el camino de la innovación independiente de "guohe no. 1"
2024-09-07
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veamos primero los dos conjuntos de números.
60 años, 9 millones de toneladas, 1,5 millones de kilovatios;
en 12 años había más de 700 empresas, más de 30.000 personas y más de 14.000 proyectos.
el primer grupo son las instrucciones de seguridad, económicas y de protección ambiental del "guohe no. 1": la vida útil de diseño es de 60 años, la reducción anual de emisiones de dióxido de carbono es de aproximadamente 9 millones de toneladas y la potencia de generación de energía de una sola unidad es 1,5 millones de kilovatios.
el segundo grupo es el esfuerzo y los resultados que hay detrás: un proceso de investigación y desarrollo de 12 años en el que participaron más de 700 unidades y más de 30.000 técnicos, dando como resultado un total de más de 14.000 logros en propiedad intelectual.
los dos conjuntos de números combinados son un "resumen" deslumbrante de "guohe no. 1". "guohe no. 1" es un logro histórico de la energía nuclear independiente de tercera generación desarrollada sobre la base del importante proyecto nacional de ciencia y tecnología "gran planta de energía nuclear con reactor avanzado de agua a presión y reactor refrigerado por gas de alta temperatura". diseñó la marca de tecnología de energía nuclear china y representa la vanguardia del nivel avanzado de tecnología de energía nuclear de hoy.
anillo de elevación del sitio del proyecto de demostración "guohe no. 1"
el primer reactor del proyecto de demostración "guohe 1" está ubicado en rongcheng, shandong. está construido, administrado y operado por state power investment corporation state nuclear demonstration power plant co., ltd. (en adelante, "guohe 1"). "demostración nuclear estatal"). la construcción de las dos unidades de la primera fase avanza de manera ordenada y la generación combinada de calor y energía se realizará después de que la primera fase del proyecto entre en funcionamiento.
diagrama esquemático del principio técnico del "guohe no. 1"
un arma importante del país, llenando el vacío.
en el museo de ciencia y tecnología de nuevas energías spic en rongcheng, un modelo 1:60 muestra claramente la estructura del "guohe no. 1". la unidad de energía nuclear en su conjunto se puede dividir en dos partes: un lado es la isla nuclear, con una imponente vasija de presión del reactor nuclear y un generador de vapor, y un enorme tanque de agua colocado sobre la cúpula de acero, el otro lado es el convencional; isla, donde el vapor generado por la isla nuclear se transmite para impulsar la turbina de vapor para generar electricidad.
"el 'guohe-1' es verdaderamente un arma importante del país". liu chunguang, director de la oficina estatal de diseño y gestión de demostraciones nucleares, dijo: "desde la perspectiva de la estructura del cuerpo, el peso total de una sola unidad del 'guohe' -1' supera las 1.400 toneladas, y una válvula grande de más de 1 metro pesa 29 toneladas y está hecha de acero fundido. la estructura interna también es muy compleja. solo el generador de vapor tiene más de 10.000 tuberías en forma de u. estas tuberías están conectadas, la longitud total será de 300 kilómetros arriba."
según los informes, el diámetro del recipiente de contención externo es de más de 40 metros. a juzgar por los materiales utilizados, el espesor de la placa de acero especial supera los 5 cm. una vez puestos en funcionamiento, algunos componentes soportan más de 40 toneladas de presión interna por metro cuadrado, superando con creces el peso de un vehículo blindado ligero.
no sólo el "cuerpo" es enorme, sino que los beneficios también son excepcionales. una sola unidad de "guohe no. 1" genera energía de 1,5 millones de kilovatios y tiene una vida útil de 60 años. después de su puesta en funcionamiento, la generación de energía anual es de 11,4 mil millones de kilovatios hora, lo que puede satisfacer las necesidades de electricidad de más de 1. 11 millones de habitantes y puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en más de 900 millones de kilovatios al año. basado en una reducción promedio de 1,336 toneladas de dióxido de carbono por mu de bosque, el efecto de reducción de emisiones equivale a una forestación de aproximadamente 6,74 millones de acres.
el mercado de energía nuclear de china alguna vez fue llamado la "marca de todas las naciones", y coexistían tecnologías de energía nuclear de múltiples países. en 2006, china decidió implementar su estrategia de autonomía energética nuclear de tercera generación. como importante proyecto nacional de ciencia y tecnología, "guohe no. 1" asumió una misión especial cuando se estableció el proyecto: superar las dificultades en la construcción por lotes de unidades de energía nuclear avanzadas a gran escala.
el trabajo de investigación y desarrollo comenzó en 2008. en 2020, state power investment corporation lanzó oficialmente "guohe no. 1", lo que marca que la tecnología finalmente ha completado la investigación y el desarrollo. después de 12 años de investigación científica, participaron más de 700 unidades y más de 30.000 técnicos, y se produjeron un total de más de 14.000 logros de propiedad intelectual, incluidos más de 2.000 nuevos productos, nuevos materiales, nuevos procesos, nuevos dispositivos y nuevos software. .
