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哈电集团制造的全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器通过验收
中国电力新闻网记者 于海江
哈电集团制造的全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器。
十年磨一剑。10月31日，哈尔滨电气集团有限公司（简称“哈电集团”）制造的国家科技重大专项、全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器，在哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司（简称“哈电重装”）顺利通过验收，它将被运往高温气冷堆核电站示范工程华能石岛湾核电站。验收会上，专家组一致认为，该蒸汽发生器及本体附件的数量、主要尺寸、外观质量和相关质量证明文件均满足采购合同和设计文件要求，所验收设备合格，同意出厂。
哈电集团党委书记、董事长斯泽夫在会上表示，该蒸发器的成功制造，集中展示了哈电人肩负起了 “承载民族工业希望，彰显中国动力风采”的使命和担当以及做“中国最好，世界一流”产品的信心，并正以“中国速度”向着发电设备技术国际领先水平奔跑。高温堆蒸发器的成功制造，集中体现了我国在装备制造业上的自主创新能力，在世界核电领域打造了一张靓丽名片。
高温堆蒸发器制造难度史无前例
据了解，高温气冷堆核电站示范工程华能石岛湾核电站是国家科技重大专项。作为第四代核电技术的先进代表堆型，石岛湾20万千瓦高温气冷堆核电站具有固有安全性好、发电效率高、用途广泛、小容量模块化建造等特点，是我国最新设计和开发的第一座具有完全自主知识产权、具备商用规模的模块式高温气冷堆示范型核电站，是新一代核能发电技术。
蒸汽发生器是高温气冷堆核电系统中最关键的设备之一，其作用是将核反应堆的热量转换成接近600摄氏度的水蒸气，推动汽轮发电机组产生电能，业内称之为“核电之肺”。这台拥有我国完全自主知识产权的全球首台球床模块式高温气冷堆核电蒸汽发生器，是第四代核电标志之作。
面对这个设计新、材料新、工艺新的全新核电装备，哈电集团携手清华大学核能与新能源技术研究院、中核能源科技有限公司、华能山东石岛湾核电有限公司，四方协同创新一切从零开始，十年磨一剑，将2461张设计图纸打造成又一个大国重器。
万事开头难，高温堆蒸发器的开工制造之难更是史无前例。“难度不仅在于全球首次制造，产品新、技术新、工艺新，还在于其蒸汽发生器产品结构复杂特殊，焊接机加量大，对人员资质、设备能力、质量保证等要求极高，更在于其设计构想和思路从未经过实际制造的检验，图纸转化、工艺方案制定、设备选型、材料采购……每一个环节都必须在理论与实践之间，不断寻求最优方案。”哈电重装生产现场团队经理宿静静告诉中国电力报记者，材料选择、产品设计、结构等等均面临大量需要创造性解决的问题。
由于高温堆蒸发器所用设备性能比较高端，使用范围经常超出标准情况，一些设备不仅国内外厂商从未制造过，没有制造经验，采购费用极其昂贵。为加快制造进度，装备人员根据需求开展设备的自主研发或者联合研发，设备研发团队先后设计制造了4整套环缝焊接设备，每一套设备的加工制造成本不到进口成套设备的十分之一，大大降低了生产成本，为产品技术准备和开工制造打下坚实的基础。
据介绍，高温气冷堆蒸汽发生器采用螺旋管换热结构，换热效率更高、结构布置更紧凑，设备总高约25米，最大外径约4.5米，总重接近500吨。哈电重装在十年研制过程中，不断推动技术创新，攻克一项项世界级制造难题，研究出30余项关键工艺技术，其中高精密换热管对接焊工艺、镍基合金环缝内孔全位置自动tig焊接工艺等18项重大工艺技术均为国内首创，达到国际先进水平。哈电集团成为国内首个完全掌握第四代核岛主设备蒸汽发生器制造技术的企业。
高温气冷堆设备国产化“扛鼎之作”
正如斯泽夫在致辞中对所有参与高温气冷堆蒸汽发生器的制造者、设计者、管理者所说，全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器的研制成功，标志着哈电集团在设计、工艺、制造、材料迈上了新的台阶，是我国“产学研用”一体化，以及各方与政府高度密切合作的典范。这一国之重器，是哈电集团深入贯彻落实习近平总书记考察东北三省时对装备制造业提出的新指示、新要求的具体行动，也是哈电集团坚持自力更生，加强自主创新，在以改革创新为动力推进建设具有全球竞争力的世界一流装备制造企业征程中取得的重大成就。
该蒸汽发生器具有完全自主知识产权，有力推动了高温气冷堆示范电站的顺利实施和商业化推广，为高温气冷堆设备的国产化作出重要贡献，也为中国核电走向世界创造了条件。
高温气冷堆蒸汽发生器的成功研制，也是我国产学研强强联合、国家队团队协作，促进研发周期长、制造难度大的科技成果市场化的一个成功典范。哈电重装与清华核研院之间紧密合作，打破国内核电传统设计模式，探索出了与研究院所紧密合作的“产学研用”一体化核电产品设计新模式。哈电重装在“产学研用”结合、团队协作创新体系中，既要保证设计方的设计思想转化成合格的产品，又要保证产品的性能和成本满足用户的要求、有竞争力，更要实现产业化和批量化，为国家四代核电自主化和国产化履行“国家队”职责。
哈电集团正在对高温气冷堆蒸汽发生器制造过程中所攻克的工艺技术、材料技术、质量控制工具和检测技术进行总结、固化、标准化，并将这些与原有的ap1000、“华龙一号”制造技术进行融合，进而形成高温气冷堆蒸汽发生器批量生产的能力，同时为我国核电出口增添一个重量级的砝码，不再惧怕国际垄断和贸易壁垒。
近五年来，哈电集团全力打造核电自主品牌，积极响应“一带一路”倡议，推进中国核电“走出去”，现已完全掌握蒸汽发生器、核主泵、汽轮发电机组等主设备的关键技术，努力成为世界级核电装备供应商。
与此同时，哈电集团还组织召开了高温气冷堆主设备设计制造技术峰会，科技部、清华大学、中核集团有关专家参加，哈电重装对高温气冷堆蒸汽发生器制造技术进行了系统的总结，介绍了关键性的制造技术突破创新点，并结合制造过程中的经验，对高温气冷堆项目后续产品的制造提出了优化建议。与会各方还就哈电重装60万千瓦高温堆蒸发器的批量供货和反应堆压力容器制造供货的可行性进行了交流。
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