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邢继:打造世界一流的中国品牌核电站

中华英才 作者:齐殿斌 2016-06-18 15:46

核心提示: 中国核电工程有限公司副总经理、总工程师、“华龙一号”总设计师邢继。

李克强总理视察“华龙一号”时说:“你们为我撑腰,我为你们扬名。”邢继写道:“‘华龙一号’示范工程已开工建设,设计任务繁重,充满挑战……建设好示范工程,打造世界一流的中国品牌核电站,推动‘华龙一号’走向世界,不辜负总理的期望。”

2015年6月13日,李克强总理来到中国核电工程有限公司考察我国第三代核电机组“华龙一号”。公司副总经理、总工程师、“华龙一号”总设计师邢继奉命向总理汇报“华龙一号”研发设计情况。尽管已做了充足的准备,但他的心里还是有些紧张。而总理的一句“你们为我撑腰,我为你们扬名”,让一向沉稳的邢继心中瞬间涌起一股暖流,就在那一刻,他觉得,“几代核电研发人员的努力与付出值了!”

核电站的设计建造是个极其复杂的超大工程,而建造具有世界先进水平的完全具有中国自主知识产权的三代核电站,显然是难上加难。庞大工程,上千个系统,仅设计图纸就超十万张,每更改一个数据,牵一发而动全身,都可能意味着需要重新进行一轮分析计算。

可在邢继的眼中,这就是一个梦想,几代核电人的梦想,在参与了大亚湾核电站,经历了秦山二期核电站和岭澳二期核电站等中国自主设计核电站的设计建设后,这个梦想就深深驻扎在了邢继的心里。

为了梦想成真,他迎接挑战,全力以赴,和团队成员一起,跨越了无数障碍,解决了多个“不可能攻克的难题”,只为打造世界一流、中国人自己品牌的核电站。

“‘华龙一号’实现了很多很多零的突破,在它的研发过程中,遇到了诸多坎坷,但是我们从来没有放弃。”邢继说。

自我加压,向国际最先进的指标看齐

“大工至善”,是邢继的母校——哈尔滨船舶工程学院的校训,而追求至美的理念已经融入了邢继的血液,也将他推到了2009年1月17日中核集团关于CP1000(华龙一号的前身)技术方案专家讨论会的会议桌前。

工程是采用单层安全壳还是双层安全壳?会上专家争执不下。邢继打开笔记本,说:“昨晚我把一些想法写在了纸上,现在念给大家听:我们能够深刻地理解到这件事情对我们的影响有多大,也非常珍惜有这样的机会去创造一个属于自己的核电站,同时更知道它的重要性……我们要坚持采用双层安全壳这样一个方案,我认为这个方案能够点燃设计人员的创新热情和激情。”

一两秒的停顿后,会议室里响起了掌声。所有的人,被邢继的激情点燃。

安全壳是核电站安全系统第三道屏障。设计上,对它赋予了很多安全功能:对内,一旦核电站发生泄漏,可以把放射性物质包容在安全壳里面,确保环境不受到污染,周边人员安全;对外,要经受住飞机撞击、龙卷风狂袭。

当时,CP1000被要求尽快上工程。而若采用双层安全壳的话,对工程设计将带来巨大的挑战。因为工期非常紧迫,大家对方案如何确认有不同意见。

邢继认为,作为中国自主的核电站,应该有一些有代表、有亮点的地方,双层安全壳对于核电站的安全有很大好处。研究设计虽然有难度,但却是一个挑战、一个更高的目标。

事实上,“对于设计而言,很多技术指标可高可低,可难可易,但邢总要求我们要向国际最先进的指标看齐。这是他一直的坚持。”设计院副院长荆春宁说。“如果做单壳的话,是很简单的一件事情。而采用双壳实际上压力最大的就是邢总本人。”设计院总体所副所长宋代勇补充说。

而邢继的“坚持”,为“华龙一号”具有国际先进的三代核电站指标奠定了基础。

全力以赴,首提“能动+非能动”安全理念

时光定格在2010年。CP1000的设计方案正在紧锣密鼓地推进。很长一段时间,邢继的办公桌上,摊放着各种图纸,各种数据标记其间,邢继和工作人员围绕着布局图边写画、边讨论。如何制定一个能够充分利用已有技术基础,又满足最新安全要求,同时在国际上能达到领先技术水平的方案,成为邢继和团队成员思考的问题。

夜幕降临,没人入睡。讨论,凝思,计算涂画,交替循环。而这样的画面在这一年持续上演。

在不断优化与加固已有安全设计的基础上,邢继和他的团队提出了革命性的创新思路:能动和非能动相结合。而这一构想,恰恰满足了一年后福岛核事故发生后,国际对核电站更高安全的需求。

但在当时,对于邢继而言,提出革新概念带来的喜悦很快被随之而来难题的苦闷所替代。

非能动系统需要在反应堆厂房里布置将近3000立方米的水,如何布置进去成为问题的关键。事实上,核电厂房里的每个部件都经过了严密的计算,要想把超大体积的水放进去,几乎成了不可能实现的难题。

