全(quan)球(qiu)核能(neng)系統已(yi)發展(zhan)至(zhi)四(si)代(dai),我國核電(dian)(dian)裝備(bei)發展(zhan)歷經(jing)30余年(nian),從獨立(li)探索、技(ji)(ji)術引 進(jin)到(dao)實現(xian)自主(zhu)(zhu)研制。相比傳統石化(hua)能(neng)源(yuan)和其他可再生能(neng)源(yuan),核電(dian)(dian)具(ju)備(bei)清潔、低排(pai)放、 輸(shu)出穩定等優勢。自20世紀50年(nian)代(dai)至(zhi)今,目(mu)前全(quan)球(qiu)已(yi)發展(zhan)四(si)代(dai)核能(neng)系統,逐(zhu)步(bu)向更 加安全(quan)、可持續方向發展(zhan)。我國核電(dian)(dian)經(jing)歷了從獨立(li)探索向引進(jin)國外先進(jin)技(ji)(ji)術及自主(zhu)(zhu) 化(hua)轉(zhuan)變(bian),目(mu)前已(yi)掌握自主(zhu)(zhu)三代(dai)核電(dian)(dian)技(ji)(ji)術。
目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)在(zai)運行(xing)核電(dian)容(rong)(rong)量(liang)(liang)遠低于美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、法國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo),在(zai)建(jian)核電(dian)裝機規模(mo)位(wei)居世(shi)界首位(wei)。根 據World Nuclear Association、中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核能行(xing)業協(xie)會、中電(dian)聯數(shu)據,截至2022年(nian)9月(yue)底, 全(quan)球(qiu)已(yi)運行(xing)的(de)核電(dian)站(zhan)中我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核電(dian)站(zhan)發電(dian)容(rong)(rong)量(liang)(liang)位(wei)居全(quan)球(qiu)第三位(wei),但與前兩名國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家相比, 核電(dian)發電(dian)容(rong)(rong)量(liang)(liang)差距較大,其中法國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核電(dian)站(zhan)發電(dian)量(liang)(liang)是我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)1.1倍,美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)核電(dian)站(zhan)發電(dian)量(liang)(liang) 是我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)近(jin)1.7倍。在(zai)建(jian)核電(dian)規模(mo)方面,我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)在(zai)建(jian)裝機量(liang)(liang)位(wei)居全(quan)球(qiu)首位(wei),且遠高于其 他國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家,2010-2021年(nian)年(nian)均新增核電(dian)裝機規模(mo)約(yue)4000MW。
從核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機(ji)規(gui)劃(hua)來(lai)看,目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機(ji)缺口較大(da),未來(lai)5-10年有望持(chi)續建設。根(gen) 據中電(dian)(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)(dian)力行(xing)業“十四五(wu)”發展規(gui)劃(hua)研究(jiu)》,2025年我(wo)(wo)國(guo)(guo)將實現核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機(ji) 70000MW的目標(biao)。根(gen)據中國(guo)(guo)核(he)(he)能(neng)協會數據,在已投運方面(mian),截(jie)至(zhi)2022年9月(yue),我(wo)(wo)國(guo)(guo) 運行(xing)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)共有54臺(tai),裝機(ji)容量約(yue)55806MW。因此(ci),當前我(wo)(wo)國(guo)(guo)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)裝機(ji)政(zheng)策 需求缺口總(zong)計(ji)約(yue)14194MW。根(gen)據World Nuclear Association數據,截(jie)至(zhi)2022年12月(yue), 我(wo)(wo)國(guo)(guo)在建核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)規(gui)模(mo)總(zong)計(ji)約(yue)22867MW,參(can)考在建核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)項目建設規(gui)劃(hua),核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)開(kai)工(gong)至(zhi)并(bing)網 通常需要(yao)5年左(zuo)右。總(zong)體來(lai)看,預計(ji)未來(lai)5年我(wo)(wo)國(guo)(guo)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)建設規(gui)模(mo)空間較大(da)、持(chi)續性強。
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)是(shi)核(he)能系統關鍵設備,對(dui)核(he)電廠的(de)安(an)全(quan)運行十分(fen)重(zhong)要。根據姜素云《核(he) 電蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)用傳熱管(guan)(guan)生(sheng)產工藝簡介》,在核(he)能系統中,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)主要作(zuo)用是(shi)通(tong)過管(guan)(guan) 束的(de)換熱作(zuo)用產生(sheng)高品(pin)質干燥蒸(zheng)(zheng)汽(qi),通(tong)過主蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)道來驅動汽(qi)輪(lun)發(fa)電機(ji)組(zu)發(fa)電。由 于核(he)電一回(hui)路冷卻(que)劑流(liu)經堆(dui)芯(xin)帶有放射(she)性,因此蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)也(ye)用于防止放射(she)性物質 外泄。壓水(shui)堆(dui)核(he)電廠的(de)非計劃停堆(dui)次數中約(yue)有四分(fen)之一與蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)問(wen)題有關,因 此蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)對(dui)核(he)電廠的(de)安(an)全(quan)運行十分(fen)重(zhong)要。
核電蒸發器用 U型傳熱管(guan)主要作用是隔離和傳熱,材料可靠性要求高。
1. 作用(yong)(yong): 核電蒸發器(qi)用(yong)(yong)傳(chuan)熱(re)管均選用(yong)(yong) U 型管,核心作用(yong)(yong)是隔離和傳(chuan)熱(re),即(ji)在(zai)內表(biao)面流(liu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)是 帶放(fang)射性的(de)(de)(de)(de)熱(re)量較高的(de)(de)(de)(de)一(yi)回(hui)(hui)路工質(zhi)水(shui),在(zai)外表(biao)面流(liu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)是取自自然界的(de)(de)(de)(de)海(hai)水(shui)或河水(shui) 經必(bi)要處理的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)來產生蒸汽的(de)(de)(de)(de)二回(hui)(hui)路工質(zhi)水(shui),通(tong)過它將(jiang)一(yi)回(hui)(hui)路水(shui)的(de)(de)(de)(de)熱(re)能傳(chuan)導給二回(hui)(hui) 路水(shui)并(bing)使其變成蒸汽。
3. 要求(qiu):其可靠性(xing)(xing)直(zhi)接影(ying)響到核電(dian)廠的安(an)全性(xing)(xing)與經濟性(xing)(xing), 因此傳(chuan)熱管應具備下列性(xing)(xing)能(neng): 熱強性(xing)(xing)、熱穩(wen)定性(xing)(xing)和(he)熱焊(han)接性(xing)(xing)能(neng)好; 基體組(zu)織穩(wen)定、熱 導率高、熱膨脹系數小; 抗均勻腐蝕和(he)抗局部腐蝕能(neng)力強; 具有(you)足夠的塑性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)。