“华龙一号”设计管理及创新

"华龙一号"是我国具有自主知识产权的三代核电品牌,相对于"二代改进型"核电技术,"华龙一号"实施了一系列技术改进措施。为了保证"华龙一号"技术方案落地、首堆工程的顺利推进,"华龙一号"设计管理团队以项目管理理论为基础,结合公司的组织机构特点及核电项目设计的特点,积极探索、不断创新,形成了独具特点而又有借鉴意义的设计管理体系。该体系是以"四个意识、一个观念"为指导,强调精细化管理和过程控制,由设计阶段、管理岗位、管理要素为维度的"三维一体"管理体系。风险管理、开口项管理和接口管理等是"华龙一号"管理创新,本文论述了其基本思路、方法、流程和效果。本文所述的核电设计管理经验、方法可推广应用到后续批量化建设的"华龙一号"机组,对于采用新堆型的原型堆或首堆示范项目,也具有参考和借鉴意义。     

“华龙一号”数字化核电厂建设与研究

"华龙一号"是我国具有自主知识产权的三代核电品牌,代表了我国核电的历史积淀、现实荣耀以及未来基石。数字化建设需要做到承前启后,并作为"华龙一号"核心竞争力,助力"华龙一号"项目的腾飞。已经搭建的数字化设计体系、数字化工程体系在"华龙一号"首堆的设计、建设的过程中发挥了重大作用。面向核电全寿期,本文提出核电厂智慧虚体与智能实体相结合的数字核电概念模型,涵盖数字化设计、敏捷化采购、集约化施工、系统化调试、数字化运维。据此提出"华龙一号"数字化核电厂的概念,总结了"华龙一号"数字化核电厂建设及应用现状。最后提出"华龙一号"数字化核电厂后续研究方向和展望。     

“华龙一号”数字化转型的实践与探索

随着科技的不断进步,信息化已经渗透到社会经济运行的各个方面,逐步催生了数字经济的蓬勃发展。"华龙一号"作为我国具有自主知识产权的三代核电技术,以数字化建设融入其核电设计、设备制造、工程建设和生产运营中,是提升"华龙一号"的先进性、安全性、经济性与建造质量的必经之路。本文聚焦数字化成果交付和数字化核心能力建设,提出了"数字华龙"总体架构设计,构建数字化模型体系,规划数字化平台。同时,从数字化设计、数字化施工、数字化运营三个角度对"数字华龙"实践成果进行总结,以"华龙一号"示范工程建设为基础,推进数字化技术与核电产业的深度融合,充分发挥互联网技术和信息化手段在数字化转型方面的优势,实现数字化技术在核电科研、建造、技术、管理等领域的良好实践,全面提升了核电产业价值创造和产品竞争力,助推"华龙一号"走出去的国家战略。     

“华龙一号”机组核燃料经济性分析

"华龙一号"核电机组的技术特点之一是采用"177堆芯"设计方案,合理评估燃料经济性对研究评价我国自主创新的三代核电机型经济性意义重大,不仅为燃料成本控制与优化指明了方向,更有利于提高"华龙一号"核电机组的经济性与竞争力。本文根据各核电厂燃料管理方案,通过计算、对比"华龙一号"与二代改进型机组以及AP1000核电机组在首循环阶段和换料阶段的发电成本差异,对"华龙一号"机组的燃料经济性进行了分析与研究。通过对影响燃料费用的各燃料制造环节的价格进行敏感性分析,明确了影响核燃料费用的主要因素。分析发现,相比其他核电技术,"华龙一号"在平衡换料阶段优势明显,组件制作和天然铀费用在整体费用中占比较大,是费用控制的重点,另外分离功价格变化对核燃料费用也有一定的影响。     

“华龙一号”运行维护技术标准化体系研究

本文针对"华龙一号"机组运行维护的技术规范标准体系建设进行了研究,划分为技术级的技术手册体系(厂标)和集团级的"华龙一号"技术型号标准体系(企标)两部分。厂标结合核电运行期间各领域的技术要求,形成了共计3篇、18卷、17册和126章的完整手册体系,是具体编制运维规程的规范化技术指导性文件。运行维护领域企标按工作类别细分为运行、维修、设备管理、技术支持、化学和培训等6个子领域,对现有核电标准进行适用性分析,根据各领域工作要素分析标准需求,归类建立"华龙一号"生产运维标准体系表,共计457项标准,新编标准项目近百项。这些体系为后续"华龙一号"安全稳定运行打下坚实基础,为"华龙一号"批量化建造和走出去提供较好的技术软实力保障。     