为了尽快找出解决方案,很长一段时间里,邢继几乎是“连轴转”。计算、推演,布局图一次次改动,方案一遍遍调整,在经历了无数次的推算试验后,2010年10月中旬终于确定了非能动系统在安全壳内部的布置方案。这一先进的核电站安全理念的成功应用,为中国自主三代核电走向国际市场,增添了不可替代的“砝码”。

“‘华龙一号’的研发是30年核电发展的积累,在这样一个积累上,我们还要使劲地往上跳一下,最后才能够达到这个目标。”邢继说。而这一次的“跳跃”,在邢继心中,梦想又向前进了一步。

稳扎稳打,实现“安全的发出便宜的电”

2011年3月11日,已筹备多时的中核集团与美国西屋公司的技术转让协议会开启。会上,双方代表签下了具有历史意义的协议。而笔落纸笺的那一刻,在日本正惊涛拍岸,福岛核电站发生严重事故。“所有的困难都解决了,CP1000马上就要开工了,而福岛事故却给工程按下了‘暂停键’。”邢继无奈地说。

而转危为机的局面很快打开:中核集团将ACP1000作为后续项目目标,进一步加大了研发力度,并在几年内完成了所有的方案论证与试验验证,以及总体设计、初步设计工作,直至“华龙一号”融合方案出炉,工程落地生根。

为吸取福岛事故的经验教训,国际上要求三代核电要满足0.3g(高于常规8级)抗震能力的设计。而“华龙一号”要满足这一要求,意味着设计方案将再度变更,工艺设计、设备设计、厂房设计,需要做大量工作。这对邢继而言又是一个巨大的挑战。

研究、讨论、谈话征询,面对这一挑战——邢继开展了多方调研,进行着系统了解,收集着详实的数据。

“邢总非常严谨,是一个做事情很踏实、很扎实的人。决策之前,他会经过多次研究、讨论,亲自去了解,只有问题都谈得相对清楚了以后,他才会决策,并不盲目地猛冲猛打。”设计院建筑所副所长李玉民说。

“抗震设计是一个非常综合而复杂的事情。我们最后定下来要实现这个目标,朝这个方向努力,应该说结果还是不错的。”邢继表示。

在邢继看来,“安全的发出便宜的电”,才是核电站本质意义。为了实现这一目标,邢继和他的团队成员不仅大胆采用了177组的燃料组件,提升了发电量,降低了线功率密度,提高了安全裕量,还为运行后的反应堆增加了安全保障。

另外,首次将确定论、概率论以及合理的工程判断相结合的方法在“华龙一号”的设计中充分应用,使得“华龙一号”以更高的安全性和目前国际最低造价而“身价倍增”。

未雨绸缪,为中国核电“走出去”布局

2014年12月,国际原子能机构针对ACP1000(华龙一号前身)的通用反应堆安全审查专家技术澄清会审查结论出炉。专家认为,“ACP1000在设计安全方面是成熟可靠的,满足IAEA关于先进核电技术最新设计安全要求;其在成熟技术和详细的试验验证基础上进行的创新设计是成熟可靠的。”“华龙一号”经过国际核安全体系的审查和对标,有利于自身设计的完善和优化,对提高中国自主核电品牌的国际竞争力以及国际化水平将产生积极的影响。

事实上,早在2007年,邢继就开始积极推动我国自主核电“走出去”,多次前往国外洽谈项目,为“华龙一号”的落地,包括国内、国外的核电“走出去”作出了重要贡献。

就像出国需要签证一样,“华龙一号”的“走出去”也需要目标国的知识产权申请。2011年,在设计到一定程度时,邢继和团队开始进行国内外的知识产权布局。经过连续两三年的努力,“华龙一号”已经申请专利400多项,这也为“华龙一号”“走出去”提供了知识产品的保障。

截至目前,“华龙一号”共获得743件专利和104项软件著作权,覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等领域,满足了核电“走出去”的战略要求。

可以说,“华龙一号”的降生,每一步都需要创新,每一处都要突破,这背后,是邢继及其团队十几年孜孜以求的梦想;而在前方,则是邢继心中“核电梦”——建成我国自主知识产权的三代核电站。

在李克强总理结束“华龙一号”视察后,邢继在笔记本上写道:“总理离开前主动提出要与研发团队合影,记录下了这令我终身难忘的一刻。我为自己是这个优秀团队的一员而感到自豪!‘华龙一号’示范工程已开工建设,设计任务繁重,充满挑战……建设好示范工程,打造世界一流的中国品牌核电站,推动‘华龙一号’走向世界,不辜负总理的期望。我们希望,当‘华龙一号’建成时,总理还会再来。”

邢 继

中国核电工程有限公司副总经理、总工程师、“华龙一号”总设计师,我国能源领域的核电工程设计专家,中国核工业集团公司首批首席专家,享受国务院政府特贴专家。作为总设计师,主持完成了我国首个自主设计的百万千瓦级核电站——岭澳二期的重要技术方案;作为CP1000的总设计师,组织完成了初步设计并具备开工建设的条件;作为“华龙一号”(ACP1000)总设计师,主持完成了从顶层方案、总体设计、初步设计,到相关重要实验验证等型号研发工作,形成了我国具有完整自主知识产权的三代百万千瓦级先进压水堆核电机组“华龙一号”的总体技术方案。

(2016.06.01 第11期)