走近大国工程丨生态核电赋能大湾区

2023-06-06 10:21  来源:中央纪委国家监委网站     生态核电  广东核电站  太平岭核电站  华龙一号

广东省惠东县黄埠镇滨海区域,粤港澳大湾区首座三代核电项目——中广核广东太平岭核电厂(以下简称“太平岭核电”)雏形初显。经过3年多的建设,太平岭核电1号、2号机组核岛穹顶吊装均已顺利完成,目前一期项目工程正式进入设备安装高峰期。


中央纪委国家监委网站 陈瑶

广东省惠东县黄埠镇滨海区域,粤港澳大湾区首座三代核电项目——中广核广东太平岭核电厂(以下简称“太平岭核电”)雏形初显。经过3年多的建设,太平岭核电1号、2号机组核岛穹顶吊装均已顺利完成,目前一期项目工程正式进入设备安装高峰期。

太平岭核电总投资约1200亿元,规划分三期建设6台“华龙一号”自主三代核电技术机组。全部建成投产后,每年供电500多亿千瓦时,能有效支撑大湾区的经济增长,每年产生的环保效益相当于造林近11.3万公顷,创造绿色GDP200多亿元。

近年来,随着我国安全、清洁、高效核电技术的推广应用,生态核电的概念应运而生。作为我国首个生态核电示范项目,太平岭核电如何践行生态核电理念?在项目建设中又面临怎样的挑战?让我们走进正在建设中的太平岭核电。

共生、互生、再生,既是生态环境的参与者,又是区域经济的贡献者

今年以来,太平岭核电建设加力提速。尽管建设任务繁重,但对于建设团队来说,背倚绿林、抬眼望海的工作环境,能缓解不少疲惫。

2019年底,经国家审慎评估建设所需的气象、水文、地震、地质和岩土工程等综合技术条件,太平岭核电最终在红海湾西北岸的考洲洋畔破土动工。“以往我们谈生态,更多考虑的是自然环境。而生态核电所描绘的重点是核电与区域发展的系统性和协调性,明确了核电厂与周边自然环境、社会人文和政治经济的关系。”中广核惠州核电有限公司综合管理部经理李勇将这种关系概括为共生、互生、再生。

共生,是为了让核电项目成为生态环境的“友善者”。“共生就类似于海葵和小丑鱼的关系。”李勇打了个比方解释道,小丑鱼能够帮助海葵清理身上的淤泥、黏液和寄生虫,海葵则通过它的触手,保护小丑鱼免受掠食。“我们的目标是通过技术及管理手段,尽最大可能减少对资源的占用,降低对自然和社会人文环境的扰动。”

为此,太平岭核电从选址、设计、建造开始,可谓步步精心。

在主厂区空间布局上,太平岭核电主动避让厂址周边的原始海滩、无人岛礁,为了保护附近的烟墩岭烽火台,将厂址向东平移;设计建造之初,太平岭核电就确定了将6台核电机组辅助厂房一体规划的思路,尽可能减少对土地、林业等自然资源的占用。

丰富的海水资源能够为核电机组提供充足的循环冷却水。为了减少因循环冷却水温升对大陆架海洋生物和近海海域环境的影响,施工方案采取避让取水、隧洞远排、施工区域退让等措施,将太平岭核电1号、2号机组的排水隧洞口延伸到距离海岸线3000米外的深海区域。同时,通过定期监控施工对水质、大气、海洋生态的影响,保障施工期环境影响的最小化。采访时记者注意到一个细节,对于建设过程中被占用的植被资源,施工方不是简单地砍伐移除,而是采取竣工后恢复的措施,尽最大程度做到与周边环境和睦共处。

生态是贯穿太平岭核电全周期的核心要义。基于“三生”理念,太平岭核电在采取保护、恢复、改善、利用等方式更好地保护环境之余,也在蓄力激发更多生态可能性。

“从共生到互生、再生,我们既要做生态环境的参与者,更要做区域经济的贡献者。”李勇告诉记者,项目充分考虑周边产业、交通、居民点、保护区等社会方面的发展需求,将生态发展理念融入地方发展规划,带动特色产业,持续提升区域就业,助力地方产业升级,使项目与地方群众共享发展红利。“我们希望在通过项目建设提供清洁电力的同时,构建绿色、和谐、繁荣的‘核电+’经济圈,从空间上勾勒出太平岭核电与区域相互作用的地理范围,带动周边村镇发展,让公众共享核电创造的成果和价值,实现核电与区域经济社会共同高质量发展。”

