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将改进创新落实到实践中去
按照原设计,大亚湾核电站的换料周期为12个月,每个换料周期中都需留出约一个月作为大修和换料时间。
1998年起,大亚湾核电站开始了18个月换料工程的项目设计论证和新型核燃料组件的技术转让合同谈判,以及18个月换料工程的实施准备。通过采用若干先进的堆芯设计和安全分析技术,尤其是采用先进燃料组件,3年后,大亚湾核电站从第9循环开始成功实现了18个月换料这一目标。大亚湾核电站成功实施18个月换料是集体智慧的结晶,也是国内有关单位大协作的产物和相互支持的结果。
迄今为止,大亚湾依然是国内唯一实施18个月换料的核电站,其年发电量从实施前的130亿千瓦时左右提高到了150亿千瓦时以上,累计经济效益超过数十亿元人民币。同时,实现了国产核燃料组件从AFA-2G到AFA-3G的升级换代,提高了核燃料经济性和电厂可用率,使每年经济效益新增加约3000万美元。该系列成果后被授予国防科技成果奖,而与此相关的“中国压水堆核电站百万千瓦级机组18个月换料方法”也获得了国家发明专利授权。
这一成功,给了广东核电极大的信心。2000~2004年,肖岷率团队将重心转移到了岭澳核电站,他们首先利用大亚湾核电站的成功经验在岭澳核电站采用了AFA-3G组件混合堆芯设计、延伸运行等先进技术并完整采用61组RCCA。而后,又针对岭澳核电站开展起先进燃料管理改进的策划与可行性研究。其中,最重要的突破是,一改普通燃料管理每次换料要更换超过1/3燃料的方式,转而采用每次只换1/4,大大提高了燃料的燃耗。
不仅如此,岭澳先进燃料管理中,首次采用了3D堆芯功率能力分析和3D弹棒事故分析等先进设计技术,并通过在国内首次采用全M5AFA-3G燃料组件,使批卸料燃耗达近50GWd/tU(国内商业反应堆最高燃耗),最高组件燃耗为57GWd/tU,在保证发电量的前提下,既减少了新燃料,又减少了乏燃料,做到了高效的节能减排。经过复杂的堆芯设计、安全分析、项目论证和执照申请,2007年,该项目在得到国家核安全局批准后在岭澳核电站成功实施。这一成功也离不开中核建中核燃料元件厂、国防科工局和国家核安全局的大力支持。
如今,该项目已形成国内外同类型核电站中唯一的高燃耗1/4先进燃料管理,被法国核电巨头AREVA公司誉为“国际参考设计”,被授予中国核能行业协会科技成果奖。该项目的成功,使岭澳核电站的燃料经济效益达到每年2000万美元以上,技术和经济效益上均超过法国同类核电机组,达到了国际先进水平,“压水堆核电站百万千瓦机组1/4换料”也获得国家发明专利。
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