核电电器技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

在核电电器设备方面，我国压水堆核电站的技术水平有了较大的提高，30万KW核电设备的国产化率已达到95%以上，60万KW达到70%，100万KW也达到50%。我国的核电设备设计、制造能力得到了很大的提高。除了主泵、数字化仪控系统等少数设备以外，国内已经具备了设计和制造百万千瓦级压水堆核电机组大部分设备的能力。哈尔滨、上海、四川东方三大发电设备制造基地和第一、第二重型机械制造集团已经成为加工制造大型核电设备的骨干企业。

目前，我国引进世界上最先进的第三代压水堆技术－AP1000，通过建设浙江三门、山东海阳两个核电自主化依托工程，从第五台机组开始，基本实现国产化。“十一五”期间我国重点研制的核电设备包括：百万千瓦核电设备大型铸锻件、核级泵、核级阀门和核岛数字化控制系统等关键设备。

过去在核电电器这一领域所用的绝大部分都是国外产品，目前国内企业随着技术的提高，核电电器已经能逐渐满足核电电网的要求。

第二节 产品工艺特点或流程

随着第四代高低压电器的推出，我国高低压电器企业将掀起新一轮产品研发高潮。我国上规模的几十家高低压电器企业一直没有停止产品研发的脚步，但是，此前国内企业的研发在一定程度上局限于产品局部性能或者结构的改进，随着市场需求的不断变化，国外第四代低压电器的推出以及市场竞争的加剧，为我国高低压电器制造商新一轮产品研发提供了原动力。

我国高压电器向特高压、耐寒耐高温、高性能发展。

我国低压电器产品性能、综合技术水平、小型化、智能化、网络、环保、可靠性等方面都会得以明显提升。

核电开关和成套设备在我国技术还是很落后，但在川开、上海电器等企业的带动下，近几年发展很快。核电开关、成套设备也有了新要求和新方向，原来的很多老的产品和技术已经不能适应社会发展需要，新产品能逐渐达到国际要求。

核电用电线电缆主要的发展在于使用性能更高的新材料。我国目前已经能够生产核电用电线电缆，这种产品的生产技术在这两年轰轰烈烈的市场发展带动下有所进步。在全国，这种产品达到应用要求的企业又将近十家。目前国内的安全认证体系不规范，国家也没有明确规定可进行资格认证的机构，技术鉴定规范缺失也让我国核电用电线电缆生产企业更加不重视产品研发。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

我国目前在建核电站全部采用二代半核电技术，国产化率达到75％左右。我国通过引进吸收国外技术，逐步形成的CPR-1000方案达到了国际同类型核电站的技术水平，技术成熟度高，运行稳定。

CPR-1000核电站的使用寿命可达40年。我国东方电气集团公司已经拥有CPR-1000核电站的核岛和常规岛的生产能力，在我国的核电二代半技术市场上占有50％的市场份额。

2007年我国正式开始引进第三代核电技术。2007年3月，国家核电技术公司与西屋联合体在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同，在浙江三门和山东海阳建设四台AP1000 机组。三门核电站是AP1000 机组在世界上的第一次实际应用，将对世界核电技术的发展产生深远影响。AP1000核电机组共有108个结构模块和70个设备模块，最大特点是其非能动安全系统进一步提高了核电站的安全性和可运行性，并增强了对成本和质量的控制。AP1000机组使用寿命可达60年。哈动力集团和上海电气集团成为我国引进吸收第三代核电技术。

AP1000的承担企业。三门核电站前4台机组的国产化率为30％、50％、60％和70％，从第5台机组开始，可以基本实现国产化。

未来高温气冷堆和快中子堆将成为技术发展的方向。

高温气冷堆：高温气冷堆的载热剂是氦气，用石墨作为慢化剂和结构材料，通过高科技工艺制造球形包覆燃料元件。它的堆芯温度可达1600摄氏度，氦气出口的温度高达900摄氏度，这是其它任何类型的反应堆都达不到的。

高温气冷堆具有固有的安全性。它的反应控制和压力调节简单，安全系统大为简化，不必设置压水堆核电厂中的堆芯应急冷却系统和安全壳等工程安全设施，节省了建造投资，并且避免了施工现场的大量焊接和检验工作，建造周期仅为2到3年。高温气冷堆还可以连续装卸燃料，发电效率从压水堆的35%左右提高到了45%左右，在经济上可以和普通的火电厂一争高下。同时高温气冷堆可以产生900摄氏度的高温工艺热，具有广泛的工业用途。

快中子堆：快中子堆是由快中子引起链式裂变反应的反应堆，简称快堆。快堆中常用的核燃料是钚-239。钚-239发生裂变时放出的快中子会被装在反应区周围的铀-238吸收，变成钚-239。在反应堆消耗钚-239的同时使铀-238转变成新的钚-239，新生的钚-239比消耗掉的还多，因此快堆可以增殖核燃料。据测算，快堆可将铀资源的利用率从1%提高到60-70％。

在配套电器上，未来核电附件产品类型和规格要齐全，产品的设计、制造和试验符合国际标准的要求，能满足国产化百万千瓦级压水堆核电机组的使用要求，并具备了高效、低成本的批量化生产要求。
未来在核电电器上，我国在输配电成套设备、开关、高低压电器技术领域会加大力度创新，与国外先进公司合作开发技术含量更高、品质更优良的高端产品。国内自主产品技术也会大大提高。

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