近三年為四川核能產業新增產值超十億元
這個中試平臺為大國重器“體檢”

當前,“華龍一號”全球首堆已連續安全穩定運行超1000天。這一大國重器正式投運前,里面的所有核能設備都要通過中試驗證。
承擔這一任務的,是四川首個先進核能裝備中試研發平臺。該平臺由中國核動力研究設計院(簡稱核動力院)建設,是面向全社會開放的先進大科學裝置,近3年為高校、科研院所和企業提供研發支持、中試驗證、中試熟化及成果轉化服務超200項,助力孵化技術及產品40多項,并帶動產業鏈上下游發展,為四川核能產業新增產值超10億元。
近日,記者走進這一中試研發平臺,看看它為何這么牛。
多類型試驗裝置
全方位驗證核電安全
走進核能裝備中試研發平臺,最直觀印象就是“大”——總面積達96136平方米,配備41臺(套)通用計量設備和檢測儀器,基本可滿足整個能源動力領域技術設備研發需求。 “當前正在進行我國自主三代核電非能動蒸汽發生器、控制棒驅動機構等關鍵系統的融合驗證。”平臺負責人王廣金說。
在驗證需要用到的設備中,一座紅白相間、細長結構的豎井試驗裝置格外引人注意。它是該平臺的地震實驗裝置之一,也是目前國內唯一擁有9個激勵點的細長結構抗震試驗裝置,可開展控制棒驅動線多點雙向抗震試驗。
該裝置的核心在于激勵點。“激勵點數量一開始不是9個,我們慢慢摸索,從4個做起來的。”工作人員說,激勵點越多控制難度越大,就目前設置的9個點來說,已能達到效率與成本的平衡。
再將目光從地面轉向“天上”——一棟4層高、布滿管道和罐子的“大樓”發出低沉的轟鳴聲。“這是失水事故(LOCA)環境試驗裝置,也是設備樣機中試驗證最后一道且最嚴酷的驗證項目。”工作人員介紹。
為應對事故發生,“華龍一號”等第三代核電技術率先應用非能動安全系統。該系統能利用重力、自然對流等物理機制,在事故工況下自主完成堆芯冷卻、安全殼冷卻等關鍵安全功能,堪稱核電站的“守門員”。
為檢驗“守門員”的能力,失水事故(LOCA)環境試驗裝置能模擬反應堆破口事故后安全殼內的環境工況,對規定執行安全功能的關鍵設備開展事故環境評價試驗,檢驗相關設備在事故工況中及事故工況后能否正常執行安全功能。目前,該裝置可全面滿足“華龍一號”及后續型號、AP1000、VVER等二代、三代核電裝置失水事故鑒定試驗需求。
突破三重瓶頸
面向更多領域加大開放
想象一下這樣的場景:當溫度超過31.1攝氏度、壓力達到7.38兆帕時,二氧化碳就會進入超臨界態。此時,超臨界二氧化碳兼具液體的導熱性強、氣體的容易壓縮等特點,能應用到發電系統中,成為能量“搬運工”。
這一幕將照進現實。下半年,全球首個超臨界二氧化碳余熱發電系統示范項目將實現滿功率發電。其核心技術——超臨界二氧化碳余熱發電技術正是由核能裝備中試研發平臺轉化而來。
科技成果形成后,通常會在中試、推廣等環節遇到技術、人才、資金等瓶頸。為了打破這些瓶頸,該平臺從各關鍵環節突破。技術方面,實驗設計是關鍵。打個比方,用豎井試驗裝置為設備進行抗震測試,如果激勵點給的力過大,設備出現損壞,很難判定是測試的問題還是設備質量有問題。“因此需要結合現場工況,提煉設計出精準的實驗方案,這是裝置能力、專業積累的共同結果。”王廣金說。
人才是另一大優勢。目前,該平臺聚集542名技能人才,其中包含兩院院士2人、國家級專家5人、省部級專家25人、享受政府特殊津貼專家4人。
記者了解到,該平臺的轉化資金主要來自三方面:科研經費、社會上科研院所和企業的投入、自投經費。轉化后要進行推廣,同樣有3條路:重大科研項目通過工程落地進行推廣;自研成果自己轉化;成立相關平臺,引入社會資源,承擔自己無法轉化的成果。
政策機遇也在釋放。不久前《四川省重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享管理辦法》印發,業內人士認為,這為平臺提升核能資源使用效率、服務科技創新和成果轉化提供動力。
接下來,該平臺將完善裝置能力,開展高溫氣冷堆等技術驗證,微堆及大科學裝置產業化推廣等成果的轉化和推廣。除核能領域外,還將面向石油化工、新能源等領域提供專業化中試服務和系統化解決方案,進一步加大開放。(四川日報全媒體記者 寧寧)
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