第一课我国核电设备国产化现状

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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
– 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,1996 • 1996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
• 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
• 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
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
制造企业:上海锅炉厂(300MW、 600MW )、东方锅炉厂 (900MW合作)
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
• 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
• 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
• 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: 机械密封百度文库推力轴承,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
核电站设备比例
• 主设备占40%左右 • 自动化系统和仪表占10~15% • 辅助系统和设备占40~50%
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)
–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
– 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
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
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

• 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
– 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
• 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
• 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
• 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
• 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
– 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
• 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
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
• 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
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
核电设备国产化能力 -岭澳为例
17项主要设备
1. 反应堆压力容器 2. 蒸汽发生器 3. 稳压器 4. 堆内构件 5. 控制棒驱动机构 6. 主管道 7. 环吊 8. 装卸料机 9. 主泵
10.核二、三级泵 11.核级阀门 12.汽轮机 13.发电机 14.汽水分离再热器 15.海水循环泵 16.冷凝器 17.主控系统
– 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
– 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
• 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
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
– 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70~80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
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
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