“华龙一号”,中国“智造”的三代核电技术——专访“华龙—号”总设计师邢继

2015年6月15日,李克强总理在考察中国核电工程有限公司时指出,把"华龙一号"打造成世界一流核电品牌,"你们为我撑腰,我去国际舞台为你们扬名"。在此前的5月7日,"华龙一号"首台示范工程——福建福清核电5号机组正式开工,标志着中国成为世界上具有三代核电技术和自主品牌的少数核电国家之一,我国已经跻身世界先进核电技术"第一阵营",全方位参与国际竞争。为了揭开"华龙一号"的神秘面纱,我刊专访了"华龙一号"总设计师邢继。     

“华龙一号”,中国“智造”的三代核电技术——专访“华龙一号”总设计师邢继

2015年6月15日,李克强总理在考察中国核电工程有限公司时指出,把"华龙一号"打造成世界一流核电品牌,"你们为我撑腰,我去国际舞台为你们扬名"。在此前的5月7日,"华龙一号"首台示范工程——福建福清核电5号机组正式开工,标志着中国成为世界上具有三代核电技术和自主品牌的少数核电国家之一,我国已经跻身世界先进核电技术"第一阵营",全方位参与国际竞争。为了揭开"华龙一号"的神秘面纱,我刊专访了"华龙一号"总设计师邢继。     

“华龙一号”燃料组件设计研究及验证

介绍了"华龙一号"核电技术使用的CF3燃料组件的研发概况及设计特点,包括使用自主品牌的N36锆合金作包壳材料、厚壁导向管、热工性能优良且具有防勾挂功能的定位格架以及具有优良过滤异物功能的空间曲面下管座等。为确保CF3燃料组件在堆内使用的安全性和可靠性,结合"华龙一号"反应堆设计的具体要求,针对CF3燃料组件开展了工程应用的验证分析工作。验证结果表明,CF3燃料组件能够满足"华龙一号"核电技术的使用要求。     

华龙国际核电技术有限公司

<正>为全面响应"一带一路"国家发展战略,落实国家"一个华龙、一面旗帜"要求和核电出海号召,在党中央、国务院亲切关怀下,在股东方中核集团、中广核集团支持下,华龙国际核电技术有限公司(以下简称"华龙国际")于2016年1月在京注册成立。目前公司员工人数113人,中共党员比例高达66%,拥有博士8人,硕士研究生59人,获得高级职称55人,具备专业的核电研发与设计能力。"华龙一号"是我国具有完整自主知识产权的第三代核电技术,是在中核集团、中广核集团研发的ACP1000和ACPR1000+核电技术基础上,由华龙国际融合而成。作为"华龙一号"核电     

“华龙一号”反应堆堆芯与安全设计研究

“华龙一号”是我国自主设计研发的具有完整知识产权的第三代百万千瓦级压水堆核电技术。本文介绍了“华龙一号”的产生历程，系统论述了“华龙一号”反应堆堆芯与安全设计特点，包括“华龙一号”研发过程中开展的堆芯核设计、热工水力设计、安全设计、设计验证及“华龙一号”持续开展的设计改进与优化等内容，通过采用新的设计理念和设计技术，全面提高了“华龙一号”作为三代核电技术的经济性、灵活性和安全性。      

基于FPGA的反应堆保护系统可靠性建模与分析

为建立基于现场可编程门阵列（FPGA）的反应堆保护系统的可靠性模型,以对系统安全提供有效的分析与验证手段。本研究采用故障树、随机Petri网模型,对CANDU堆1号停堆系统（SDS1）单通道进行可靠性建模与分析。对故障树模型分析得到最小割集,以顶事件发生概率作为系统故障概率,在考虑故障检测、维修与定期试验情况下对随机Petri网模型进行仿真得到系统的拒动概率。研究结果表明,故障树和状态空间方法存在一定局限性,随机Petri网能够反映故障检测与定期试验对反应堆保护系统的影响,可以动态地反映系统可靠性,并且避免了状态空间爆炸问题。因此,本研究建立的随机Petri网模型适用于反应堆保护系统的可靠性建模。      

先进压水堆核电站辐射屏蔽优化设计对蒙特卡罗方法的要求

在分析M310堆型核电站辐射屏蔽设计中由于工具限制存在的问题以及“华龙一号”堆型核电站辐射屏蔽设计提出的要求的基础上，从程序界面、输入接口、计算功能和辐射场应用扩展４个方面提出先进压水堆核电站辐射屏蔽优化设计对于蒙特卡罗（MC）方法的要求。MC方法在“华龙一号”辐射屏蔽优化设计的应用实践表明，基于MC方法的计算程序在程序界面、输入接口和辐射场应用扩展方面进一步提升之后，可在先进压水堆核电站辐射屏蔽优化设计方面发挥巨大的作用，显著提升核电站辐射屏蔽优化设计的水平。      

