la strada dell'innovazione indipendente di "guohe no. 1"
2024-09-07
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diamo prima un’occhiata alle due serie di numeri.
60 anni, 9 milioni di tonnellate, 1,5 milioni di kilowatt;
in 12 anni c’erano più di 700 aziende, più di 30.000 persone e più di 14.000 progetti.
il primo gruppo sono le istruzioni di sicurezza, economiche e di protezione ambientale di "guohe no. 1": la durata di servizio prevista è di 60 anni, la riduzione annuale delle emissioni di anidride carbonica è di circa 9 milioni di tonnellate e la potenza di generazione di energia di una singola unità è 1,5 milioni di kilowatt.
il secondo gruppo rappresenta lo sforzo e i risultati che ne stanno dietro: un processo di ricerca e sviluppo durato 12 anni a cui hanno partecipato più di 700 unità e più di 30.000 personale tecnico, per un totale di oltre 14.000 risultati di proprietà intellettuale.
le due serie di numeri combinate costituiscono uno straordinario "curriculum" di "guohe no. 1". "guohe no. 1" è un risultato fondamentale dell'energia nucleare indipendente di terza generazione sviluppata sulla base del grande progetto scientifico e tecnologico nazionale "grande reattore avanzato ad acqua pressurizzata e centrale nucleare con reattore raffreddato a gas ad alta temperatura". ha progettato il marchio cinese di tecnologia nucleare e rappresenta l'avanguardia della tecnologia nucleare di oggi.
anello di sollevamento del sito del progetto dimostrativo "guohe no. 1".
il primo reattore del "guohe 1" - il progetto dimostrativo "guohe 1" si trova a rongcheng, shandong. è costruito, gestito e gestito dalla state power investment corporation state nuclear demonstration power plant co., ltd. (di seguito denominata). come "dimostrazione nucleare statale"). la costruzione delle due unità nella prima fase procede in modo ordinato e la produzione combinata di calore ed elettricità sarà realizzata dopo la messa in funzione della prima fase del progetto.
diagramma schematico del principio tecnico di "guohe no. 1"
un'arma importante del paese, colmando il divario
al museo spic della scienza e della tecnologia della nuova energia di rongcheng, un modello 1:60 mostra chiaramente la struttura del "guohe no. 1". l'unità nucleare nel suo insieme può essere divisa in due parti: un lato è l'isola nucleare, con un imponente contenitore verticale a pressione del reattore nucleare e un generatore di vapore, e un enorme serbatoio d'acqua posto sopra la cupola d'acciaio; l'altro lato è quello convenzionale isola, dove il vapore generato dall'isola nucleare viene trasmesso per azionare la turbina a vapore per generare elettricità.
"'guohe-1' è davvero un'arma importante per il paese." liu chunguang, direttore dell'ufficio statale per la progettazione e la gestione delle dimostrazioni nucleari, ha dichiarato: "dal punto di vista della struttura corporea, il peso totale di una singola unità di 'guohe-1' è davvero un'arma importante per il paese." -1' supera le 1.400 tonnellate, e una del diametro di oltre 1 metro pesa 29 tonnellate ed è realizzata in acciaio fuso. molto complessa è anche la struttura interna. il solo generatore di vapore conta più di 10.000 tubi a forma di u questi tubi sono collegati, la lunghezza totale sarà di 300 chilometri."
secondo i rapporti, il diametro della nave di contenimento esterna è superiore a 40 metri. a giudicare dai materiali utilizzati, lo spessore della lamiera di acciaio speciale supera i 5 cm. dopo l'avvio, alcuni componenti sopportano più di 40 tonnellate di pressione interna per metro quadrato, superando di gran lunga il peso di un veicolo blindato leggero.
