走近世界核電大國之“夢”

以采用“和睦系統(tǒng)”的百萬千瓦級核電站陽江5號機組為例，“該機組的核級DCS機柜就有75臺，模件4500塊，共有元器件400多萬個。即便如此，設計者們還是用“和睦系統(tǒng)”為核電站安全停堆裝備了四套一樣的“發(fā)動機裝置”，以進一步保證整個核電站的安全性。

擁有一套屬于自己的數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS)，是每一個核電大國的夢想。迄今為止，全世界包括我國在內(nèi)，只有四個國家實現(xiàn)了這個夢想。日前，我國首個具有自主知識產(chǎn)權的核級DCS通用平臺“和睦系統(tǒng)”正式通過國際原子能機構(IAEA)獨立工程評審。核電站DCS：掌管上萬“神經(jīng)末梢”的“神經(jīng)中樞”眾所周知，人的神經(jīng)系統(tǒng)控制著人體所有生理功能，DCS就好比核電站的“神經(jīng)中樞”，控制著核電站上萬個“神經(jīng)末梢”，包括核級DCS(也叫安全級DCS)和非核級DCS。“目前世界上能夠制造非核級DCS的國家有很多，但是能夠攻克核級DCS技術難點的國家極少。”中廣核新聞發(fā)言人黃曉飛說，“和睦系統(tǒng)”就是中國的核級DCS。以采用“和睦系統(tǒng)”的百萬千瓦級核電站陽江5號機組為例，“該機組的核級DCS機柜就有75臺，模件4500塊，共有元器件400多萬個。”“和睦系統(tǒng)”研發(fā)單位——中廣核旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理助理孫永濱說。“這么多元器件，一要保證它們精準耦合在一起，能夠協(xié)調運行；二要保證至少15年之內(nèi)，整個核級DCS系統(tǒng)不出現(xiàn)影響機組安全運行的質量問題。難度之大，可想而知。”孫永濱坦言。這還只是核級DCS的機柜規(guī)模。陽江5號機組的DCS還有運行DCS機柜98臺，多樣性DCS機柜12臺等。“和睦系統(tǒng)”：毫秒級響應、50年精準、千萬次聽命如此復雜的DCS，它在核電站中到底怎么運行的呢？有個形象的解釋：核電站的運行好比在高速公路上開車，非核級DCS負責車輛的起步及高速穩(wěn)定運行；作為核級DCS的“和睦系統(tǒng)”就負責控制車輛的制動及車身穩(wěn)定，實現(xiàn)車輛遇到緊急狀況時的事故緩解，也就是說，緊急狀況時只有它才可以“喊停”。也正因此，“和睦系統(tǒng)”是核電站安全屏障中的最關鍵環(huán)節(jié)之一，安全性、可靠性要求非常高。據(jù)孫永濱介紹，“和睦系統(tǒng)”從發(fā)現(xiàn)故障到發(fā)出停堆指令，短于150毫秒；其運行50年中，最多可以誤動作一次；向“和睦系統(tǒng)”發(fā)出1000萬次指令，它不能拒絕一次；任何手機和通信設備不會干擾“和睦系統(tǒng)”的正常工作，同時它可抵御8級烈度以上的地震。即便如此，設計者們還是用“和睦系統(tǒng)”為核電站安全停堆裝備了四套一樣的“發(fā)動機裝置”，以進一步保證整個核電站的安全性。“DCS的造價占到整個核電站總投資的二十分之一到十五分之一，是核電站造價最昂貴的成套設備之一。”北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總

經(jīng)理江國進說。脫胎于核電的“和睦系統(tǒng)”未來還將走向“核外”正因核級DCS的重要、復雜與昂貴，沒有一個擁有制造能力的國家愿意轉讓技術。“‘和睦系統(tǒng)’的誕生，可以說是需求倒逼型的，也是基于中國核電30年的發(fā)展經(jīng)驗。”中國原子能科學研究院原快堆副總設計師劉國發(fā)說。他是“和睦系統(tǒng)”的首批用戶，也是“和睦系統(tǒng)”研發(fā)項目的參與者和推動者之一。“我們當時也想引進國外的DCS，但是太貴了，一個斷路器就要1萬歐元左右，一套系統(tǒng)幾十個斷路器，我們那點經(jīng)費根本不夠。”劉國發(fā)說，“正是有了快堆、高溫氣冷堆和壓水堆的核級DCS應用需求，廣利核公司依托國家863計劃和國家科技重大專項的課題研究，才完成了‘和睦系統(tǒng)’的研制及應用推廣。”“和睦系統(tǒng)”現(xiàn)已通過了IAEA的獨立工程審評，這又為其質量水平打上了國際化標簽。“‘和睦系統(tǒng)’不會止步于目前的水平，它的應用也不會僅限于核電領域，未來還將應用于航空、船舶等其他高可靠性要求的行業(yè)。”江國進說。