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硬“核”科技实力赋能 为发展提供清洁能源

宁德核电基地

  日前,记者从宁德核电了解到,在2022年WANO同行评估中,宁德核电是国内唯一获得1分的电站,为全球核电运营典范;4台机组WANO指标连续三年国内排名第一;公司运营安全标准化获评9.3级,位列全国第一。

  今年是宁德核电首台机组投入商用十周年,众所周知,核反应堆启动就“停不下来”,和它一起“停不下来”的还有一群默默坚守一线的“核电人”。十年来,他们刻苦创新、攻坚克难,为我市打造东南沿海重要清洁能源基地发光发热,也为经济高质量发展注入源源不断的清洁能源。

  勇于创新求突破

  见到尚新建时,他正在汽轮发电机厂房里对发电机定子绕组端部进行检查,满头大汗,也顾不上喝口水。宁德核电电工高级技师,首批宁德工匠,从事发电机检修工作十余年,完成了核能百万千瓦发电机出线套管密封件国产化和技术创新项目、汽轮发电机漏氢故障诊断与处理、汽轮发电机抽穿转子方案优化等重大项目。

  尽管核电技术在我国已经十分成熟,但在很多细分领域还存在一定的技术壁垒,要实现突破,还需下一番苦功夫,尚建新就是肯于下苦功夫的人。

  在一次解体试验中,他发现套管本体法兰空侧部位O型密封圈已出现严重变硬、裂纹现象,并失去弹性,老化现象很严重,因发电机出线套管是进口件,原制造厂出于保密要求,不提供套管的相关资料,只提供整体套管备件,而且要求套管翻新必须送外国工厂。

  面对国外厂家的技术封锁,尚新建主动请缨,组织成立攻坚项目小组,带领攻坚小组整合公司外部技术资源,向专家和有经验的师傅讨论专用工具的设计和研发,虚心请教套管制造、解体维修工艺,多次讨论优化实施方案、试验项目验收标准等具体方案,摆脱了对国外厂家的技术依赖,取得了一个又一个自主化创新成果。

  “我们先后研制出了抽穿套管导电芯体专用工具、套管水压试验专用工具、套管吊装专用吊具、套管电气试验专用工具等,部分专用工具还获得国家新型实用发明专利。这些自主研发工具的实际应用,大大提高了现场的工作效率、增强了项目组成员的自信心和自豪感。”宁德核电相关负责人说。

  专用工具这个难题是解决了,项目组又面临更大的硬仗:套管O型密封圈国产化研发和替代。通过翻阅密封件技术要求和规范资料,多次分析比较和论证,通过现场实际测绘、新模具开发制造、出厂试验和现场试验验证,最终于2022年9月份成功研发了一套较原材料优越的国产套管密封件。

  随后项目组“乘胜追击”,陆续自主完成了发电机出线套管密封件国产化替代论证、出线套管备件的解体和回装等各项试验验证,最终试验取得令人满意的结果。经过近半年的持续奋战,发电机出线套管密封件国产化替代和循环再利用研究项目,于2022年10月底顺利通过集团专家组评审,标志着此项目圆满完成。

  记者了解到,宁德核电人积极面对国外厂家技术封锁、“卡脖子”问题,研发了首个国产化核级熔断器,填补了核级熔断器和核级鉴定试验空白,国产化后中压熔断器价格降低60%,彻底解决核电领域关键部件“卡脖子”问题,经中国机械工业联合会鉴定为国际领先。

  发力数字化转型

  李剑,现任福建宁德核电有限公司仪控部准备副主任工程师,在他的带领下,宁德核电目前已完成创新项目42项,其中,主蒸汽隔离阀主阀电磁阀自动打压平台,打破国外垄断,已经在国内5家核电基地进行推广应用。

  数字化转型排头兵,绘制蓝图、夯实项目,推转型落地主导完成宁德公司数字化转型蓝图绘制。首次在行业内开展RPA技术、python语言等多项新技术应用创客大赛,为宁德公司节省超970人/天工时;负责AR(增强现实)智能头盔等多个数字化转型项目建设,AR智能头盔项目获得2023年数字中国创新大赛“产业元宇宙”赛道一等奖。