non solo il "corpo" è enorme, ma anche i benefici sono eccezionali. una singola unità di "guohe no. 1" genera una potenza di 1,5 milioni di kilowatt e ha una durata prevista di 60 anni. dopo essere stata messa in funzione, la produzione annua di energia è di 11,4 miliardi di kilowattora, in grado di soddisfare il fabbisogno di elettricità di oltre. 11 milioni di abitanti e può ridurre le emissioni di gas serra di oltre 900 milioni di kilowatt all’anno. basandosi su una riduzione media di 1.336 tonnellate di anidride carbonica per mu di foresta, l’effetto di riduzione delle emissioni equivale al rimboschimento di circa 6,74 milioni di acri.
il mercato dell’energia nucleare cinese una volta era chiamato il “marchio di tutte le nazioni”, poiché coesistevano tecnologie nucleari di più paesi. nel 2006, la cina ha deciso di attuare la sua strategia di autonomia nucleare di terza generazione. essendo un importante progetto scientifico e tecnologico nazionale, "guohe no. 1" si è assunto una missione speciale quando il progetto è stato avviato: superare le difficoltà nella costruzione in serie di unità nucleari avanzate su larga scala.
il lavoro di ricerca e sviluppo è iniziato nel 2008. nel 2020, state power investment corporation ha rilasciato ufficialmente "guohe no. 1", indicando che la tecnologia ha finalmente completato la ricerca e lo sviluppo. dopo 12 anni di ricerca scientifica, hanno partecipato più di 700 unità e più di 30.000 personale tecnico e sono stati prodotti un totale di oltre 14.000 risultati di proprietà intellettuale, inclusi più di 2.000 nuovi prodotti, nuovi materiali, nuovi processi, nuovi dispositivi e nuovi software.
"'guohe 1' adotta la tecnologia del reattore ad acqua pressurizzata cap1400, che rappresenta un 'punto di partenza elevato per l'innovazione'. si basa sull'introduzione, la digestione e l'assorbimento della tecnologia nucleare del reattore passivo ad acqua pressurizzata di terza generazione e si basa sulla tecnologia cinese 50 anni di esperienza in ricerca e sviluppo, progettazione e ingegneria di centrali nucleari. si basa anche su quasi 30 anni di esperienza nella costruzione e nel funzionamento sicuro delle centrali nucleari cinesi e gode di diritti di proprietà intellettuale completamente indipendenti", ha affermato liu xinli, un esperto di tecnologia ingegneristica. gestione nel settore dell'energia nucleare della state power investment corporation e vicedirettore della state nuclear power demonstration.
"guohe no. 1" ha rotto con successo il monopolio su molti materiali e tecnologie di produzione di apparecchiature. i materiali chiave delle apparecchiature come pompe principali, valvole di sabbiatura, recipienti a pressione, generatori di vapore e componenti interni del reattore sono stati tutti progettati e prodotti localmente in modo indipendente.
"in prima linea nello sviluppo della tecnologia dell'energia nucleare nel mondo, guohe n. 1 ha colmato molte lacune tecniche e di processo nell'industria dell'energia nucleare del mio paese e ha promosso il miglioramento generale dell'industria e della tecnologia dell'energia nucleare", ha affermato liu xinli .
alta sicurezza e buona economia
quando si costruisce una centrale nucleare, la preoccupazione principale è la sicurezza.
"mentre la comprensione globale della sicurezza dell'energia nucleare aumenta ulteriormente, i paesi avanzati hanno analizzato e valutato completamente gli aspetti della progettazione e del funzionamento dell'energia nucleare e hanno proposto una serie di misure di miglioramento, e la tecnologia nucleare di terza generazione è emersa come i tempi richiedono. " ha detto liu xinli.
come si può vedere dalla struttura del modello, lo strato esterno del "guohe-1" è avvolto da uno spesso strato di cemento. "si tratta di un edificio industriale schermato, spesso 1,1 metri, con due strati di piastre di acciaio riempite di cemento ad alte prestazioni e ad alta resistenza in grado di resistere a tifoni, tsunami o impatti di aerei", ha detto liu xinli.
consideriamo la protezione di sicurezza interna composta da quattro barriere: pellet di combustibile, rivestimento di combustibile, delimitazione di pressione del circuito primario, in particolare il contenimento in acciaio con un diametro di 43 metri e un'altezza di oltre 70 metri, che è come un'enorme capsula a forma di barriera d'acciaio. l'incidente il materiale radioattivo può quindi essere avvolto strettamente.
