这是惊艳海州湾的核电奇迹
一条长达23.36公里的“银色长龙”
横卧在海州湾畔
将绿色核电蒸汽源源不断输送到
国家七大石化基地之一的连云港石化基地
让世界看到了中国核能的创新力
这是整体协同的时代凯歌
500多个日日夜夜
无数田湾建设者
勇当新时代最美的奋斗者
凝聚起建设一流核电工程的强大力量
6月19日,随着一声“启动”,中核集团“和气一号”核能供汽项目(以下简称“和气一号”)正式建成投产,助力我国核能综合利用从单一发电、满足城市居民供暖,进一步拓展进入到工业供汽领域,让核能和化工有机耦合,书写了中国核能创新的又一力作,让中国刷新了核能综合利用新的纪录。
“和气一号”建设以来,江苏核电认真贯彻落实习近平总书记关于核工业和中核集团重要指示批示精神,以惠及当下、着眼未来的工作思路,让一座核能“创新之作”拔地而起,为中国人绿色梦想镶嵌了核能光环,驱动中国能源巨轮绿意盎然向前行。
走进“和气一号”运行现场,只见一条长达23.36公里的“银龙”从田湾核电基地一路“奔跑”到徐圩新区的国家石化基地,这条巨龙肚子里的便是由核能生产出的蒸汽。
核能在电能、热能领域的利用非常广泛,核能发电、核能供暖已经成为中国能源结构调整的重要举措。为了进一步探索核能综合利用领域,江苏核电启动了“和气一号”的建设,让核能与中国制造的源头产业——化工巧妙地结合,扩大核能创新技术的应用范围。
时间回到2019年,“和气一号”正式启动。安全问题成为摆在整个项目团队最重要的事情。运行二处的相关负责人黄兵回忆,“和气一号”是重大技改项目。新项目是否会影响原有机组安全成为大家当时最焦灼的关切问题。他们在模拟机做了一个模拟结构,验证了整个项目启动后,对核电机组安全没有影响,为下一步正式推进“和气一号”做准备。
2021年的春天,阳光透过会议室的窗户,洒在了一张张紧张而专注的面孔上。这里,聚集着一群科学家和江苏核电仪控部门的工程师,他们正面临着前所未有的挑战——研发一种全新的复杂能量转化装置,以实现核能、热能与电能之间的完美平衡。
江苏核电仪控处相关负责人谢国宝介绍,现有的控制系统虽然成熟稳定,能够实现多种工况的自我调节,但引入热能后,整个系统的平衡变得脆弱。在专家的指导下,他们对验算系数进行无数次的推导和验证,终于找到了将供热吸收的能量折算成等效电能的方法。
与此同时,设备管理处相关负责人吕涛在项目没有任何参考经验的情况下,定期组织开展审查会议,并反馈审查意见。设想提出后,关键是验证设想的科学性。为此,“和气一号”团队找到了西安交通大学的核能研究团队。这个团队,以其深厚的学术底蕴和丰富的实践经验,在国内核能研究领域独树一帜,并与江苏核电有着长期合作关系。
接下来的三四个月里,专家和前期团队进行了大量的大型试验,对装置的性能和可行性进行了全面的验证,并设计了仿真模型进行验证。最后,仿真模型的验证结果出来了,它比预期还要理想。
“你们看看这里。”维修二处相关负责人王巍手指轻敲着屏幕上的管路设计图,眉头紧锁,原来,他感觉快关阀设计有点问题。他说,“这阀门一旦启动,必须在五秒内切断主蒸汽,阻止放射性物质的泄漏,是非常重要的核安全设备,必须确保万无一失!”
为此,维修二处向设计单位建议增加阀芯预启设计,确保阀门更加安全,相关的改进项已经陆续到位。
2022年5月27日早晨6时,“和气一号”第一罐混凝土在田湾核电蒸汽供能项目能源站正式浇筑,标志着全国首个工业用途核能供汽工程全面拉开建设帷幕。
与传统的核电站建设周期不同,“和气一号”建设周期只有两年。这不仅仅是对速度的追求,更是对团队智慧、协作与毅力的极限考验。
“时间紧迫,我们必须分秒必争。”“和气一号”建设团队在誓师会上掷地有声地说。团队成员们到岗后迅速调整状态,投入到紧张而有序的工作中。他们知道,这场战役,没有退路。
为此,江苏核电与各单位推行的整体协同模式。所有参与部门不再被分为图纸的绘制者、施工现场的执行人员,而是全程深度参与,让设计与实际施工无缝对接,大大减少了移交切换的时间成本。
项目建设阶段,最重要是将图纸落地。在核电机组中,有114个设备的软、硬件施工图需要自主设计,图纸设计如何落地是个大工程。为此,仪控团队的王学朋带领团队从几万个信号通道文件中识别出符合设计原则的备用信号通道,并到现场走访勘测,确认可用性。虽然厂房面积不大,但是所有信号通道核实一遍步行也有十万多米。克服重重困难,按期设计出608张逻辑图,40张OM画面,170根电缆敷设路径和几千个端子的接线图。
