从华龙到玲龙,衡芯®品牌高质量发展之路

2024-05-11 09:36  来源:中国核动力研究设计院    玲龙一号  昌江核电站  福清核电站  漳州核电站  华龙一号  三代核电

“验收合格,准许设备出厂!”5月10日,在四川成都玲龙一号堆芯测量系统生产现场,简单的一句话,引发了一阵热烈的掌声。


“验收合格,准许设备出厂!”5月10日,在四川成都玲龙一号堆芯测量系统生产现场,简单的一句话,引发了一阵热烈的掌声。

玲龙一号衡芯®系统成功通过出厂验收。

“这是核动力院具有自主知识产权的核反应堆堆芯测量系统在多堆型应用上的重大突破,衡芯®品牌又打了一场漂亮仗。”中国核动力研究设计院堆芯测量系统供货项目经理杨戴博激动地说道。目前,衡芯®品牌已经成功应用于福清5、6号,漳州1、2号,海南昌江3号机组。

由核动力院自主设计研制的堆芯测量系统,取名衡芯®。“衡”来自于《礼记》“犹衡之于轻重也”,取称量、测量之意;“芯”则代指反应堆堆芯。衡芯®主要用于实时测量堆芯中子注量率、压力容器关键点液位等参数,同时在线计算燃料组件功率密度和堆芯功率分布等信息,对反应堆安全、经济运行起着至关重要的作用,被誉为反应堆心脏的“守护者”。

习近平总书记指出,要加快建设一批产品卓越、品牌卓著、创新领先、治理现代的世界一流企业。国资委要求要进一步加强品牌建设的顶层设计和战略部署,努力培育“中国品牌”,核动力院坚决贯彻落实党中央有关部署,在集团公司的组织领导下,大力推进品牌建设,在“中国核动力”主品牌框架下,逐步培育了“华龙一号”“玲龙一号”“龙鳞”等一批具有行业影响力的子品牌,其中,历时10年自主研制的衡芯®系统,打破了国外垄断,形成了在国内核电领域的自主品牌。

初生——衡芯®从何而来?

二十世纪末,国际上提出了三代核电技术的概念,并迅速取得了全世界的共识,随后,美、中、法、俄等国陆续在三代核电技术上持续进行攻关。作为三代核电反应堆一回路重要系统的堆芯测量系统,相比前代产品,对堆芯状态的测量提出了更及时、更精准的要求。

“按照三代核电的设计要求,用于堆芯温度测量和中子测量的堆芯测量系统应从顶部贯穿进入堆芯,这决定了三代核电堆芯测量系统与二代核电堆芯测量系统在设计和设备方面有着根本的区别。”核动力院堆芯测量系统产品项目负责人刘艳阳说。

彼时,国内还没有科研单位或者企业开展过三代核电的堆芯测量系统的相关研究,一切都需要“摸着石头过河”。一份三代核电先进堆芯测量技术自主研发立项建议书,六易其稿,终被采纳,于2010年成功立项。

立项仅仅只是第一步,研发团队还有重重难关要闯。安全级仪控设备部分软件尚未国产化、燃料组件功率密度和堆芯功率分布等重要参数无法实现实时在线监测、中子探测器的采集精度不足……“第一个‘吃螃蟹’的人,总会遇到难以想象的困难,我们无惧。”刘艳阳坚定地说。

其中,最为棘手的问题在于中子探测器的采集精度。“确保高精度是堆芯测量系统的前提条件,没有精度,谈何测量。”刘艳阳说,为确保在堆芯强干扰环境下探测器电流信号的稳定测量和可靠采集,研发团队通过反复推敲,研制出样机设备,多次在试验堆上运行试验,采集出探测器的实际信号并进行分析。通过多次迭代,最终研制出了可稳定采集多路微弱电流信号的仪表系统。

2012年到2015年,仅仅用了3年时间,研发团队就完成了系统工程样机研制、鉴定试验及验证和安全级仪控设备取证等多个重要目标,并于2015年达到了堆芯测量系统设备工程应用的全部技术条件。

衡芯®系统的成功研制,打破了国外在这一技术领域的垄断局面,突破了被国外设备“卡脖子”的困境,也彰显了我国在核能技术领域自主创新的决心和实力。

赶考——衡芯®品牌华丽亮相

2015年5月,华龙一号全球首堆工程福清5号机组正式开工建设,确定了以核动力院自主研发的衡芯®系统作为华龙一号首堆堆芯测量设备,衡芯®系统初次踏上了“赶考之路”。

“衡芯®系统在华龙一号首堆工程中属于典型的‘三新’设备,供货周期刚性,对首次工程应用带来了巨大挑战。”杨戴博说,不同于样机科研,对于大规模精密测控设备供货来说,充足的人力资源、科学的管理程序和细则、生产设备等缺一不可,如何在确保首堆工程进度的同时,又能保证产品质量,是衡芯®系统供货要突破的“考题”。

“对技术本身我们是有信心的,难点就在于大规模生产,从零开始,我们能做的就是把每一件事做深做细。”杨戴博说,从项目开工、设计审查、中试样机、制造开工到模块完成、板卡完成、机柜完成,再到软硬件集成、测试和验收,细化每一个关键节点计划,严格把控工程进度。

2018年,华龙一号全球首堆堆芯测量系统产品成功交付,也正式拥有了自己的“大名”——衡芯®,衡芯®品牌华丽亮相,备受关注。


随后,漳州1、2、3、4号机组,昌江3、4号机组,三门5、6号机组等纷纷向衡芯®品牌发来了“邀请函”。2017年12月,漳州1、2号项目委托书正式生效,衡芯®系统正式迈入批量化供货之旅。

跨越——衡芯®系统多样化堆型应用

2021年,全球首个陆上商用模块化小堆玲龙一号堆芯测量系统项目供货也正式签订。新的挑战开始了。

“与华龙一号相比,玲龙一号衡芯®系统的信号处理柜在输入的工况信号、数量上都有着明显的区别。”杨戴博说,这使得原有的专测设备及软件不再适用,为了及时满足小堆机柜检验和测试的需要,必须立即对现有的设备进行硬件改造和软件升级。

经过一番分析讨论后,决定增加专测设备的电厂工况通道数量以及输出信号的精度测试与校准功能。与此同时,为适应硬件改造内容,专测设备的操作显示软件升级工作也在紧锣密鼓地进行。

通过近3年的研制攻关,玲龙一号衡芯®系统成功通过出厂验收,这也再次证明了衡芯®系统在多堆型核电站的应用是成功的、可靠的。

忆往昔,辉煌业绩砥砺同心;看今朝,美好蓝图催人奋进。衡芯®系统将一如既往以品牌之力助推“中国核动力”大品牌建设,支撑核动力事业第四次创业,为我国核电事业高质量发展作出更大贡献。

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