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[科普中国]-辅助设备

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核电厂一回路系统中除反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器及主管道等主设备外,其余工艺设备均为辅助设备。1

核电辅助设备制造水平再上新台阶红沿河核电站1号机组并网操作顺利进行,并实现并网一次成功,包括海水过滤及阴极保护系统、强迫风冷离相封闭母线、辅助给水系统消音器、核级电动执行机构等在内的各项设备参数正常,机组运行状态控制良好。“这标志着中能装备及旗下所属企业提供的产品在国内已达到最高水平,在国际同行中处于领先水平”。中国能建集团装备有限公司(简称“中能装备”)总经理毛凤福如是说。

在红沿河核电站项目招标中,中能装备及旗下所属企业承担了4台机组全部的核电站海水过滤系统大型滤水设备鼓形滤网、强迫风冷离相封闭母线、辅助给水系统消音器、400多台核级电动执行机构以及核级管道预制、核级管道支吊架、堆芯中子测量导向管、横向限制件、冷却水滤水器、凝结水滤水器、冷却水旁路滤水器等设备的生产供货重任。

大型滤水设备国际化海水过滤及阴极保护系统是核电站安全稳定运行的第一道屏障。中能装备旗下的沈阳电力机械总厂自2005年以来,经过不懈的努力和多次的改进,该产品各项性能已达到国际领先水平。

该厂研制的海水过滤及阴极保护系统大型滤水设备鼓形滤网设计直径范围为12-22米,宽度为1.8-7米,主幅条为整体冷压成型,可最大程度保证主辐条的强度和刚度,工艺性和防腐性更好;主轴密封为橡胶密封,密封效果好;防腐采用牺牲阳极保护或者多恒电位仪外加电流保护,保护效果较好。通过与国外产品的综合比较,沈阳电力机械总厂研制的海水过滤及阴极保护系统大型滤水设备鼓形滤网的产品质量,已经高于国外制造商生产的产品。

沈阳电力机械总厂还同时承担着福建宁德、广东阳江、浙江方家山、福建福清、广东台山、山东海阳、广西防城港核电站共计26个百万机组、64台鼓形滤网的设计、制造和供货任务。

封闭母线完全国产化强迫风冷离相封闭母线,是应用于发电机引出线回路及厂用分支回路的一种大电流传输装置,中能装备旗下的北京电力设备总厂在引进消化吸收先进技术的基础上,自主研发制造的高端电站辅机产品。该产品最高额定电压35千伏,最大额定电流56000安,采用智能控制强迫风冷系统,质量稳定,运行安全性高。该产品实现了技术上的多项创新,并获得多项国家专利,产品性能已处于国际领先水平,同时实现了核电设备完全国产化。

中能装备旗下的北京电力设备总厂、镇江华东电力设备制造厂和阜新电力修造厂提供的封闭母线产品在国内外重大工程项目中的火电、水电、核电均有广泛应用。在中广核岭澳、宁德核电站,中核秦山、方家山、福清核电站、华能玉环电厂、三峡溪洛渡水电站等重点工程运行,特别是在世界上单机容量最大的中广核台山核电站1750兆瓦机组、全球首台AP1000中核三门核电站1251兆瓦机组成功应用,标志中能装备提供的封闭母线产品已处于国内最高水平。

电动执行机构产业化核级电动执行机构用于核电站核反应堆安全壳内和安全壳外,适用于对闸阀、截止阀和各种调节阀等的控制。中能装备旗下的扬州电力设备修造厂,是国内最早从事核级电动执行机构研发和生产的企业,是国家电动执行机构行业的企业,一直以来坚持科技创新和技术储备。在红沿河项目核级电动执行机构生产过程中,该厂从技术工艺、生产准备、质量保证等各个方面精心组织、周密部署、合理安排、严格监督,在用户、工程公司、业主和国家核安全局的多方监督和监管下,严格按照质量计划和技术要求,高质量的完成了产品生产。

核级电动执行机构到达现场后,扬州电力设备修造厂按照工程进度,安排人员随时待命,随时随地做好服务,得到用户的高度认可和赞赏。

扬州电力设备修造厂提供的核级电动执行机构在田湾核电站,秦山核电站、核电秦山联营公司、巴基斯坦恰希玛核电站等国内外40多家核电站广泛应用。

管道预制工厂化红沿河项目中的管道预制,由中能装备旗下的江苏电力装备有限公司提供。2010年7月,用户要求在一个月内将管道预制发到现场,按正常工作周期计算,干完这批活需45天至50天时间,但客户急需这批货。公司立即抽调10名焊接骨干组成“青年突击队”,每天从上午8点工作到晚上22点,连续25天没有休息过一天,保质保量按时完成了600多对焊口的艰巨任务。

