2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

百万等级核电VVER压水堆机组高压加热器和除氧器研制与应用

单位:哈尔滨锅炉厂有限责任公司

项目是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主创新研发,主要应用于通用设备制造业领域。

核能是一种安全、清洁、可靠的能源,积极发展核电是优化我国以煤为主的能源消费结构的重要措施之一。近几年来,我国的能源政策从“适度发展核电”已经调整到“积极发展核电”,国家发展清洁能源的战略必将会推动核电事业的大发展。本项目为国内首台百万等级核电VVER压水堆机组高压加热器和除氧器,研发之前,国内相关技术空白,国外也没有足够的相关经验可以借鉴,我国使用的除氧器主要除氧元件全部依靠进口,国外除氧元件处于垄断地位。本项目依托田湾核电3,4号机组工程,研究百万等级核电VVER压水堆机组高压加热器和除氧器技术,通过自主知识产权软件对高压加热器和除氧器进行性能计算,对除氧器试验研发130t/h喷嘴及配套喷嘴的除氧盘,使高压加热器和除氧器达到预期的性能,实现VVER核电高压加热器和除氧器技术国产化,最终保证高压加热器和除氧器达到预期的性能指标要求,实现此类型产品自主化研发制造,并推进工程性能验证。

项目的主要创新点包括:1)自主研发了传热计算软件,解决了不锈钢换热管的传热计算问题;2)提出的双疏水通道结构,解决了高压加热器疏水流量大导致阻力损失高的问题;3)提出了模块化除氧单元结构设计思路,并研制了130t/h弹簧喷嘴和新型模块化的除氧盘,解决了单体式除氧器模块化除氧单元设计制造的难题;4)提出了新型弹簧喷嘴的双列设计和柔性管路设计方案,解决了除氧器壳体与给水母管间产生的局部温差应力过大问题;5)开发了具有自主知识产权的除氧器性能计算软件,解决了传热传质定量分析计算难题;针对多支座静不定载荷计算问题,开发出“多支座计算软件”。

项目自2018 年1月投产上线以来成效显著。本科技成果已成功应用到江苏田湾核电3、4#机组工程上,两台机组设备合同额约4224万元,并已实现市场推广,不仅为公司和用户创造了巨大的经济效益,也为提升我国核力发电装备技术水平提供了强大的技术支撑,经济和社会效益十分显著。截止目前,已推广应用37个项目,实现销售收入约3.4亿元,利润约0.19亿元,新增税收约0.41亿元。