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见证高温堆进行时丨四代核电工程,跳动中国“心”——佳电股份研发世界首台套高温气冷堆核电站主氦风机设备记事
时间:2022年09月22日 来源:《中国核能》2022年第四期 点击量:433 分享:

光荣参与,三个第一展佳电实力

高温气冷堆是国际核能界认定最有发展前景的堆型之一,是我国“十一五”重大专项工程。高温堆的核心装备之一是主氦风机。它被喻为高温气冷堆的“心脏”,是高温气冷堆一回路唯一的能动设备。该设备能否研制成功将直接标示着高温气冷堆整体工程的成败。

佳电股份心怀着“参与就是光荣”责任感,提出没有机会,创造机会也要参与。经过不懈的努力,2008年3月,公司赢得了清华大学主氦风机考察组到佳电实地考察的机会。记得当初一位核心考察组成员说:“我没有想到,在东北还能看到这么像样的国有企业”。

2008年 4月28日,佳电获得了标书,成立了主氦风机投标组,项目组组员,辗转于哈尔滨、沈阳、北京、天津、上海等地,没日没夜地开展工作,技术方案和投标文件基本是在火车上和宾馆里形成的。多少个日日夜夜的争论,多少个技术方案的流产,多少次柳暗花明的欣喜,整整3个月投标组成员没有一人回过家,终于在投标前一天完成了有充分可行性的投标文件。答辩现场,所有专家教授均接受佳电方案,评标结果,佳电获得技术标、商务标和质量标三个第一。75岁高龄的评委清华大学周明宝教授,写亲笔信建议采用佳电技术方案。认为佳电对主氦风机技术难度认知清楚,关键技术落实得当,方案先进可靠。2009年3月佳电成功签定了主氦风机研制合同。

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艰辛研制,从无到有的中国造

作为 “心脏”设备的主氦风机,在国内外均没有成熟的模型可借鉴,研制之初,佳电曾咨询英国Howden公司,其设计费报价为916.5万英镑。这个报价令我们难以承受,佳电领导层立刻决定从设计、材料、工艺、制造到试验各个环节都自主研制,一定要将主氦风机研制的核心技术牢牢掌握在国人自己手里。

2010年10月22日,主氦风机设计方案在清华大学核研院通过了设计审查。

主氦风机作为世界首台套产品,在新技术、新工艺、新材料等方面的应用打破了我们以往的认知。经过反复和国内外众多领域的专家交流、讨论,实地考察,最终确定了主氦风机研制的14项核心关键技术。为了保证产品一次性设计成功,避免发生颠覆性的问题,保证国家重点项目按期实施,实现主氦风机订货产品研制目标,佳电在设计计算、理论分析基础上,加大设计验证投入,不仅进行关键技术攻关、关键工艺攻关、关键结构部件试验,而且进一步试制科研样机,确定14项关键技术必须成熟可靠并得到充分验证后,再应用到工程产品上的科研思路。经过充分论证决定,分别进行了结构试验样机(滑动轴承支撑)、工艺验证样机(铸铝转子国产电磁轴承支撑)、试验样机(国产电磁轴承支撑)、工程样机(沃克沙电磁轴承支撑)以及产品制造,保障了我国四代核电工程的顺利实施。

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十年铸剑,核心技术国人掌握

2019年4月16日,由佳电总包的主氦风机产品在华能山东石岛湾核电站现场通过了验收并移交,产品研制历时十年,佳电人在设计、材料、工艺各个环节都实现了完全的自主创新,打破了国外技术垄断,攻破了多项关键技术难题。十年艰辛磨砺,佳电研制的全球首台套高温气冷堆核电站用主氦风机,填补了国内大功率(4500kW)、立式,高速(4000rpm)矢量变频控制电机、风机领域的空白,引领了电磁轴承、核级承压电气贯穿件工程应用,突破了直接置入核反应堆一回路243℃,7MPa氦气介质中电机、风机的技术瓶颈。

历时十年,佳电通过4台试验样机、2台订货产品的研制。主氦风机项目组负责驱动电机的设计、制造,负责电磁轴承、变频器、变压器、电源动力柜、电气贯穿件、风机、冷却器、电动装置、风机挡板、隔热等成套并应用。这对佳电来说均是以往不曾接触过的新领域、新知识。“一套电磁轴承2000多万,弄坏了怎么办!”“能力不足,解决不了核心关键技术,不能及时完成科研任务怎么办?”可以说这几年项目组成员都是如履薄冰地过来的。经过努力最终完成了结构试验样机、工艺验证样机、试验样机、工程样机等样机的试制任务,其中试验样机的100小时、500小时的热态稳定性试验、耐久试验通过了国家能源局组织的专家鉴定。

(作者:张蛟  单位:佳木斯电机股份有限公司)


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