007版 核与辐射

第十六届中国国际核电工业展览会举办,吸引200多家国内外企业参展

看见最“硬核”的大国重器

《中国环境报》(2025年05月07日 第007版)

  ◆本报记者程小雨

  第十六届中国国际核电工业展览会近日在北京落下帷幕。作为全球最具影响力的核工业展览之一,本届展览会吸引了200多家国内外企业参展。

  记者穿行在陈列着各种“硬核”设备的展台前,现场聆听深入浅出的讲解,在这场聚焦核工业人目光的舞台上,感受技术革新的浪潮。

  “华龙一号”“玲龙一号”齐聚一堂

  在中核集团的展台前,一台处于核心位置的“明星”装置吸引了不少参展观众驻足。

  “这是我国在30余年核电科研、设计、制造和运行经验基础上,研发设计的具有完全自主知识产权的三代核电技术——‘华龙一号’。国家最新核准的三门核电5号、6号机组,就将采用这项技术。”中国核电工程有限公司的侯智华向记者介绍道。

  拥有“能动+非能动”结合的双重安全系统,是“华龙一号”技术创新的特点之一。“‘能动’是靠电来驱动安全系统,保障核电站运行;而‘非能动’就是在动力源丧失的极端情况下,依靠重力、温差和压缩空气等自然力来驱动安全系统,通过蒸发、冷凝、对流、自然循环等自然过程带走热量,这样的设计为我们的核电机组加上了一套‘双保险’。”侯智华说。

  这张亮眼的“国家名片”,正带领着我国先进核电技术乘风出海。截至目前,“华龙一号”在国内外在运、核准在建机组数超过30台,已成为全球在运、核准在建机组总数最多的第三代核电技术,为保障国家能源安全,优化调整能源结构贡献积极力量。

  在不远处,一台身型更为“玲珑”的核电机组映入记者眼帘,它就是全球首个陆上商用模块化小堆——“玲龙一号”。

  “别看它个头小,它的作用可不小。”中国核动力研究设计院技术人员张思凡告诉记者,“‘玲龙一号’被称作核能领域的‘移动充电宝’。相比于大型核反应堆,它体积小、占地面积小、功率小、选址灵活,不仅可以布置在陆地上,而且可以布置于海上平台、岛礁等。除了用来发电,‘玲龙一号’还将在城市供暖、海水淡化、石油开采等方面发挥作用。”

  推动核能三步走战略走深走实

  近年来,我国不断推进“热堆—快堆—聚变堆”核能三步走战略走深走实,不仅在以“华龙一号”技术为代表的热堆领域取得突破,也在不断加快快堆和聚变堆的研制步伐。

  在展会现场,记者捕捉到了中国实验快堆的身影。“作为我国核能三步走‘热堆—快堆—聚变堆’中的第二步,快堆技术具有铀资源利用率高、反应堆固有安全性高等特点。”中国原子能科学研究院阿热爱·努尔兰向记者介绍。

  为什么快堆的铀资源利用率高?阿热爱·努尔兰打了个比方:“如果把天然铀比作葡萄的话,铀-235在天然铀资源中只占0.7%,就像葡萄皮,而铀-238在天然铀资源中占比99.3%,就像果肉。目前,全球大多数核电站是压水堆型,利用铀-235作为主力燃料,吃到的是‘葡萄皮’;而快堆利用的是铀-238,可以成功吃到‘果肉’,使天然铀的利用率能够提高60倍以上。”

  在展厅内,我国新一代人造太阳“中国环流三号”也被揭开了神秘的面纱。作为我国核能三步走“热堆—快堆—聚变堆”中的最后一步,可控核聚变技术一直承托着人类的无限清洁能源梦想。

  “‘人造太阳’可不是真的造一个太阳挂在天上,而是利用太阳发光、发热的核聚变原理,建造持续、可控输出能量的装置,可以把它理解为一个巨大的能源池。由于装置产生能量的原理与太阳相似,因此也被形象地称为‘人造太阳’。”核工业西南物理研究院的朱敏向记者介绍道。

  不久前,我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得新进展。3月28日,“中国环流三号”首次实现原子核温度与电子温度均突破1亿摄氏度,综合参数大幅跃升,标志着我国可控核聚变研究进入燃烧实验阶段。

  “面对未来,我们有信心、有决心,让核聚变的第一盏灯在中国点亮。”朱敏说。

  核工业驶入数智化发展快车道

  “空中造楼机”常常作为摩天大楼的“盖楼神器”,为项目建设提质增效。在中国广核集团的展台前,记者见到了核电工程领域的专属“造楼机”——“华龙一号”反应堆厂房施工集成平台。

  作为核电站专属“造楼机”,这项施工技术有什么亮点?“这台核电版的‘造楼机’能附着在反应堆厂房混凝土外壳上,依靠液压系统整体自爬升。这就避免了出现传统脚手架每施工完一层就需要反复拆卸、拼装的情况,从安全的角度来说,大大降低了我们空中作业的风险。”中广核工程有限公司工程师李文告诉记者。

  在“华龙一号”反应堆厂房施工集成平台的模型前,记者见到各类核电施工设备集成于此。“比如,平台集成了6台伸缩臂吊机,减少周边塔吊2000多吊次,可以提高材料转运效率;还集成有工作人员上下通道——顶升平桥,工人上下班可以节约通行时间。通过集成各类设备、设施,为安全壳施工提供全方位服务。”李文说。

  在核工业驶入数智化发展快车道的过程中,除了采用先进的核电建造技术,在核电站现场检修的每一处细节,核电机器人也开始“大展身手”。

  在核电发电机检修过程中,抽转子作业一直是个巨大的挑战。传统的解体检修方式需要拆除大量设备,且转子重233吨,长15.38米,与定子的最小间隙仅0.05米。稍有不慎,便可能对设备造成损坏。

  这时,小巧的核电特种机器人便有了用武之地。“我们研发了汽轮发电机不抽转子检修机器人,它能通过定、转子间的狭小缝隙,钻入发电机内部,完成目视、清洁、实验等工作,不仅可以节约大修关键路径,还能消除抽转子带来的设备损伤风险。”中广核核电运营有限公司主管工程师吴长雷说。

  记者在现场了解到,我国首个核电工业操作系统——中广核“智能核电”系统近日正式上线。通过与智能算法相结合,能够精准做到故障预判、预警和寿命预测,实现设备“按需维保”,进而提高机组能力因子和设备可用小时数,有效降低核电站运维成本,创造“精准运维”新模式。

  中国核能行业协会轮值理事长杨长利表示:“经过40年探索和实践,核电产业链、供应链持续巩固提升,关键环节保障能力显著增强。中国核能行业将更加坚定地奉行互利共赢的开放合作理念,与全球同行分享核能发展成果、经验,积极构建核能安全发展命运共同体,为全球核能发展贡献更多的中国智慧。”

  

  ▲图为我国具有完全自主知识产权的三代核电技术——“华龙一号”模型。 程小雨摄

  

  ▲图为“一体化快堆”模型。 程小雨摄

  

  ▲图为我国新一代人造太阳“中国环流三号”模型。 程小雨摄