一字之差

更新于 2026年10月12日 版权声明
一字之差

2007年9月,AP1000的技术转让合同正式生效,总计20吨重的资料和260个软件包,开始陆续释放。技术是引进了,但更重要的是能够形成我们自己的知识产权、真正掌握核心技术,最终的目标是要实现我国三代核电自主化发展、规模化建造,并且赶上国际发展水平。

尽管有西屋公司的技术转让做基础,但摆在上海核工院研发团队面前的,更多是未知的难题。

首先,就是发电功率的界定问题。

起初科研队伍在“引进消化吸收”的基础上,结合当时我国装备制造能力尝试开发新型号,中方设计人员将燃料组件由157组增加至193组,保持安全壳直径基本不变……很快毛功率140万千瓦的核电站型号设计就在2007年当年形成了初步设计方案,并在2008年2月15日通过国务院常务会议认可。

完成毛功率140万千瓦型号设计之后,团队还来不及兴奋,一盆冷水就当头浇下。

根据技术引进合同,中方要在AP1000净发电功率100万千瓦的基础上,研发设计出净发电功率大于135万千瓦的核电站,否则,美方会认为中方只是在原有技术基础上进行了有限改进。只有超过了135万千瓦的限制,新电站的建造和出口才不会受到美方的限制。

毛功率与净功率,一字之差,天差地别。

事实上,美国人在开发AP1000时,主泵、爆破阀等关键设备都经历了4~6年的研发。更大功率的新型号设计难度只会更大,从100万千瓦到135万千瓦,并非只是数字上的简单放大,这一要求甚至超出了各国当时设备制造的极限。换句话说,功率这么大的核电站,美方专家认为中方就算设计得出来,也根本造不出来。

功率修改,意味着整体设计参数到设备参数的全面调整。不改,或将面对巨大的国际合作隐患;改,整个产业链都将面临“极限挑战”。权衡良久,核电人选择直面挑战。

接下去的半年是极其难受的半年,研发团队开始啃起了“最硬的骨头”,几乎把原有方案全部推倒重来。所有的总体设计、试验验证、设备开发,都要从头来过:

全面增加了钢制安全壳的厚度和直径,提供了容纳更大核岛主设备的空间;

重新设计了蒸汽发生器,大幅增加了换热面积和流通截面;(https://www.daowen.com)

反应堆结构和热工水力、主泵流量、主管道流通截面等也大幅优化,整个回路的流通特性进一步优化……

每一个细小的环节背后,都是上百个日夜的奋斗;每一次试验,都关系到未来型号建设和运行的成功。以上海核工院的设计方案为牵引,广泛与全产业链制造企业共同进行迭代,经过了140多个方案的分析比对,新型号CAP1400终于在2010年底完成概念设计,并于2010年10月31日通过国家能源局评审。

最终方案的发电功率成功突破美方“画下”的红线,美方再无质疑。

图示

CAP1400主系统布置设计及研究

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CAP1400先进堆芯方案设计

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CAP1400设备及管道力学分析技术

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CAP1400核电厂抗飞机撞击分析研究

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