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砥砺奋进的五年:我国铀转化技术有望赶超国际水平

北极星电力网新闻中心  来源:中核集团    2017/10/11 10:23:19  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 中核集团 铀转化 核燃料

北极星核电网讯:近期,由中核新能核工业工程有限责任公司(原核七院)负责的“铀转化工程关键设备和技术研究”科研项目已进入后期验收阶段。该项目于2010年获得任务书批复,共包括了9大研究课题,由中核新能核工业工程有限公司、中核四〇四有限公司、核工业北京化工冶金研究院、四川红华实业有限公司等单位联合研发。

回顾这个项目一步步走过的历程,项目总负责人、中核新能公司副总工程师吴秀花感慨万千:从2012年项目完成7个研究课题,2013年完成铀纯化转化生产线的施工图设计,2015年建成并调试成功,2016年打通了全流程。通过五年的攻关,我们最终攻克了四大难题:把产能翻一翻;完成了铀纯化转化一体化工艺;实现了物料的循环利用;实现了自动化操作。

意义:向着国际水平的追赶

作为中核集团公司十八大以来取得的十多项重大科研成果之一,该项目进一步解决了我国铀纯化转化工程关键设备和工艺技术瓶颈,为我国铀纯化、铀转化工程设计奠定了良好的技术基础,可谓迈出了我国铀纯化转化技术快速追赶国际化水平的里程碑的一步。

一体化生产线的技术先进性,首先表现在产能上的显著提高和建设成本、运行成本的大幅降低。

工艺创新只用了短短五年时间,就研发了新的脱硝工艺、实现物料的循环利用,不再消耗试剂,也减少了三废的产生,研制了大产能的关键设备。看到新的生产线生产出合格的六氟化铀产品,项目组的成员们紧绷了5个年头的神经才得以放松,在感慨5年辛苦终不负之余,更令他们感到兴奋的是该项成果将带来的影响,一体化生产线建成后,我国铀纯化转化生产线总产能大幅提高。

“采用创新脱硝工艺和选用结构简单,制造容易、操作方便大型流化床等设备,这样铀纯化转化一体化生产线的工程建设投资减少,运行成本可降低,运行人员可减少。”项目总工程师吴秀花说。

第二个先进性,表现在由于打通了全流程,物料损耗、运输风险也都大幅降低。课题负责人张培仁告诉记者,“实现铀纯化转化一体化生产之后,既减少了进口原料的运输费用,又省略了纯化产品的中间运输环节,也避免了物料的运输风险。”

新生产线的第三个先进性是节省了试剂消耗,更加环保。

新生产线采用脱硝技术,不再需要使用碳酸铵试剂,也不再产生结晶母液;脱硝产生的氮氧化物经回收硝酸后可返回到溶解或纯化工序中,实现了物料的循环利用,产生的废水也减少了;由于固体物料的输送采用气力输送,无需一桶桶吊装,减少了人工,改善了操作环境,也降低了因造作失误致物料泄漏的风险,更加安全。

另外,新生产线工艺流程管理由区域控制改为中央控制室集中控制,通过DCS远程控制系统可便利地查看和操作,自动化水平基本达到国际先进水平。

需求带动发展,压力促进变革。近十年中,我国铀纯化转化技术研发能力不断攀领新高,照这个发展速度来看,我国铀转化技术有望赶超国际水平。

回顾:艰难岁月里挺住便是一切

每一棵枝繁叶茂的大树之下,都有比其树冠更庞大坚韧的根系来支撑其挺立生长。我国铀转化技术能够如此快速地发展起来,市场需求的促进固然是主因,但如果不是有那么几位老专家怀着深深的责任感撑过艰难岁月而保留下来的专业基础,如果他们带起来的不是一个素质精良、配合有力的科研设计团队,如果队员们不具有那种舍我其谁、知难而进的攻坚精神,恐怕这些成就的获得将仍需不少时日。

上世纪80年代,随着一些军工项目的结束和国家发展方向的转变,核燃料产业也一时冷寂下来。在如此艰难的境况下,核七院,和大多数类似的设计院一样,一边靠承接一些民品工程自力更生,一边继续进行着核心的技术研发。在此之前,核七院铀纯化转化生产线配套的科研工作一直是由拥有铀转化专业的天津大学来承担,上世纪90年代核燃料产业的境况持续低落,也影响到了大学的学科发展,天津大学铀转化专业由于没有足够的经费支撑实验室运行而退役,整个国内的铀转化相关的科研任务也全部落在了核七院的肩上,铀转化技术的发展一度陷入停滞状态。

为了保留专业人才,上世纪80年末至90年代中期,国家承揽一些涉外工程项目,把中坚力量输送过去。通过参与涉外工程,他们的专业技能也得到锻炼,但涉外项目结束后,纵向任务基本没有,民品市场也不景气,许多人迫于生计选择另谋出路。坚持留下来的几个人,就包括张培仁和项目总工程师吴秀花。

随着核电的飞速发展,更多核电项目启动,看到核电产业的良好发展势头,预计现有国内铀转化产能将无法满足国内核燃料的需求,于是集团公司立即组织,论证三厂合一,降低运行成本,具有竞争力的技术方案论证及相关的研发工作,于是本世纪初三厂合一后,吴秀花他们立即着手申报立项生产线技术研发。

“当时真是困难重重,压力很大,留下来的几个人学的都不是真正的核化工专业,像我是学化工机械的,但当时我就想,既然学了相关的专业,我就要在这个领域干下去,条件再艰苦,任务再艰巨,收入再微薄,但国家需要我,大家信任我,我就觉得动力满满。”吴秀花动情地说。

原标题:砥砺奋进的五年|铀转化工程:十年,加速奔跑

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