"'guohe 1' adopta la tecnología de reactor de agua a presión cap1400, que es un 'alto punto de partida para la innovación'. se basa en la introducción, digestión y absorción de tecnología de energía nuclear de reactor de agua a presión pasiva de tercera generación, y se basa en la tecnología de china. 50 años de experiencia en investigación y desarrollo, diseño e ingeniería de plantas de energía nuclear también se basan en casi 30 años de experiencia en construcción y operación segura de unidades de energía nuclear de china y tiene derechos de propiedad intelectual completamente independientes", dijo liu xinli, un experto en tecnología de ingeniería. gestión en el campo de la energía nuclear de la corporación estatal de inversión en energía y subdirector de la demostración estatal de energía nuclear.
"guohe no. 1" ha roto con éxito el monopolio sobre muchos materiales y tecnologías de fabricación de equipos. los materiales clave de los equipos, como bombas principales, válvulas de explosión, recipientes a presión, generadores de vapor y componentes internos del reactor, se han diseñado y fabricado localmente de forma independiente.
"al estar a la vanguardia del desarrollo de la tecnología de energía nuclear en el mundo, guohe no. 1 ha llenado muchas brechas técnicas y de proceso en la industria de energía nuclear de mi país y ha promovido la mejora general de la industria y la tecnología de energía nuclear", dijo liu xinli. .
alta seguridad y buena economía.
cuando se construye una central nuclear, lo que más preocupa a la gente es la seguridad.
"a medida que aumenta aún más la comprensión global de la seguridad de la energía nuclear, los países con energía nuclear avanzada han analizado y evaluado plenamente aspectos del diseño y operación de la energía nuclear, y han propuesto una serie de medidas de mejora, y la tecnología de energía nuclear de tercera generación surgió según lo requieren los tiempos. ", dijo liu xinli.
como puede verse en la estructura del modelo, la capa exterior de "guohe-1" está envuelta en una gruesa capa de hormigón. "se trata de un edificio industrial blindado, de 1,1 metros de espesor, con dos capas de placas de acero rellenas de hormigón de alto rendimiento y alta resistencia que puede resistir tifones, tsunamis o impactos de aviones", dijo liu xinli.
veamos la protección de seguridad interna compuesta por cuatro barreras: pastilla de combustible, revestimiento de combustible, límite de presión del circuito primario, especialmente la contención de acero con un diámetro de 43 metros y una altura de más de 70 metros, que es como una enorme cápsula en forma. barrera de acero. el accidente el material radiactivo se puede envolver herméticamente.
"la energía nuclear avanzada de tercera generación elimina la posibilidad de liberación a gran escala de materiales radiactivos y elimina los peligros radiactivos de la energía nuclear para el medio ambiente y el público", afirmó liu xinli.
en términos de ideas de diseño de seguridad, "guohe no. 1" adopta el concepto "pasivo". en pocas palabras, significa que puede iniciarse y funcionar por sí solo sin depender de energía externa o intervención humana. este concepto se refleja en muchos detalles. por ejemplo, en caso de que un reactor se apague, el calor no se puede exportar y el reactor se quemará. en este momento entrará en juego el gran tanque de agua en la cima de la isla nuclear.
el gran tanque de agua contiene más de 3.000 toneladas de agua de refrigeración, que es uno de los eslabones clave del concepto de diseño de seguridad nuclear pasiva. "el agua fluirá hacia la superficie del núcleo del reactor o del recipiente de contención bajo la acción de la gravedad, desplazando el calor del interior y enfriando automáticamente el núcleo y el sistema de contención para garantizar que el núcleo y el recipiente de contención no sufran daños", dijo liu xinli. "situación de corte de energía. bajo esta condición, el reactor 'guohe-1' puede garantizar automáticamente la seguridad sin intervención manual dentro de las 72 horas posteriores al accidente".
la "rentabilidad" es una preocupación clave en el consumo diario, y lo mismo ocurre con la construcción de ingeniería. en comparación con las medidas de seguridad anteriores, el concepto de diseño pasivo ha simplificado enormemente los equipos de energía nuclear y ha mejorado enormemente la seguridad. en comparación con las centrales eléctricas tradicionales, "guohe no. 1" tiene un 50 % menos de válvulas, un 80 % menos de tuberías y un 70 % menos de cables, lo que mejora su capacidad de construcción, operabilidad y mantenibilidad. al adoptar el modelo de "diseño estandarizado, prefabricación de fábrica, construcción modular, gestión profesional y construcción independiente", "guohe no. 1" tiene ventajas competitivas obvias en términos de economía.
sprint con todas nuestras fuerzas, producción nacional.
más del 90%, que es la tasa de localización del equipo del proyecto de demostración "guohe no. 1", y los proyectos posteriores básicamente han logrado capacidades de nacionalización.
