三門1號機組如能順利投產,除了能推動CAP1400工程的開工,還將會加快推進其它采用AP1000技術的核電項目進程。
歷時七年,經歷了多重波折,世界上首臺AP1000核電機組——三門核電站1號機組終于看到了投產的曙光。
5月26日,國家核電技術公司(下稱國核技)發布官方消息,當天凌晨,三門核電站1號機組開始一回路水壓試驗并順利完成,正式從安裝階段進入調試階段。
一回路水壓試驗通常被稱為冷試,是核電站核島主設備完成安裝后,對核島一回路設備質量、管道安裝質量進行的強度試驗。其目的是為了驗證核電站一回路系統,在帶壓運行時的密封性和安全性是否滿足設計要求。
核燃料在反應堆中發生裂變反應,產生的熱能經一回路傳導給二回路轉化為電能。在完成此次一回路水壓試驗后,只需要再經過熱試、首次裝料、首次臨界、并網等重要節點,該機組就將實現商業化運行。
作為全球首臺AP1000機組,三門1號機組的一回路水壓試驗首次啟動了屏蔽電機主泵,并且進行多達1700多條焊縫檢查。
福島核事故后,中國核電發展進入停滯階段,但中國政府同時明確今后核電站均將采用三代核電技術。作為第三代非能動性壓水堆的AP1000,成為中國最主流的核反應堆型之一。
根據國核技的介紹,三門核電站1號機組的一回路水壓試驗歷經了三個階段;一是抽真空注水;二是主泵啟動,將一回路加熱至60攝氏度。三是啟動水壓試驗泵升壓,經過幾個臺階的升壓,達到21.6兆帕-22兆帕平臺,保壓。
5月26日凌晨1時47分,該機組一回路水壓試驗在最高壓力平臺21.6兆帕成功保壓10分鐘。隨后于1時55分開始降壓,2時16分降壓至17.75兆帕平臺,各平臺泄漏檢查滿足驗收準則要求。10時30分,試驗壓力降至常壓。至此,該機組一回路水壓試驗完成。
AP1000技術為美國西屋公司設計的第三代核電堆型,為非能動型壓水堆核電技術。2006年11月2日,中共中央政治局常委會決定引進AP1000技術,建設依托項目四臺機組,并在當天成立了國核技,作為引進、消化、吸收AP1000技術的平臺。
AP1000技術依托項目四臺機組分別為浙江三門核電站和山東海陽核電站的1、2號機組。2009年3月31日,三門核電站一號機組核島第一罐混凝土澆注順利完成,成為世界上首臺AP1000核電機組。
按照最初計劃,三門1號機組最早應在2013年建成并投產發電,但在建設過程出現諸多不順。尤其是作為最關鍵設備的反應堆冷卻劑屏蔽主泵(下稱主泵),從制造階段開始,泵殼、葉輪等就出現問題,隨后在試驗過程中又出現新問題。這引起業內對AP1000技術的格外關注,也造成了該機組投產時間的一再拖延,至今已延期了三年。
主泵被業內稱為核電站的“心臟”,位于核島一回路系統中,用于驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統內循環流動。依靠它,才能連續不斷地將反應堆產生的熱量傳遞給二回路系統。
三門核電1號機組的屏蔽主泵共有4臺,均由美國EMD公司制造,在制造、試驗、安裝過程中問題不斷。比如分包商制造質量出現管控問題、發現軸承部件抵抗熱瞬態沖擊能力不足、第2次工程與耐久性試驗時出現卡件的局部疲勞斷裂等。
經過多次試驗和反復的修改,終于在2015年10月29日,國核技宣布世界首臺AP1000核電機組的主泵最終性能試驗與試驗后檢查圓滿完成。
今年3月1日,三門核電1號機組首臺主泵完成現場的安裝工作。5月22日19時22分,首次點動完成。
在這段被拖延的時間內,國核技作為項目的責任主體和核島EPC總承包商,完成了重大的公司變革——與原來的中國電力投資集團合并而成目前的國家電力投資集團。
三門1號機組投產的延期,在一定程度上也延誤了國核技壓水堆重大專項示范工程CAP1400核電機組的推進。
CAP1400型壓水堆核電機組,是國核技在第三代核電AP1000非能動技術的基礎上,通過再創新開發出的具有中國自主知識產權、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。
中國政府特批了山東威海市榮成石島灣廠址,用于建設CAP1400示范核電站,擬建設2臺CAP1400型壓水堆核電機組,單機容量可達150萬千瓦。
CAP1400示范工程已在2015年底進入核準審查的最后環節,國核技計劃在今年3月初獲批開工建設,但未能獲批。業內人士認為,AP1000主泵等環節出現的問題,造成三門1號機組未能順利投產,是政府未放行CAP14000工程的重要原因。
三門1號機組如能順利投產,除了能推動CAP1400工程的開工,還將會加快推進其它采用AP1000技術的核電項目進程。在華龍一號自主技術尚未得到國家高層認可之前,當時國內規劃的大量后續項目原計劃都采用AP1000技術。