我国核电设备国产化现状.ppt

第八章我国核电设备国产化现状,张继革上海交通大学2010,核工程导论,第八章我国核电设备国产化现状,评价标准17项主要设备核电设备国产化现有能力与差距,评价标准,评价核电设备国产化现有能力，首先评价17项主要设备的现有国产化能力17项主设备的造价约占设备总造价的一半为核一级或重要设备，技术要求高是检验国产化能力的关键设备是科研攻关或引进技术的关键设备,核电设备国产化能力岭澳为例,17项主要设备,反应堆压力容器蒸汽发生器稳压器堆内构件控制棒驱动机构主管道环吊装卸料机主泵,核二、三级泵核级阀门汽轮机发电机汽水分离再热器海水循环泵冷凝器主控系统,核电站设备比例,主设备占40左右自动化系统和仪表占1015辅助系统和设备占4050,核电设备国产化现有能力与差距,我国核电国产化制造的主要差距,无百万千瓦级核电站制造经验我们与用户的需求及国际水平之间的主要差距是没有设计、制造过百万千瓦级核电站(包括常规岛设备)批量生产能力弱技术能力薄弱我们的设计能力、设计水平、科研开发能力存在着比较大的差距科技队伍、试验条件、测试设备等现有技术落后己建的大亚湾和岭澳百万千瓦级的压水堆核电站在技术上是上世纪7080年代的水平，与当前的先进压水堆技术有着比较大的差距,我国核电百万级设备的制造能力,可以认为我国已初步具备了制造百万千瓦级核电站核岛设备的能力但在设计技术、计算软件、工程管理、设备配套供应等方面与国外先进水平之间存在看比较大的差距可通过引进技术和购买必要的关键部件，逐步提高国产化比率的办法，尽快实现缩小与国际水平之间的差距，并且在此基础上，开发创新，形成自己的知识产权同时借鉴、消化、吸收国外先进的工程管理经验和技术，培育国内的设备成套供应商,目前我国核电设备的制造能力-来图加工,在核岛关键设备的制造，采用的都是来图加工秦山一期30万千瓦、秦山二期60万千瓦的反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、反应堆堆内构件、控制棒驱动机构、核燃料装卸料机等都是由设计院设计供图，制造厂加工岭澳100万千瓦的设备分包更是来图加工,关键：必须发挥设计单位和制造单位的积极性，并同时加强双方的合作，为有利于国产化工作，制造单位必须参与施工设计,核电设备建造单位,关键机械设备制造(国内三大发电设备基地)上海电气集团压力容器（600MW）、蒸发器（600MW）、控制棒驱动器（600MW、900MW）汽轮机（300MW）、发电机东方电气集团蒸发器（900MW）、控制棒驱动器（900MW）、汽轮机（900MW）、发电机哈尔滨电站设备集团公司汽轮机（600MW）、发电机,中国东方电气集团公司,国内三大发电设备制造商之一高通量堆设备清华大型高温气冷堆氦辅系统，19961996年与FRAMATOME公司和GEC-ALSTOM公司签署了岭澳100万级核电重型设备的国产化分包合同，包括：蒸汽发生器稳压器安注箱硼注射箱常规岛汽轮发电机组部套岭澳二期PLP包核岛重型设备制造,东方锅炉厂,岭澳核电站蒸汽发生器,蒸发器穿管岭澳,岭澳核电站稳压器,岭澳安注箱和硼注箱,安注箱,硼注箱,凝汽器,东方汽轮机厂,1000MW核电全转速汽轮机岭澳常规岛汽轮发电机组部套汽轮机静止部件和辅助系统设备高、低压模块总装部套的机械加工装备和部套的毛坯准备汽轮机的总组装,低压模块总装,东方电机有限公司,发电机岭澳核电站发电机分包,上海先锋电机厂,控制棒驱动机构秦山一期（30万千瓦）秦山二期（60万千瓦）岭澳核电站2号机组（90万千瓦）的部分（机加工部件），与法玛通合作驱动杆钩爪组件18种1362件产品零件,控制棒驱动机构,上海第一机床厂,反应堆堆内构件和控制棒导向筒秦山一期（30万千瓦）恰希玛（30万千瓦）秦山二期（60万