"l'energia nucleare avanzata di terza generazione elimina la possibilità di rilascio su larga scala di materiali radioattivi ed elimina i rischi radioattivi dell'energia nucleare per l'ambiente e il pubblico", ha affermato liu xinli.
in termini di idee di progettazione della sicurezza, "guohe no. 1" adotta il concetto "passivo". in poche parole, significa che può avviarsi e funzionare da solo senza fare affidamento su energia esterna o intervento umano. questo concetto si riflette in molti dettagli. ad esempio, in caso di arresto del reattore, il calore non potrà essere esportato e il reattore brucerà. in questo momento entrerà in gioco il grande serbatoio d’acqua sulla cima dell’isola nucleare.
il grande serbatoio dell’acqua contiene più di 3.000 tonnellate di acqua di raffreddamento, che rappresenta uno degli anelli chiave del concetto di progettazione della sicurezza nucleare passiva. "l'acqua scorrerà sulla superficie del nocciolo del reattore o del recipiente di contenimento sotto l'azione della gravità, spostando il calore all'interno e raffreddando automaticamente il nocciolo e il sistema di contenimento per garantire che il nocciolo e il recipiente di contenimento non vengano danneggiati", ha affermato liu xinli. "situazione di interruzione di corrente in queste condizioni, il reattore 'guohe-1' può garantire automaticamente la sicurezza senza intervento manuale entro 72 ore dall'incidente."
il "rapporto costi-benefici" è una preoccupazione fondamentale nel consumo quotidiano, e lo stesso vale per l'edilizia ingegneristica. rispetto alle misure di sicurezza del passato, il concetto di progettazione passiva ha notevolmente semplificato le apparecchiature per l’energia nucleare e migliorato notevolmente la sicurezza. rispetto alle centrali elettriche tradizionali, "guohe no. 1" ha il 50% in meno di valvole, l'80% in meno di tubi e il 70% in meno di cavi, migliorandone la costruibilità, l'operabilità e la manutenibilità. adottando il modello di "progettazione standardizzata, prefabbricazione in fabbrica, costruzione modulare, gestione professionale e costruzione indipendente", "guohe no. 1" presenta evidenti vantaggi competitivi in termini di economia.
sprint con tutte le nostre forze, produzione nazionale
oltre il 90%, che è il tasso di localizzazione dell'attrezzatura del progetto dimostrativo "guohe no. 1", e i progetti successivi hanno sostanzialmente raggiunto capacità di nazionalizzazione.
come garantire che l'energia nucleare di terza generazione abbia una maggiore competitività sulla base di un elevato livello di sicurezza? come ottenere la costruzione in batch? questi devono essere risolti attraverso una localizzazione indipendente.
la pompa del liquido di raffreddamento del reattore, denominata "pompa principale", è responsabile della fornitura di energia per il funzionamento dell'isola nucleare e può essere considerata il "cuore" della centrale nucleare durante il normale funzionamento energetico. i nuovi processi produttivi e le procedure operative rappresentano una sfida enorme per l’industria manifatturiera. per garantire uno sviluppo di successo, molte apparecchiature chiave adottano una strategia di "dual-line parallela". questo è il caso della pompa principale. da un lato, stiamo promuovendo la ricerca e lo sviluppo della pompa principale con motore incapsulato e, dall'altro, stiamo lanciando la soluzione tecnica per la pompa principale con avvolgimento a umido.
dopo essere entrato a far parte dell'azienda nel 2011, liu yuanjun dell'ufficio statale per la gestione delle apparecchiature dimostrative per l'energia nucleare ha partecipato allo sviluppo localizzato di due tipi di pompe principali. durante il test del prototipo della pompa principale, ha trascorso 3.600 ore accanto al banco per aiutare a risolvere il problema dei graffi sulla piastra di spinta e della molatura a secco. ha seguito l'identificazione rapida, la correzione precisa e il modello di verifica conservativa per garantire uno sviluppo regolare la pompa principale.