控制信号通道找到了,桩基施工又遇到了难题。
“这地面下面,简直像迷宫一样。”现场工程师于航喃喃自语,眼中闪过一丝不易察觉的忧虑。面对如此不利的地质条件,桩基施工进展缓慢,塌孔与不确定的地下结构成了最大的阻碍。
经过一番激烈的讨论与调研,浅孔锤与旋挖桩机相结合的打桩方案脱颖而出。这种创新的组合方式,既利用了浅孔锤的冲击力穿透松散土层,又发挥了旋挖钻机在坚硬地层中的灵活优势。
“和气一号”整个项目推进如同一台精密的仪器,主线清晰,关键功能明确,任何偏离轨道的尝试都将被严格禁止,以确保最终项目实现高质量的建设。
■ 建设团队的会议室前移,让决策与执行的距离无限缩短。每日傍晚,承建单位、监理单位以及项目核心成员齐聚一堂,召开雷打不动的日例会。
■ 仪控团队为了确保快速出活,一遍遍推演接口改造工作,甚至细化到一个扳手准备,一个螺丝位置,每个人工作位置。
■ 维修团队为了验证蒸发器的阀门,就地制作校验设备进行校验,确保各种阀门安全可靠。
随着工程完工时间临近,所有人都在奉献自己的力量。因为计划稍有差池,就会影响整个项目进度。
2024年,整个项目最重要的工程海水淡化厂房进入到攻坚阶段,需要将3570只珍贵的膜片,严丝合缝地安装到位。然而,工期紧迫,时间仿佛成了最奢侈的资源,按照同类项目的建设经验,这项任务按照计划顺利完成几乎不可能。运行一处刘海荣回忆说,25个系统如同一支庞大的乐队,严格按照工程计划推进项目,三位系统负责人,引领着这场复杂的交响乐,面对逻辑错乱的调试挑战,他们不得不在20多个系统间穿梭,人手紧张,却无人退缩。
核电和化工都是对安全高度敏感的行业,任何环节出现问题都会造成不可挽回的事故。为此,“和气一号”调试工作至关重要,关系其采用的多重隔离技术是否落实到位。
江苏核电仪控处在模拟机建立了标准工况,让系统满负荷运行。他们模拟设计供汽过程中,数据出现波动后,突然切断蒸汽管道工况情况,考验系统的稳定性。抽汽切断后,运行人员迅速奔向控制室,他们的心跳与反应堆调节系统的响应同步,仔细确认二回路的水位、蒸汽、发电机的状态。并深入现场,亲眼见证那些阀门、仪表、主设备是否正常。最终结果符合设计要求。
为了听取更多的意见,这些数据材料被交给了俄方专家;他在电话中对江苏核电团队的严谨态度表示钦佩,并对相关数据成果表示点赞。
在紧张的调试阶段,能源站与田湾核电3号机组之间突然出现了通信不畅的棘手问题,故障报警声此起彼伏,如同不祥的预兆。厂家的技术人员束手无策,面对这突如其来的困境,他们只能摇头叹息,无法找到问题的根源。终于,在与设计单位进行了一次深入的沟通后,郑伟发现了问题的症结所在。他迅速制定了解决方案,并亲自监督实施。经过一番紧张而有序的操作,故障终于被成功排除,通信恢复了正常,能源站和田湾核电3号机组重新焕发了生机。
在项目的建设过程中,换热装置的重要性不言而喻。然而,在调试过程中,仪控团队却发现了一个令人担忧的问题——这个装置的测温设备竟然没有安装温度套管,仅仅是用螺纹进行了连接。他们深知这个问题的严重性,如果温度过高,很可能会对设备的运行造成严重影响。
于是,在调试例会上,他们毫不犹豫地提出了这个问题,并强烈建议尽快安装套管,以避免潜在的风险。
确保蒸汽的品质与过热度达到前所未有的高标准是“和气一号”重要的任务。蒸发器在这过程中的作用至关重要。运行二处调试人员与厂家紧密沟通,组织专家研究。通过与仪控团队的紧密合作,他们探索着密度变化的奥秘,终于,一个精确的液位调整值浮出了水面。
......
在调试的过程中,这样的故事非常多,让人们看到了“和气一号”建设中整体协同的精彩瞬间。在整个调试过程中,仅维修团队就帮助兄弟处室处理了500余项设备故障问题。
如今,“和气一号”已经正式通汽,为国内石化基地能源供应的绿色升级提供了新方案。据估算,该项目每年可减少燃烧标准煤40万吨,等效减排二氧化碳107万吨、二氧化硫184吨、氮氧化物263吨。这相当于增加了2900公顷的森林面积,为大自然贡献了一片“绿色肺叶”。
“和气一号”如期通汽背后则是江苏核电各个部门不分你我的整体协同,从设计、施工到调试,所有参与部门不计较自己的得失,从大局出发勇于打破壁垒,紧密合作,共同面对挑战,解决了一个又一个难题。这种超越部门界限的协同工作,不仅提升了工作效率,更保障了项目的顺利推进和高质量完成。
整体协同,不仅是“和气一号”成功的关键,更是推动任何大型复杂项目向前发展的不竭动力。我们坚信,未来还将共创更多绿色奇迹,共同书写中国核能事业的新篇章!