千瓦）高温气冷堆快中子增殖堆岭澳2号机组（90万千瓦），分包法玛通,上海起重运输机械厂,装卸料机秦山一期（30万千瓦）恰希玛（30万千瓦）秦山二期（60万千瓦）大亚湾、岭澳（90万千瓦）法国法马通公司制造,大连起重运输机械厂,环吊秦山一期（30万千瓦）恰希玛（30万千瓦）德国引进技术与大连起重运输机械厂合作生产秦山二期（60万千瓦）西班牙广东大亚湾、岭澳（90万千瓦）法国法马通公司制造,常州电力修造厂,蒸汽和给水管道的预制岭澳核电站，与法玛通合作,上海电缆厂、广东电缆厂,电力电缆（3K级）岭澳核电站，与法玛通合作,反应堆压力容器,国内有设计、制造核潜艇、30万千瓦、60万千瓦反应堆压力容器的经验没有设计、制造百万千瓦级反应堆压力容器的经验,关键技术研究:大型锻件的生产，上、下封头的压制、加工及环缝、接管段、安全段的焊接,制造企业：上海锅炉厂、东方锅炉厂,国内的反应堆压力容器制造商,秦山一期30万千瓦从国外购买巴基斯坦恰希玛核电站第一重型机器厂秦山二期60万千瓦一台由日本三菱重工提供另一台是在日本三菱重工的技术支持下由上海锅炉厂制造标志着我国向着大型核电设备制造跨进了一大步清华大学10MW高温气冷实验堆上海锅炉厂清华大学5MW低温核反应堆（压力壳、堆内构件、热交换等设备）哈尔滨动力设备股份有限公司广东大亚湾、岭澳100万千瓦级核电站法国法马通公司,秦山一期压力容器引进,蒸发器,国内有设计、制造核潜艇、30万千瓦、60万千瓦核电站蒸发器的经验部分分包过岭澳100万千瓦蒸汽发生器百万级单回路容量类似，但需验证U型传热管需进口,制造企业：上海锅炉厂（300MW、600MW）、东方锅炉厂（900MW合作）,关键技术研究:大厚管板锻造、深孔加工和传热管的胀接技术，U型传热管制造工艺,国内的蒸发器制造商,秦山一期、恰希玛的30万千瓦核电站的蒸汽发生器、稳压器上海锅炉厂秦山二期60万千瓦核电站2台由西班牙制造另2台是在美国西屋公司和西班牙ENSA公司的技术支持下由上海锅炉厂制造大亚湾90万千瓦核电站法国法马通公司供货东方锅炉厂分包了蒸汽发生器的部分另部件，并进行了总装清华大学lOMW高温气冷实验堆上海动力设备有限公司氦气辅助系统由东方公司制造,稳压器,国内已有设计、制造30万千瓦、60万千瓦核电站和制造百万千瓦同类产品的经验该设备设计、制造难度不大，除喷淋装置和电加热元件要进口，均可立足国内设计、制造,制造企业：上海锅炉厂（300MW、600MW）、中核总西安524厂（600MW）、东方锅炉厂（900MW分包）,国内的稳压器制造商,秦山一期、恰希玛的30万千瓦核电站上海锅炉厂秦山二期60万千瓦核电站上海锅炉厂制造1台中核总西安524厂制造1台大亚湾90万千瓦核电站东方锅炉厂分包同时分包硼注箱、蓄压箱等其它核级压力容器,堆内构件的作用,堆内构件是压水堆核电站核岛心脏设备，主要功能装载与支承核燃料提供堆芯中子通量和温度测量提供冷却剂合理的水流分配为控制棒提供正确通道以控制反应堆启动、停堆和功率调整,国内的堆内构件制造商,秦山一期、恰希玛30万千瓦、秦山二期60万千瓦核电站上海第一机床厂广东岭澳100万千瓦核电站上海第一机床厂分包法国法马通公司高温气冷堆、快中子增殖堆等上海第一机床厂,上海第一机床厂形成了30万、60万、100万千瓦压水堆堆内构件的生产系列,堆内构件,该设备国内已有30万千瓦核电站的设计、制造经验，有60、100万千瓦部分的制造经验分包过岭澳100万千瓦核电站的堆内构件尚缺乏百万千瓦级设备设计和成套制造的经验,控制棒驱动机构,国内已有设计、制造30万，60万千瓦核电站同类设备的成功经验部分分包过岭澳100万千瓦控制棒驱动机构等部件百万千瓦核电站用控制棒驱动机构与60万千瓦基本相同,制造企业：上海先锋电机厂（300MW、900MW）,国