展工作,并在中国初步建成高温堆研究基地,为推进和建设石岛湾高温气冷堆示范工程打下了坚实的基础。


(石岛湾高温气冷堆示范工程全貌,图片来源:中核集团)

复盘研发建设历程

作为我国核电自主化创新标志性技术,我国高温气冷堆项目的研发、建设历时35载,大体经历了实验堆研发和示范工程建设两个阶段。

(一)实验堆研发、建设


试验堆研发历程

研发时间:

我国高温气冷堆研究始于20世纪70年代。

研建主体:

清华大学核研院对高温气冷堆某些关键技术进行过早期探索。

列入“863”计划:

1986年,10MWe高温气冷研究堆(HTR-10)获得国家支“863”支持。

立项:

1992年国务院批准,在2000年前建造一座热功率10MWe的高温气冷实验堆,以掌握高温气冷堆的设计、建造和运行技术,作为我国发展高温气冷堆战略的第一步。

委托建设:

1993年7月12日,国家科委、国家教委签订“863”计划高温气冷堆委托建设和运行管理合同。

建造许可:

1994年12月26日,国家核安全局完成对HTR-10“初步安全分析报告”的审评,并颁发建造许可证。

开工:

1995年6月14日,HTR-10工程浇灌第一罐混凝土。

运行许可:

2000年11月17日,国家核安全局完成HTR-100“最终安全分析报告”的审评,并颁发装料许可证。

装料:

2000年11月20日,HTR-100工程首次装料。

临界:

2000年12月22日,首次装料达到临界。自2002年11月开始,连续进行30%、50%、75%、100%额定功率下的各项实验。

并网:

2003年1月17日,HTR-100工程首次并网。2003年1月29日19:30分,完成72h的满功率调试运行和验证实验。

中核能源成立:2003年8月26日,中核集团和清华大学共同出资成立了中核能源科技有限公司(简称“中核能源”)。中核能源获得了清华大学高温气冷堆技术的独家许可使用权。

获国家科技进步一等奖:

2006年,10 MWe高温气冷实验反应堆获得国家科技进步一等奖。

作用和意义:

实践证明,我国自主设计、建造和运行的10 MWe高温气冷实验堆是成功的,它是世界上第一座建造运行成功的模块式球床高温气冷堆。它的并网发电成功,为我国模块式高温气冷堆核电站产业化发展打下了良好的基础。


(二)示范项目建设

项目立项:

2004年4月提交立项,原计划于2009年9月开工建设,2013年11月投产,中间因为福岛核事故及其他原因一再延期。

入列专项:

2006年1月,国务院正式发布“国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006——2020年)”,将“大型先进压水堆和高温气冷堆核电厂示范工程”列为国家重大专项。

项目业主:

华能山东石岛湾核电有限公司

成立时间:

2007年1月

注册地址:

山东省荣成市

股东:

中国华能集团、中核集团、清华大学

华能山东石岛湾核电有限公司由中国华能集团、中核集团公司、清华大学各出资47.5%、32.5%和20%于2007年1月共同组建,位于山东省荣成市,负责我国具有自主知识产权的高温气冷堆核电站示范工程的建设与运营管理。

控股方:中国华能集团

装机容量:200MWe

建造许可:

2012年12月4日,国家核安全局为石岛湾高温气冷堆项目颁发了民用核设施建造许可证。

正式开工:

2012年12月9日,石岛湾核电站核岛浇筑第一罐混凝土,标志项目正式开工,全面进入土建阶段。

全面安装:

2016年3月20日,石岛湾核电站反应堆压力容器吊装就位,标志着工程建设全面进入安装阶段。

全面调试:

2020年7月27日,石岛湾高温气冷堆示范工程建设全面进入调试阶段。

双堆冷试:

2020年10月19日,石岛湾高温气冷堆示范工程2号反应堆冷态功能试验一次成功。

2020年11月3日7时10分,石岛湾高温气冷堆示范工程1号反应堆冷态功能试验一次成功。

双堆热试:

2020年11月25日和12月14日,石岛湾高温气冷堆示范工程启动热试抽真空除湿。2020年12月30日20:12两台反应堆完成加热除湿,反应堆回路温度均稳定在250℃,压力均稳定在7MPa,标志着示范工程继双堆冷试之后,全面开展双堆热态功能试验,热态试验(简称热试)进入最后阶段。

运行许可:

2021年8月20日,石岛湾高温气冷堆核电站示范工程获国家核安全局颁发《核设施运行许可证》,标志着示范工程已通过运行前的核设施安全许可审批,具备装料运行条件。


(图片来源:中国华能)

根据《中华人民共和国核安全法》有关规定,核设施获得运行许可,标志着核设施已按照许可的设计和质保要求建造完成,调试结果满足设计要求,相应运行规程满足安全管理要求。

首堆装料:

2021年8月21日16时09分,石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首批核燃料成功装入1号反应堆,标志着世界首台球床模块式高温气冷堆正式进入“带核运行”状态。


(首堆装料 图片来源:中国华能)

双堆临界:

2021年9月12日9时35分,石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次达到临界状态,机组正式开启“带核运行”。

2021年11月11日1时12分,石岛湾高温气冷堆核电站示范工程2号反应堆实现空气气氛下首次临界,机组正式开启“带核运行”。

积极安全序发展核能是我国优化能源结构、保障能源供给安全、实现“双碳”目标的重要路径之一。

坚决贯彻落实国家核电强国建设战略,2021深圳核博会将于12月8-10日在深圳国际会展中心隆重召开,“华龙一号”、高温气冷堆、“国和一号”等先进核电技术将集中亮相,全面加快“走出去”连接世界的步伐。



深圳核博会

图为技术


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