“华龙一号”安全系统配置策略

"华龙一号"是自主化三代核电的代表,承载着走出国门,在国际舞台上与众强同场竞争的责任。它博采众长,创新性地提出了安全系统(设施)能动加非能动的设计概念,可以有效地增强抵御核安全风险的能力。本文从基本核安全功能的角度,对华龙一号的安全系统配置进行剖析,重点论述三个非能动系统的设置合理性。     

“华龙一号”堆芯冷却监测系统设计

“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电站，其反应堆及一回路系统在设计中对固有安全性提出了更高的要求。对于二代加核电厂堆芯冷却监测系统（CCMS），需要在反应堆底部开孔测量水位。该设计降低了反应堆固有安全性，必须重新设计。本文设计了一种新型CCMS，其探测器从压力容器顶盖插入堆芯进行直接测量，不但提高了关键点的水位测量准确度，同时避免了压力容器底部开孔，满足了“华龙一号”反应堆固有安全性要求。      

华龙一号LPD在线监测系统误差分析

核电厂采用线功率密度（LPD）在线监测系统对电站运行的实测参数在线计算并显示堆芯线功率密度，能够准确、及时地描述堆芯状态，提高核电厂运行的安全性和经济性。LPD在线监测系统报警限值的设定，需要考虑在线监测系统的总体误差，并留有一定裕量。通过研究华龙一号LPD在线监测系统的总体不确定度的分析方法，将系统的各部分误差通过统计方法综合起来，得到系统的总体误差限值。结果表明，华龙一号采用的LPD在线监测系统误差满足工程要求。      

海外“华龙一号”核岛环吊整体吊装工艺

环吊安装处于核岛安装工程的关键路径上,主要服务于核岛主设备的吊装。以往国内核电站建设环吊吊装均采用分段吊装工艺,巴基斯坦卡拉奇"华龙一号"核电站环吊采用整体吊装工艺。本文通过对海外"华龙一号"堆型环吊整体吊装和以往国内核电站环吊分段吊装在施工工艺、工期优化等方面的比较,得出整体吊装工艺能显著提高环吊吊装的安全性,有效缩短施工工期,体现海外"华龙一号"堆型核电站环吊吊装工艺的先进性。     

三代核电气、液态流出物计算及在内陆厂址条件下环境影响优化

内陆核电是我国将来核电发展的一个重要选择,与滨海厂址相比内陆厂址的环境条件有着自己的特点。本文介绍了以华龙一号和AP1000为代表的三代核电气、液态流出物的计算流程和典型计算结果,阐述了流出物环境影响的分析过程,对比分析了内陆核电厂址和滨海核电厂址在大气扩散条件和受纳水体条件的差异和法规标准的不同要求,总结了现行法规和国家标准对内陆厂址气、液态流出物的特殊监管要求。在此基础上,基于合理可行尽可能低的原则,从工艺设备、排放策略、排放方案等方面提出了三代核电在内陆厂址条件下减少气、液态流出物排放总量、降低环境影响和适应缺少受纳水体厂址的方法。     

“华龙一号”征兆导向应急事故规程开发

In order to compensate for the defects of event-oriented emergency procedure (EOP) and state-oriented emergency procedure (SOP), HPR1000 nuclear power technology takes the advantages of the two operation procedures. Considering probabilistic safety analysis (PSA), a new symptom based emergency operating procedures (SEOP) through a large number of operation analysis supporting calculations is established. As an example, the operator actions during steam line break accident guided by SEOP is studied and compared with EOP and SOP. The results show that SEOP can deal with the accident rapidly and directly and can defend multi-accidents. The accident identification and mitigation measures are reasonable and effective. It can make full use of HPR1000 active and passive safety systems to deal with accidents, give full play to the design advantages of the safety system, and enhance the safety level of HPR1000. The principle, methodology and technique of the development can be used in the procedure development for the similar plant and can be used as a reference to improve the procedures for nuclear power plants in service.     

“华龙一号”征兆导向应急事故规程开发

为了弥补事故导向应急事故规程（EOP）和状态导向应急事故规程（SOP）的缺陷，“华龙一号”核电技术将两者优势相结合。借鉴概率安全分析（PSA），通过大量的运行分析支持性计算，形成全新的征兆导向应急事故规程（SEOP）。以主蒸汽管道破裂事故为例，进行了SEOP引导下的典型事故应用研究及其与EOP和SOP的对比。结果表明，SEOP具有迅速直接处理事故以及较强的叠加事故应对能力，事故判断和缓解措施有效、可靠，能够合理调用能动加非能动安全系统应对事故，充分发挥了“华龙一号”安全系统设计优势，进一步提升了“华龙一号”的安全水平。SEOP开发过程所形成的思路、方法、技术体系，可用于同类核电厂的事故应急规程开发，并可为现役核电厂规程的改进提供借鉴。