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蒸汽发生器是隔离核电站一回路和二回路的重要设备，该设备的国产化对于我国核电制造业至关重要。小编今天来和您聊聊高温气冷堆蒸汽发生器国产化那些事儿。 引言 高温气冷堆核电站(HTR-PM)由于其本身固有的安全性、效率高、经济性好等特点已被核能界公认为最有希望满足第四代先进核能系统要求的堆型之一。 由清华大学自主设计的电功率为200MW高温气冷堆核电站的蒸汽发生器采用了立式、直流螺旋管组件式结构，共19组换热单元，总计665根换热管，每组换热组件共有5层螺旋管式换热管，从里到外，每层的换热管根数依次为5、6、7、8、9根，共计35根换热管，SG换热管采用螺旋盘管结构具有传热性能优于直管、布置紧凑、热膨胀自由等优点。 图1 蒸汽发生器换热单元组件示意图 该蒸汽发生器的设计参数见表1所示，SG二次测入口侧205℃的过冷水经过SG加热成为571℃的过热蒸汽，该蒸汽进入主蒸汽联箱，经由主蒸汽管道，推动汽轮机做功。 表1 HTR-PM SG设计参数  蒸汽发生器关键部件国内生产现状 HTR-PM SG壳体用锻件属于超重型锻件结构，其质量直接影响和关系到核电站以后能否安全运行和满功率运行。因此，锻件的质量对核电站来说极为重要。蒸汽发生器的顶盖、热气导管法兰、筒体等锻件都需要整体锻造。 由以往的供货业绩分析，世界上仅有极少数供货商能够生产核岛主设备锻件，如日本制钢所(JSW)、韩国的斗山重工(D00SAN)、法国的克鲁索(CFI)。近年来，国内核岛主设备锻件供货商主要有一重、二重、上重集团，但一重、二重、上重供货业绩，以及在工艺技术及质量管理上与国外供货商还存在一定的差距，表2给出了国内三大锻造企业综合能力分析。 表2 国内三大锻造企业综合能力分析 目前，国外市场上能为压水堆核电站生产蒸汽发生器U型管的供货商只有3家：瑞典的SANDVlK、日本的SUMITOM0、法国的VALINOX。国内市场具备换热管制造能力的厂商有江苏银环精密钢管股份有限公司、宝钢特种钢分公司、宝银特种钢管有限公司。 江苏银环精密钢管股份有限公司是快速发展的民营高科技企业，近年来依托科技创新，大力研发替代进口、填补国内空白和拥有自主知识产权的高新技术产品。该公司与高校联合设计了超长冷轧机、冷拔机、盘管机，攻克了HTR-PM SG传热管的制造技术，打破核电站传热管完全依赖于国外进口的局面，拥有自主知识产权的高温气冷堆螺旋盘管制造技术。 宝钢特种钢分公司是国内特种钢，尤其是国内高温合金研究和生产方面处于领先地位的大型国有企业，对高温合金各类产品(包括管材)的生产有长期的、深厚的技术和经验积累了核电管材丰富的生产经验，建立了较为完善的核电产品质保体系，其生产的高温合金产品广泛应用于核电领域。 宝银特种钢管有限公司由宝山钢铁股份有限公司与江苏银环精密钢管股份有限公司合资兴建，主要经营核电蒸汽发生器用Inconel 690 U型钢管及其他特种钢管的生产、销售、以及技术咨询服务、加工处理等。 设备国产化的制约因素 目前，国内核电主设备供应商普遍面临项目质量保证大纲的适应性不强或不完善、项目质保大纲的有效性或执行不利的现状。随着国家核电建设发展，各种法律、法规的逐步规范化，核电厂建设单位对核安全文化的大力宣传和供应商的积极努力，供应商対核电设备制造所需具备的基本条件已有了一定程度的理解，已初步建立了核电产品严格的质量管理、质量保证体系。正在逐步提高质量意识，核安全文化理念也在不断加强。 由于前一时期我国核电发展的非连续性，以及规模偏小，核电设备供应商在人才的引进、培养和储备方面投入不够，这对核电大发展时期保障核电设备的安全供应是一大的挑战。 没有明确的发展规划，速度偏慢，规模有限。而且已建成的大型商用核电站基本上都是进口国外技术和设备，国内企业仅仅作为分包单位，参与了部分设备的制造。国内制造企业主要是生产常规电厂设备，核电设备只是来图加工，没有投入足够的精力进行技术的消化和吸收。现在，国家加大核电的发展规模和重视程度，对核电行业进行协调和统筹，逐步完善核电行业法规标准体系，建立共用的产品试验、考验和认证平台，核电制造装备、工艺已有了较大的改进，我国核电设备的制造能力正在大幅度的提高。 HTR-PMSG制造进展 换热组件的制造是整个HTR-PM SG的制造难点、关键所在。HTR-PM SG换热管供货商江苏银环精密钢管股份有限公司(以下简称银环)与高校联合，已建立高温气冷堆蒸汽发生器换热管生产线，该生产线主要有超长精密冷拔机、冷轧机、螺旋盘管成型机、矫直机、热处理炉、在线连续脱脂设备、清洗设备和探伤设备等。截至目前，江苏银环已研制出57m长高精度T22和17m长Incoloy 800H直管，该57m长T22直管的研制在国内外尚属首次，现处于进一步优化制造工艺阶段，以达到高成材率的目的。同时江苏银环还试制了螺旋盘管，并已完成蒸汽发生器换热组件的预制和正式产品的制造。图2为试制的螺旋盘管。 图2 试制的螺旋盘管 结语 尽管高温气冷堆蒸汽发生器锻件、传热管在国产化上面临一定的困难，但制造商通过制造能力的加强、管理水平的提高、人才的培养，中国将会完全掌握HTR-PM SG锻件、传热管等关键部件的制造技术。 首先，超大锻件、高性能镍基耐腐蚀合金传热管的国产化，将改变我国核电蒸汽发生器关键部件全部依赖进口的局面，加快我国核电厂关键设备的更新换代进程。同时，超大锻件的制造将发将充分发挥国有重大装备企业的先进技术和装备作用，提高自力更生能力，逐步实现以高附加值的产品替代初级钢铁产品。此外，超大锻件、镍基耐腐蚀合金传热管的国产，还将大大提高我国核电和钢铁企业在国际市场上的竞争力。 欢迎为我们的调查投个票 |
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