¿cómo garantizar que la energía nuclear de tercera generación tenga una mayor competitividad sobre la base de una alta seguridad? ¿cómo lograr la construcción por lotes? estos deben resolverse mediante una localización independiente.
la bomba de refrigerante del reactor, denominada "bomba principal", es responsable de proporcionar energía para el funcionamiento de la isla nuclear y puede considerarse como el "corazón" de la central nuclear durante el funcionamiento normal. los procesos de fabricación y los procedimientos operativos completamente nuevos son un gran desafío para la industria manufacturera. para garantizar un desarrollo exitoso, muchos equipos clave adoptan una estrategia de "doble línea paralela". este es el caso de la bomba principal. por un lado, estamos impulsando la investigación y el desarrollo de la bomba principal con motor encapsulado y, por otro lado, estamos lanzando la solución técnica para la bomba principal de bobinado húmedo.
después de unirse a la empresa en 2011, liu yuanjun de la oficina estatal de gestión de equipos de demostración de energía nuclear participó en el desarrollo localizado de dos tipos de bombas principales. durante la prueba del prototipo de bomba principal, pasó 3600 horas junto al banco para ayudar a resolver el problema de los rayones de la placa de empuje y el rectificado en seco. siguió la identificación rápida, la corrección precisa y el modelo de verificación conservadora para garantizar el desarrollo sin problemas. la bomba principal.
después de diez años de arduo trabajo, las dos rutas técnicas se implementaron con éxito, lo que convirtió a la cadena industrial de energía nuclear de china en el líder mundial en campos subdivididos.
en el "círculo de amigos" de la cadena de la industria de la energía nuclear, no sólo hay grandes empresas estatales, sino también muchas empresas privadas.
los más de 10.000 tubos en forma de u que se utilizan en las centrales nucleares deben protegerse contra la radiación y la corrosión. los materiales con los que están fabricados tienen que depender en el pasado de importaciones.
en 2005, un joven llamado zhuang jianxin vino a francia en busca de cooperación, pero fue rechazado. después de regresar a china, zhuang jianxin estableció su propia empresa y trabajó duro. la investigación y el desarrollo de tubos en forma de u finalmente tuvieron éxito y su capacidad de producción mejoró continuamente, convirtiéndose en el "campeón oculto" de la industria.
desde la bomba principal del "corazón" de la energía nuclear hasta el software de análisis de seguridad y diseño nuclear del "cerebro", desde la instrumentación y el control de la energía nuclear del "sistema central" hasta los "vasos sanguíneos" y los "nervios" repartidos por toda la isla nuclear; instrumentos primarios... la tercera generación de energía nuclear es autónoma. el equipo de investigación técnica trabajó sin parar, llenando un vacío tras otro y eliminando un "tuerca dura" tras otro.
las dos unidades del proyecto de demostración "guohe no. 1" tienen un total de más de 80.000 equipos. algunos equipos de grado nuclear tienen requisitos estrictos y son extremadamente difíciles de desarrollar. anteriormente no existía capacidad de producción nacional. en las primeras etapas de investigación y desarrollo, para lograr la operación comercial lo antes posible, el equipo de i + d primero optó por conquistar las piezas "más caras" y "más difíciles" basándose en una revisión exhaustiva de la industria nacional de equipos de energía nuclear. , y la pequeña parte restante del equipamiento estándar se compró a nivel internacional.
"esta pequeña parte del equipo es un artículo con precios de mercado razonables, suficiente competencia y sin monopolio por parte de unas pocas empresas. no afectará la implementación y exportación del guohe no. 1, wang yasong, jefe de la maquinaria estatal de demostración nuclear". sección de adquisiciones explica.
a medida que cambia el entorno internacional, esta pequeña parte del equipo se ha convertido en una piedra que pesa en la mente de las centrales nucleares. "para compensar por completo las deficiencias y evitar '100% estancado debido al 1%', después de superar el problema de localización de la mayoría de los equipos, las unidades upstream y downstream de la cadena industrial han llevado a cabo una investigación conjunta. la localización actual la tasa de localización ha superado el 90% y se encamina hacia el objetivo de localización del 100%", dijo wang yasong.
desde el diseño hasta la fabricación, desde la construcción del proyecto hasta la construcción e instalación y, posteriormente, la operación y el mantenimiento de las centrales nucleares, china ha formado una cadena industrial de energía nuclear completa y tiene capacidades de apoyo y sistemas de suministro completos para equipos de energía nuclear avanzados. a través de la autonomía de la energía nuclear de tercera generación, china se está acercando al más alto nivel internacional y ayudando a alcanzar el objetivo del "doble carbono".
simulación de la apariencia general del "guohe-1"