内控制棒驱动机构制造商,秦山一期、恰希玛30万千瓦、秦山二期60万千瓦、清华大学l0MW高温气冷堆上海先锋电机厂广东大亚湾90万千瓦法国制造2号机组的控制棒驱动机构中驱动杆、钩爪组件18种1362件产品零件是由上海先锋电机厂分包法国法马通公司制造,装卸料机,国内有设计、制造30万千瓦、60万千瓦核电站同类设备能力除电气元件和少数机械零部件进口外，国内已基本具备设计、制造百万千瓦级核电站配套装卸料机能力：,国内装卸料机制造商,秦山一期、恰希玛30万千瓦核电站、秦山二期60万千瓦核电站上海起重运输机械厂大亚湾、岭澳100万千瓦级核电站法国法马通公司制造,主泵,国内曾与外商合作研制了用于30万千瓦核电站的主泵机组但尚未掌握设计和关键部件的制造技术，拟继续与外商合作，由外商负责，逐步提高国产化能力国内建成的主泵综合试验回路，完善了主泵验证、鉴定条件目前尚无制造能力,关键技术研究:机械密封，推力轴承，辅助系统仪表阀门,国内的主泵制造商,冷却剂主循环泵是核岛的主要关键设备，技术难度较大巴基斯坦恰希玛30万千瓦核电站沈阳水泵厂和哈尔滨电机厂与西德合作生产制造国内所有现有核电站全部向国外购买,主管道,至今，基本依靠进口通过“九五”科技攻关，按法国RCC-H规范，国内巳研制离心铸造直管，静态铸造弯管各一件，应用于岭澳核电站，已基本掌握其冶炼力工技术成套供货时，尚待扩容改造,国内的主管道制造商,主回路管道过去皆由国外进口主管道的试制四川化工机械厂和上海大隆机器厂对其进行了攻关研制于1999年四川化工机械厂试制出一段一米长的直管和一段弯管，经国内专家鉴定和法国FRAMATOM公司业主的验收己安装在岭澳核电站2号机上试用上海大隆机器厂试制了弯管段虽经鉴定合格，但尚未使用,环吊（环行起重机）,环行起重机装设于反应堆厂房安全壳内，其主要功能是在建造期间，安装吊运蒸发器和压力容器等设备在运行期间，停堆换料时装卸吊运压力壳顶盖及上、下堆内构件，从贮存水池转运乏燃料到装载池以及安全壳内设备的吊运等国内仅有30万千瓦核电制造能力其机械部分设计制造可立足于国内，电控部分需与国外合作,国内制造企业：大连起重运输机械厂,国内的环吊（环行起重机）制造商,秦山一期、恰希玛30万千瓦核电站德国引进技术与大连起重运输机械厂合作生产的秦山二期60万千瓦西班牙广东大亚湾、岭澳100万千瓦级核电站的法国,核二、三级泵,主要包括上充泵、高压安注泵、低压安注泵、喷淋泵和余热排出泵、电动、汽动辅助给唧泵、设冷水泵，安全厂用水泵、水压试验泵等国内在“八五、九五计划中都安排过科技攻关，但进展不大近期新建核电站拟以国外采购为主目前，我国可以生产制造核II级泵，如高压安全注射泵、安全壳喷淋泵、停堆冷却泵等,核级阀门,主要包括主蒸汽安全阀、主蒸汽隔离阀、主给水调节阀、余热导出安全阀等约40台套核安全功能要求高，设计、制造难度大，国内无设计、制造能力，拟进口另有分布在核电站100多个系统近6400台套的核一、二、三级阀门，以及其他各类阀门约3万台,汽轮机,国内上海、哈尔滨、东方三大汽轮机厂，分别有研制30万、60万、100万千瓦核电汽轮机的经历但还没有百万千瓦级汽轮机设计和成套研制经历,制造企业：上海汽轮机厂（300MW）、哈尔滨汽轮机厂（600MW）、东方汽轮机厂（900MW）,国内的汽轮机制造商,国内核电站目前采用全速核电汽轮机秦山一期、恰希玛30万千瓦核电站的上海汽轮机厂在引进技术的基础上，采用了一个高压汽轮机和二个低压汽轮机积木块，并按核电的要求改型设计制造的秦山二期60万千瓦核电站哈尔滨汽轮机厂在引进技术的基础上，改型设计制造的广东大亚湾、岭澳100万千瓦级核电站英法GEC-阿尔斯通公司东方汽轮机厂分包制造了部分部件并进行了总装,汽水分离再热器制造商,是核电汽轮机中的一个关键设备，它的采用大