dopo dieci anni di duro lavoro, i due percorsi tecnici sono stati implementati con successo, facendo diventare la catena industriale cinese dell'energia nucleare il leader mondiale nei settori suddivisi.
nella "cerchia degli amici" della filiera dell'energia nucleare non ci sono solo grandi imprese statali, ma anche molte imprese private.
gli oltre 10.000 tubi a forma di u utilizzati nelle centrali nucleari devono essere protetti dalle radiazioni e dalla corrosione. i materiali con cui sono realizzati hanno requisiti elevati. in passato dovevano dipendere dalle importazioni.
nel 2005, un giovane di nome zhuang jianxin venne in francia per cercare collaborazione, ma fu rifiutato. dopo essere tornato in cina, zhuang jianxin fondò la propria azienda e lavorò duramente. la ricerca e lo sviluppo dei tubi a forma di u ebbero finalmente successo e la sua capacità produttiva fu continuamente migliorata, diventando il "campione nascosto" del settore.
dalla pompa principale del "cuore" dell'energia nucleare al software di progettazione e analisi della sicurezza del "cervello" nucleare, dalla strumentazione e controllo dell'energia nucleare del "sistema centrale" ai "vasi sanguigni" e ai "nervi" sparsi in tutta l'isola nucleare; strumenti primari... la terza generazione di energia nucleare è autonoma il gruppo di ricerca tecnica ha lavorato senza sosta, colmando una lacuna dopo l'altra e abbattendo un "duro" dopo l'altro.
le due unità del progetto dimostrativo "guohe no. 1" hanno un totale di più di 80.000 pezzi di equipaggiamento. alcuni equipaggiamenti di tipo nucleare hanno requisiti rigorosi ed sono estremamente difficili da sviluppare. in precedenza, non esisteva alcuna capacità di produzione nazionale. nelle prime fasi di ricerca e sviluppo, al fine di raggiungere l'operazione commerciale il prima possibile, il team di ricerca e sviluppo ha scelto innanzitutto di conquistare le parti "più costose" e "più difficili" sulla base di un'analisi completa del settore nazionale delle apparecchiature per l'energia nucleare e la restante piccola parte dell'attrezzatura standard è stata acquistata a livello internazionale.
"questa piccola parte di attrezzatura è un articolo con prezzi di mercato ragionevoli, concorrenza sufficiente e nessun monopolio da parte di alcune società. non influenzerà l'implementazione e l'esportazione di guohe no. 1, capo del macchinario dimostrativo nucleare statale." la sezione appalti spiega.
man mano che il contesto internazionale cambia, questa piccola parte delle apparecchiature è diventata un macigno che grava sulle menti delle centrali nucleari. "per sopperire completamente alle carenze ed evitare il '100% bloccato a causa dell'1%', dopo aver superato il problema della localizzazione della maggior parte delle apparecchiature, le unità a monte e a valle della catena industriale hanno effettuato ricerche congiunte. l'attuale localizzazione il tasso di localizzazione ha superato il 90% e si sta dirigendo verso l'obiettivo di localizzazione del 100%", ha affermato wang yasong.
dalla progettazione alla produzione, dalla costruzione del progetto alla costruzione e installazione, fino al successivo funzionamento e manutenzione delle centrali nucleari, la cina ha formato una catena completa del settore dell’energia nucleare e dispone di capacità di supporto e sistemi di fornitura completi per apparecchiature avanzate per l’energia nucleare. attraverso l’autonomia dell’energia nucleare di terza generazione, la cina sta recuperando terreno ai massimi livelli internazionali e contribuendo a raggiungere l’obiettivo del “doppio carbonio”.
simulazione dell'aspetto generale di "guohe-1"