  为了推动宁德核电数字化转型,宁德核电成立数字化转型核心小组,制定数字化转型蓝图,以促生产、易办公、强基础和育人才为四大支柱,相互独立,又彼此联系。促生产、易办公、强基础可促进人才发展,而培养出的数字化人才亦能提供智力保障,反哺前三者。

  核电遇上数字经济,一场全新的技术革命在宁德核电上演。记者来到宁德核电2号机组汽轮机厂房,工作负责人正在使用AR智能头盔开展现场维修。日常期间,他们利用AR智能头盔实现巡检、现场维修、远程技术支持和远程签点功能。这款AR智能头盔搭载光波导的镜片,具备多人远程协同、语音交互、实时音视频记录等功能,能完全解放工作负责人的双手,打造最强核电检修单兵。

  又如“宁核平行系统”,名字来源于“平行宇宙”的概念,是将生产过程数据集成利用,打造的二维数字孪生平台。在办公网络即可实现系统设备参数的历史存储、状态监测、建模计算、故障诊断、异常报警等功能。除了上述功能,“宁核平行系统”的接口功能强大,可以应用到生产的多个领域。例如,系统工程师直接调用平行系统的参数进行系统监督,实现系统健康状态的自动评估,展示系统健康得分;例如,重要泵管理小组负责人通过重要泵总图,监测管理核岛、常规岛100多台重要泵组的运行状态等等。平行系统的应用前景广泛,能持续为核电厂安全生产创造价值。

  坚持绿色生态发展

  发展核电初衷是为经济提供高效稳定的清洁能源。截至2022年底,宁德核电项目一期4台机组累计上网电量2422.61亿千瓦时,与同等规模的燃煤电站相比,少消耗标煤约7304万吨,少排放二氧化碳约22239万吨,相当于种植了约55万公顷森林。

  系列亮眼数据,来自安全的支撑。

  胡海洋,现任福建宁德核电有限公司电气部继保主管工程师,是守护核电安全的“护航者”之一。从事继电保护专业十年,他牵头完成主厂变保护故障、核级配电盘保护装置故障等重大设备紧急抢修工作。不断深挖设备缺陷,发现并解决控制棒电源系统保护配置不合理、应急供电系统直流端子接线异常等重大隐患。

  记者了解到,宁德核电首次完成机组保护设备十年大修整体换型改造,也是中广核集团内在运机组首次采用两套不同厂家保护设备,实现设备一次送电成功,为机组下一个十年安全稳定运行保驾护航。在中广核集团内首次完成励磁系统CPU模块升级换型,并顺利通过电网验收,彻底解决了同类型CPU模块故障率高的行业难题。

  为优化提升核电氚排放管理,创建宁德核电氚管理模型,从源项推进一期四台机组取消二次中子源,实现氚减排优化,每年减少氚排放20%左右,获得福建省质量管理小组一等奖。

  为做好宁德核电冷源风险监测预警工作,创新打造国内核电行业首个“海洋生态灾害监测预警智慧平台”,实现对宁德核电外海50km海域冷源灾害监测预警,有力保障核电冷源安全。创新海地瓜冷源风险氯锭防控方法,提升海生物化学防控监测预警方法,有效抑制核电取水口冷源底栖海生物聚集生长,通过优化加药标准每年节省数十万元防控费用,实现降本增效,获评上海海洋科技进步一等奖。

  核电海域应急辐射监测工作也十分重要,宁德核电开展海域应急辐射监测研究,进一步实现核电事故工况下对海域放射性的连续监测。为了提升海洋沉积物探测技术,积极联合科研院所研究海洋沉积物探测器技术的原理、方法,获批福建省科技厅2022年引导性项目。

  现如今,宁德核电基地内还完好保留了200多亩茶园,并交由当地村民成立的园林公司负责维护,成为全球唯一拥有生态茶园的核电站,用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”生态发展理念。2020年宁德核电项目一期工程获评“国家水土保持生态文明工程”。   □ 本报记者 张文奎 文/图

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