在核电红沿河限制件项目生产中,对异形体焊接要求特别高。该公司立即召集焊工进行焊接质量专题分析,从焊接器材、工艺要求、实际操作上排查分析原因,找到了问题的症结后,有针对性地对焊枪枪头进行了改造,保证了焊接质量,满足了用户要求。

2012年9月,该公司承接了红沿河核电站1号机管道预制增补项目,现场急等安装,要求12天完成全部发货。对此,该公司核电车间焊接人员组成突击队,主动调整工作班次,全力以赴保障工程工期,仅用8天时间就完成了320对焊口、157对耳轴的焊接任务,为现场的安装赢得了时间。

毛凤福表示:“中能装备是集能源装备研发、设计、制造、服务于一体的大型企业集团,具有强大的装备制造和集成能力。在未来的发展征途中,致力于占领国内国际高端市场上的高端装备。”中能装备作为核电设备国产化联合研发中心的成员单位,将继续为中国核电设备完全国产化做出不懈的努力,致力打造成行业领先、国际知名的能源装备企业集团。2

核电辅助设备市场竞争加剧据相关统计,2014年和2015年已开工核电项目投入商业运营以及新开工项目数量达到高峰,2014年新开工项目达到6~8个,同比2013年翻倍增长,并且有望超越之前的“核电热”,迎来行业的第二春。与此同时,核电项目建设提速将拉动每年720亿~960亿投资,其中50%为设备类投资。

核电重启将带动核电设备企业订单释放。一个核电站有各种系统300余个,需要大大小小的零配件数万台/套,而我国的配套生产厂家非常分散,急需整合和优化配置,这给国内核电设备制造相关企业带来巨大机会。具体来看,核电产业主要可以把握四条主线,分别是核岛、常规岛、气水分离和辅助设备。

虽然从实际收益次序上,像核岛和常规岛这类的主设备属于长周期设备,收益回报早于辅助设备等短周期设备,但从订单弹性上看,长周期产品,一般需要提前开工18个月以上招标,而短周期设备的招标基本同项目开工时间同步。

由于前期累计项目于2013下半年及2014年初陆续开工,长周期设备订单释放顺延,多数将于2014年释放。重启项目的长周期设备已经于2011年之前招标,重启之后新增订单弹性有限。但短周期设备与新增项目开工基本同步。因此核电开工数量的明显回暖将保证短周期设备公司近1~2年订单的相对确定性增长。

以核电阀门为例,福岛核事故发生后,核电站建设对核电阀门需求大幅增加。江苏神通阀门股份有限公司2013年核电阀门业务实现营业收入2.37亿元,同比大幅增长50.51%,显示了核电阀门市场需求空间巨大。根据业内人士测算,如果2014年新增864万千瓦核电装机得以实现,将会带来近800亿元规模的核电设备采购,而核电阀门5~8年进行更换,一般由原厂商提供备品备件,每年单堆备品备件设备价值量在800万~1000万元,这将为核电阀门设备市场提供巨大的市场机会。

根据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国核电阀门行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,我国核电阀门市场规模约在60亿元左右,而核电阀门维修、更换费用约在5亿元。整体市场规模偏小,主要是受限于我国核能发电整体规模偏小,使得核电阀门市场的应用空间受限,而随着“十二五”期间规划的一系列核电机组在2014年的启动,从事相关业务的设备企业将迎来订单释放期。

事实上,国内企业已经掌握了三代方案所需要的先进燃料组件的设计能力,方案所需的所有主设备也已经具备自主设计能力和制造能力。由于核电设备技术难度较高,核岛、常规岛等主体设计及设备供应仍集中在少数大型国企手中,而以民营企业为代表的国内公司主要进行辅助设备生产。

2013年,国家核安全局先后批准浙富股份控股子公司四川华都、中科英华、无锡华尔泰机械制造有限公司、江苏海狮泵业制造有限公司、山东北辰机电设备股份有限公司五家民营企业获得核电辅助设备设计制造资质,在核电辅助设备领域,一家独大的局面将被终结,供应商间的竞争也正趋于白热化。

4月9日厂址审批通过后,中核集团辽宁徐大堡核电项目已被国家核安全局列入后续审批程序。3

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学