先进建造工艺、国产化设备,关键核心技术支撑刷新项目进度

今年4月19日8时08分,太平岭核电2号机组常规岛传来阵阵欢呼声。历时39小时50分钟,常规岛的2BMX汽机运转平台顺利完成浇筑。

2BMX汽机是个纵深高度近74米的“巨人”,混凝土浇筑工程的施工体量、难度和风险可想而知。中广核惠州核电有限公司工程管理部土建施工管理主任工程师易明雄介绍,为确保施工进度,去年9月还专门组织召开工期优化动员大会,编制工期优化专项进度计划。“从2月8日开始钢筋绑扎起算,施工总历时68天,比原定的节点目标提前了12天,为后续设备安装创造有利条件。”

对于太平岭核电来说,2023年是攻坚突破年,要面临年底实现1号机组冷试等一系列重大挑战。重任在肩,工程建设“进度条”需要不断被刷新。

“工程项目高效推进的背后,离不开先进工艺技术的有力支撑。其中,模块化施工尤为亮眼。”易明雄说,这一技术的核心理念就像搭积木。

具体而言,“华龙一号”建设过程中涉及的截锥体及钢衬里筒体模块、堆腔水池不锈钢模块、蒸汽发生器(SG)隔间模块的搭建,就像是一块块“积木”。这些“积木”体积大、质量重,要迅速准确地完成搭建,技术团队进行了大胆创新。

以钢衬里模块的搭建为例,易明雄做了进一步的解释。钢衬里是由底板、截锥体、筒体、穹顶四大部分构成的一个密封钢制壳体。为完成这些模块的搭建,技术团队采用车间预制、现场拼装焊接、整体吊装的方式,把钢衬里各部件提前分段拼接,再一圈一圈往上摞,这不仅降低了高空作业风险,也加快了钢衬里施工进度。“该技术落地并运用于太平岭2号核岛,不仅填补了国内相关领域技术应用的空白,还为核岛土建施工节约了50余天主线工期。”

关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,必须掌握在自己手中。记者了解到,太平岭核电在建设过程中攻克了多项技术难关,诸如自主研发环吊环轨梁整体吊装、动土作业与地下管网可视化管理、RPA智能编码机器人等先进工艺技术,并推动了纯国产化设备的诞生。

数字化仪控系统是核电厂的“神经中枢”,控制着核电厂数百个系统、上万个设备的运行和各类工况处理过程,对保证核电厂安全稳定运行发挥着重要作用。在太平岭核电1号机组,我国首个具有自主知识产权的核级数字化仪控系统“和睦系统”,已与“华龙一号”完美结合,验证了我国先进三代核电技术和先进核电数字仪控设备的良好融合,推动仪控设备的国产化和自主化。

对照高标准、严守生命线,把安全细节抠到极致

核安全是核电行业的生命线。安全走到哪一步,科学才能走到哪一步,太平岭核电自然也不例外。

太平岭核电所采用的“华龙一号”技术路线,是我国在三十余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上,研发的具有完全自主知识产权的三代核电创新成果。在安全方面,采用“能动和非能动相结合”的安全设计理念,满足国际最高安全标准,设置了完善的严重事故预防和缓解措施。

为确保核安全,核电厂共有三道安全屏障。第一道是把核燃料及其裂变产物封闭起来的燃料包壳;第二道是由反应堆压力容器、蒸汽发生器、主管道、主泵、稳压器等构成的一回路承压边界;而第三道是从外部肉眼可见的反应堆安全壳。

反应堆安全壳是包在反应堆主要设备外,起保护作用的一个立式圆柱状半球形顶盖或球形的密封金属或混凝土外壳。穹顶则是保证反应堆厂房完整性和密封性,实现固有安全的重要组成部分,其搭建是个不小的挑战。据了解,反应堆高约70米,穹顶与钢衬里筒体对接处钢板厚度仅为6毫米,安装精度要求高,施工难度大。另外,要让重达260吨、直径45米的穹顶实现整体吊装,同时还要考虑风速、天气等外界因素的影响。

在太平岭核电2号机组反应堆安全壳施工过程中,为确保吊装达到安装精度,“一次过”,项目建设团队利用建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)等智能核电建造技术,动画模拟吊装过程控制操作,预设吊装可能的难点并制定解决方案。“我们在正式吊装前组织开展穹顶吊装空钩模拟演练、应急演练、穹顶试吊、铆工和焊工焊接演练等数十个工种配合工作总计80次,可谓做足了准备。”易明雄告诉记者。

反复模拟只为了把安全的细节把控到极致,项目建设团队以“严慎细实”的工作作风,通过技术攻坚为核电厂上“安全锁”。

就在今年4月11日,太平岭核电1号机组首台应急柴油发电机组顺利入驻。作为核电厂内独立的应急电源,它能够在厂内失去所有外部电源时,为核电厂反应堆专设安全设施提供电源,是保证反应堆安全运行的重要设备,也是核电厂安全屏障的重要组成部分。应急柴油发电机组的成功引入,标志着太平岭核电厂用应急内电源建设迈出关键一步,同时作为冷试所需的重要电源,它的成功引入也为年底冷试目标的实现奠定了良好的基础。

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