全球核(he)(he)(he)能(neng)(neng)系統已發展至四(si)代,我國(guo)核(he)(he)(he)電(dian)裝備發展歷(li)經(jing)30余(yu)年,從(cong)獨立探索、技(ji)術(shu)(shu)引 進到實現自(zi)主(zhu)研制。相比傳統石化(hua)能(neng)(neng)源(yuan)和其他可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan),核(he)(he)(he)電(dian)具備清潔、低排放、 輸出穩(wen)定等優勢。自(zi)20世紀50年代至今(jin),目(mu)(mu)前全球已發展四(si)代核(he)(he)(he)能(neng)(neng)系統,逐步(bu)向(xiang)更(geng) 加(jia)安全、可(ke)持(chi)續方(fang)向(xiang)發展。我國(guo)核(he)(he)(he)電(dian)經(jing)歷(li)了從(cong)獨立探索向(xiang)引進國(guo)外先進技(ji)術(shu)(shu)及自(zi)主(zhu) 化(hua)轉變,目(mu)(mu)前已掌握自(zi)主(zhu)三代核(he)(he)(he)電(dian)技(ji)術(shu)(shu)。
目前我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)在(zai)運(yun)行(xing)核(he)電(dian)容(rong)量(liang)遠低于美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、法國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo),在(zai)建(jian)核(he)電(dian)裝(zhuang)機規模位居(ju)世界(jie)首位。根 據World Nuclear Association、中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核(he)能行(xing)業協會、中電(dian)聯數據,截至2022年(nian)9月底(di), 全(quan)球已運(yun)行(xing)的(de)核(he)電(dian)站(zhan)中我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核(he)電(dian)站(zhan)發電(dian)容(rong)量(liang)位居(ju)全(quan)球第三位,但與前兩名(ming)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家相比, 核(he)電(dian)發電(dian)容(rong)量(liang)差距較(jiao)大(da),其中法國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核(he)電(dian)站(zhan)發電(dian)量(liang)是(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)1.1倍,美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核(he)電(dian)站(zhan)發電(dian)量(liang) 是(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)近1.7倍。在(zai)建(jian)核(he)電(dian)規模方面(mian),我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)在(zai)建(jian)裝(zhuang)機量(liang)位居(ju)全(quan)球首位,且遠高于其 他國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家,2010-2021年(nian)年(nian)均新增(zeng)核(he)電(dian)裝(zhuang)機規模約4000MW。
從核(he)(he)(he)電(dian)裝機(ji)(ji)規(gui)(gui)劃(hua)來看(kan),目(mu)(mu)前我國(guo)核(he)(he)(he)電(dian)裝機(ji)(ji)缺口(kou)較(jiao)大(da),未(wei)來5-10年(nian)有望持續建(jian)設(she)。根 據(ju)(ju)中電(dian)聯《電(dian)力行業“十四五”發展規(gui)(gui)劃(hua)研(yan)究》,2025年(nian)我國(guo)將實現核(he)(he)(he)電(dian)裝機(ji)(ji) 70000MW的目(mu)(mu)標。根據(ju)(ju)中國(guo)核(he)(he)(he)能協會數據(ju)(ju),在(zai)已投運方面,截至2022年(nian)9月,我國(guo) 運行核(he)(he)(he)電(dian)機(ji)(ji)組共有54臺,裝機(ji)(ji)容量約(yue)55806MW。因此,當前我國(guo)核(he)(he)(he)電(dian)機(ji)(ji)組裝機(ji)(ji)政策 需求缺口(kou)總計約(yue)14194MW。根據(ju)(ju)World Nuclear Association數據(ju)(ju),截至2022年(nian)12月, 我國(guo)在(zai)建(jian)核(he)(he)(he)電(dian)規(gui)(gui)模(mo)總計約(yue)22867MW,參考在(zai)建(jian)核(he)(he)(he)電(dian)項目(mu)(mu)建(jian)設(she)規(gui)(gui)劃(hua),核(he)(he)(he)電(dian)開工(gong)至并網 通常(chang)需要5年(nian)左右。總體來看(kan),預計未(wei)來5年(nian)我國(guo)核(he)(he)(he)電(dian)建(jian)設(she)規(gui)(gui)模(mo)空間較(jiao)大(da)、持續性強。
蒸汽(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)是核(he)(he)能(neng)系統(tong)關鍵設備,對核(he)(he)電(dian)(dian)廠的(de)安全運行十(shi)分重要。根據姜素云《核(he)(he) 電(dian)(dian)蒸發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)用傳(chuan)熱管(guan)生(sheng)產(chan)工藝簡介》,在核(he)(he)能(neng)系統(tong)中(zhong),蒸汽(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的(de)主要作(zuo)用是通過管(guan) 束的(de)換熱作(zuo)用產(chan)生(sheng)高品(pin)質干燥(zao)蒸汽(qi)(qi),通過主蒸汽(qi)(qi)管(guan)道來(lai)驅(qu)動(dong)汽(qi)(qi)輪發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)組發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)。由 于核(he)(he)電(dian)(dian)一(yi)回(hui)路冷卻劑流經堆芯帶有(you)放(fang)射(she)性,因此蒸汽(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)也用于防止放(fang)射(she)性物質 外泄。壓水堆核(he)(he)電(dian)(dian)廠的(de)非計劃(hua)停堆次數中(zhong)約有(you)四(si)分之一(yi)與(yu)蒸汽(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)問題有(you)關,因 此蒸汽(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)對核(he)(he)電(dian)(dian)廠的(de)安全運行十(shi)分重要。
核電蒸發器用 U型(xing)傳熱管主要作用是隔離和傳熱,材料可靠性要求高。
1. 作用: 核(he)電蒸發器(qi)用傳(chuan)熱(re)管均選用 U 型(xing)管,核(he)心作用是隔(ge)離和傳(chuan)熱(re),即在內表面流通(tong)的(de)(de)是 帶放射性的(de)(de)熱(re)量(liang)較高的(de)(de)一回路工質水(shui),在外表面流通(tong)的(de)(de)是取自自然界的(de)(de)海(hai)水(shui)或河水(shui) 經必要處理的(de)(de)用來產(chan)生(sheng)蒸汽的(de)(de)二(er)(er)回路工質水(shui),通(tong)過它將一回路水(shui)的(de)(de)熱(re)能傳(chuan)導給(gei)二(er)(er)回 路水(shui)并使(shi)其變(bian)成蒸汽。
3. 要求:其可靠性(xing)直接(jie)影響到核電廠的(de)安(an)全性(xing)與經濟性(xing), 因(yin)此傳熱(re)(re)管(guan)應具備下列(lie)性(xing)能(neng): 熱(re)(re)強性(xing)、熱(re)(re)穩定(ding)性(xing)和(he)熱(re)(re)焊接(jie)性(xing)能(neng)好; 基體組織穩定(ding)、熱(re)(re) 導率高、熱(re)(re)膨(peng)脹系數小; 抗均勻腐(fu)蝕(shi)和(he)抗局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)能(neng)力強; 具有足夠的(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。