“华龙一号”引领我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵

　　2021年1月30日，我国自主研发的三代核电技术、全球第一台“华龙一号”核电机组——福建福清核电5号机组投入商业运行。从核岛浇灌第一罐混凝土到商业运行，“华龙一号”仅用时68.7个月，是唯一按期建成的全球三代核电首堆。

　　“华龙一号”实现了几代核电工作者的梦想，其中就包括中核集团“华龙一号”总设计师、首席专家邢继。30年来，邢继几乎参与了我国所有的核电站建设，这使他对掌握关键技术的重要性和紧迫性有着更深刻的认识：“上世纪80年代末，我国建设大陆第一座百万千瓦级大型商业核电站时，不仅主要设备不能由国内提供，甚至连核电建设的基础材料国内也供应不了，满足核电站要求的钢筋混凝土都只能进口。我们都憋着一股子劲，一定要研制出自主百万千瓦级核电技术。”

　　核电站是迄今为止最为复杂的能源系统，而“华龙一号”首堆涉及70多个专业领域、80多个构筑物、360多个系统，工程设计图纸在20万张以上。每一个细节的创新，都对设计、采购、施工、调试、核安全等各个环节提出了更高的要求。要想实现整体升级，必须在全球范围内汲取经验，加强合作。

　　“华龙一号”研发之初，邢继带领“华龙一号”大团队搭建了“全球化政产学研用”高效协同创新研发平台，有效整合技术资源，实现优势互补。在总结我国30余年核电科研设计、建造和管理经验的基础上，最终形成了汇集“最高的安全标准、177堆芯、双层安全壳、能动与非能动安全系统、抗震能力、抗大飞机撞击能力”等多项重大技术改进的自主百万千瓦级三代核电技术——“华龙一号”。

　　堆芯核电研发涉及336个系统、25个学科，计算量超乎想象;蒸汽发生器有5835根管，几乎没有一根完全相同，还要顺利穿过9层支撑板;穹顶直径46.8米，钢衬里厚度仅为6毫米，吊装时要精准落入核岛顶部最窄处只有10毫米宽的导向槽……一个个看似“不可能完成的任务”，摆在了“华龙一号”团队面前。

　　核电站设计，最重要的就是堆芯。上世纪90年代，在完成自主研发设计60万千瓦的秦山二期核电工程后，中核集团立即启动自主百万千瓦级核电技术的研发攻关项目，并于1996年提出了177堆芯的方案，不仅将核电机组的发电功率提升5%至10%，也大大增强了核电站的安全性。这是“华龙一号”诞生的源头和关键技术的基础。

　　“包裹核燃料的金属材料，被称为锆合金。我们刚开始做研发的时候，国内没有一条完整的生产线。”中核集团CF燃料总设计师焦拥军回忆。经过十几年的技术攻关，科研人员进行了上千次的试验，终于成功研制出具有自主知识产权的N36锆合金。随后，研发团队陆续攻克了临界热流密度试验、堆内辐照考验等系列难关，CF系列核燃料元件实现了自主化和工业化应用。

　　“华龙一号”的蒸汽发生器，大到尺寸、小到核心部件，甚至是每一条焊缝，都跟之前完全不同。为解决设计制造的困难，中核集团“华龙一号”蒸汽发生器总设计师张富源经常奔波于各大制造厂之间，最终将制造周期压缩至27个月;在“华龙一号”的全球首堆示范工程现场，穹顶吊装是土建最关键的环节，施工团队依托丰富经验和过硬的技术，终于成功完成“刀锋对接”……

　　一组组参数的确认、一套套设备的制造、一根根钢筋的绑扎、一个个仪表的调校、一行行代码的输入，从顶层方案、总体设计、初步设计，到相关重要实验验证，“华龙一号”团队攻克一个又一个难关，克服一个又一个困难，用整整16年的时间，开展54项科研攻关项目，研制新设备上百台套，形成专利700余件，标准2300余项，软件著作权120余项。

　　“华龙一号”在计算分析软件、反应堆堆芯设计、燃料技术、能动和非能动安全技术等方面全面实现了重大突破，自主知识产权覆盖设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，掌握了大量关键技术，形成了核心竞争力，赢得了我国核电未来发展的主动权。