大提高了核电汽轮机的经济性和安全可靠性秦山一期、巴基斯坦恰希玛30万千瓦核电站上海汽轮机厂从美国西屋公司引进的技术秦山二期60万千瓦核电站上海汽轮机厂广东大亚湾90万千瓦核电站GEC-阿尔斯通公司岭澳100万千瓦级核电站哈尔滨锅炉厂分包,发电机,国内三大发电设备基地都已基本具备研制百万千瓦级汽轮发电机的能力，具有对定、转子加工的大型数控加工中心，卧式车床等岭澳核电站国内承担了单台设备价约15的分包制造部件，包括外定子、密封油系统、定于水系统、氢冷却器及管路系统等但国内没有全套机组设计、制造，验证试验的业绩,国内的汽轮发电机组制造商,国内核电站目前采用全速核电汽轮机在大型核电站中，可能选用半转速汽轮发电机秦山一期、恰希玛30万千瓦核电站的上海汽轮机厂在引进技术的基础上，采用了一个高压汽轮机和二个低压汽轮机积木块，并按核电的要求改型设计制造的秦山二期60万千瓦核电站哈尔滨汽轮机厂在引进技术的基础上，改型设计制造的广东大亚湾、岭澳100万千瓦级核电站英法GEC-阿尔斯通公司东方汽轮机厂分包制造了部分部件并进行了总装,百万级设备制造能力-汽轮发电机组,当今世界上目前投运的最大半速核电机组己经达到150万千瓦在1980年代从美国引进了30万、60万千瓦火电机组的设计、制造技术，实现了批量生产。现已成功的运用这一技术设计，制造了30万、60万千瓦全速核电汽轮发电机组引进了可用于设计100万干瓦核电汽轮发电机组的设计技术和计算机软件分包过90万干瓦核电汽轮机和超临界火电汽轮机的汽缸、汽轮发电机的定子加工,关键技术：若常规岛如选择采用半速机组时，在设计、制造万面与国际水平之间还存在着一定的差距，还需要通过技术引进、消化吸收、逐步实现国产化,核电常规岛辅机设备,主要有高、低压给水加热器，凝汽器，除氧器等秦山一期、恰希玛30万千瓦核电站、秦山二期60万千瓦核电站上海动力设备有限公司岭澳100万千瓦核电站杭州锅炉厂利用法国达拉斯公司技术制造了高加、低加、凝汽器、除氧器等设备,冷凝器,国内已有设计、生产30万、60万千瓦能力,90万千瓦为分包合作但尚无百万千瓦级核电站冷凝器的设计、制造的全面经验，通过前2台机组合作设计后，可基本实现国产化,制造企业：东方锅炉厂（300MW、600MW、900MW）,海水循环泵,国内尚无此类循环泵的设计、制造经验，但可与国外合作，寻求提高国产化能力的途径,主控系统,60万千瓦机组提供的全部控制系统，基本是国内的，包括核岛安全、保护系统，常规岛控制系统，数据采集系统，控制棒棒控棒位系统和1E级继电器架等以大亚湾核核电站作参考，主控系统的国产化能力可达80左右。如采用全数字化控制系统，其核安全、保护系统国内尚不具备能力，需要进口按全数字化要求，目前国内主控系统国产化能力只能达60,关键技术研究:数字化仪控系统,核电站自动化与仪表,成立了多家中外合资企业及外商独资企业能生产具有自主知识产权的部分核级仪表，如核级电容变送器、核级热电偶、热电阻、核浮筒液位变送器、核级主冷却泵转速仪表、核级压力、差压、温度、位式控制器、核级记录仪、核级可编程调节器、核级报警装置和系统、核级主控制盘系统、部分核级气动、电动调节阀和核级电动执行机构等与法国CEGELEC公司、Framatome公司合作研制生产了部分核级系统与装置，如IE级反应堆保护系统样机，核电站水、汽取样装置，IE级逻辑系统继电装置，核电站废液处理系统装置，TF级核电NX浓硼酸热缆控制系统，核电站主给水流量测量节流装置等上述各种仪表和系统装置己应用在秦山二期60万千瓦核电站，部分应用在大亚湾和岭澳核电站,核电站用应急电源(柴油发电机组),我国的核电站应急电源(柴油发电机组)都是由国外进口的上海沪东造船厂和陕西408厂80年代引进了法国SEMTpielsMck专利技术的PC型和趴型柴油机