和利時控制系統(tǒng)在10兆瓦高溫氣冷核反應(yīng)堆的應(yīng)用

我國第一座10兆瓦高溫氣冷核反應(yīng)堆在北京并網(wǎng)發(fā)電成功,這是我國在先進(jìn)反應(yīng)堆領(lǐng)域取得的一項重要進(jìn)展。該氣冷堆由清華大學(xué)核能技術(shù)研究院設(shè)計，和利時公司承擔(dān)反應(yīng)堆自動控制系統(tǒng)和數(shù)字化物理啟動監(jiān)測系統(tǒng)的研制和實施。
我公司承擔(dān)的反應(yīng)堆控制系統(tǒng)是該氣冷堆DCS系統(tǒng)的核心,該系統(tǒng)關(guān)系到反應(yīng)堆運行的安全，包括反應(yīng)性控制、氦回路風(fēng)機控制、反應(yīng)堆各熱工參數(shù)監(jiān)測、一回路各安全級閥門監(jiān)控、燃料裝卸監(jiān)控、自動保護(hù)停堆、二回路各安全級閥門監(jiān)控、反應(yīng)堆電氣運行監(jiān)控、模擬屏驅(qū)動、放射性劑量檢測、氦凈化系統(tǒng)監(jiān)測、氣體分析數(shù)據(jù)監(jiān)測等功能。物理啟動監(jiān)測系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)啟停堆和運行過程中監(jiān)測反應(yīng)堆中子注量率和進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，以實現(xiàn)物理啟動過程的數(shù)字化。該系統(tǒng)可以實時監(jiān)測，填表，運算外推值、繪制外推曲線都由計算機完成，還可以打印彩色圖形，極大方便了科學(xué)研究。
我公司于1997年8月正式啟動該反應(yīng)堆自動控制系統(tǒng)項目，2000年3月驗收出所，2000年12月正式投入運行。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)提高了運行的安全性，操作人員通過計算機不僅可以監(jiān)視各部分運行參數(shù)，而且可以得到控制系統(tǒng)本身的故障信息，從而可以及早的排除、處理。由于信息處理自動化能力的提高，減少了工藝參數(shù)的波動和非正常運行時間，節(jié)約了運行成本。自投入運行以來，該控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，各項技術(shù)指標(biāo)和功能均達(dá)到了設(shè)計要求。清華大學(xué)核能技術(shù)研究院提供的用戶報告認(rèn)為，和利時公司承擔(dān)的反應(yīng)堆自動控制系統(tǒng)和數(shù)字化物理啟動監(jiān)測系統(tǒng)大大提高了該氣冷堆的科學(xué)實驗和管理水平，節(jié)約了時間和能源，取得了很高的科學(xué)價值和社會效益。
高溫氣冷堆是一種先進(jìn)型核反應(yīng)堆，是國際核能界公認(rèn)的安全性最高的反應(yīng)堆。它能在發(fā)生事故時自動關(guān)閉，并將剩余熱量排除冷卻，不會發(fā)生燃料元件燒毀現(xiàn)象。中國是繼美、英、德、日后第５個掌握此項技術(shù)的國家。清華大學(xué)10兆瓦高溫氣冷核反應(yīng)堆于２０００年１２月建成臨界后，正式進(jìn)入熱態(tài)實驗調(diào)試階段。經(jīng)過兩年時間，完成了包括環(huán)境影響在內(nèi)的１００項安全相關(guān)系統(tǒng)方面的實驗。其關(guān)鍵設(shè)備都由我國自主設(shè)計、制造和建設(shè)。它的并網(wǎng)發(fā)電成功，為我國在今后用產(chǎn)業(yè)化方式建造同類型、功率更大的核電站打下了良好的基礎(chǔ)。
通過10兆瓦高溫氣冷實驗堆的設(shè)計、建造、臨界運行和并網(wǎng)發(fā)電，使我國掌握了高溫氣冷堆燃料元件制造、燃料元件裝卸系統(tǒng)和數(shù)字化控制保護(hù)系統(tǒng)等核心技術(shù)，同時形成了這種新型反應(yīng)堆研發(fā)、設(shè)計、加工、建造的技術(shù)集成系統(tǒng)，為我國自主設(shè)計建造先進(jìn)反應(yīng)堆積累了經(jīng)驗。