來源:科技日報(bào)
肖岷在核電站控制室
受訪專家:肖岷,博士、研究員級高級工程師,中廣核集團(tuán)中科華核電技術(shù)研究院副總工程師(反應(yīng)堆工程設(shè)計(jì)與燃料管理研究中心首任主任),寧德核電站首循環(huán)一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料項(xiàng)目的開拓者、組織者和創(chuàng)始人,“新世紀(jì)百千萬人才工程”國家級專家,從事反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理研究與實(shí)踐20多年,所取得的一系列得到實(shí)際應(yīng)用的重大創(chuàng)新成果和創(chuàng)造的價(jià)值得到了核電行業(yè)和國家的認(rèn)可,是我國在該領(lǐng)域作出了重要實(shí)際成績的優(yōu)秀代表人物之一。著有《壓水堆核電站燃料管理燃料制造與燃料運(yùn)行》等書籍。
核電站的心臟是什么?從事核事業(yè)的人都會告訴你:是反應(yīng)堆堆芯。
因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)核電站的長期高效發(fā)電和節(jié)能減排,先進(jìn)堆芯設(shè)計(jì)和燃料管理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
為了打造核電的先進(jìn)“中國芯”,中廣核20年磨一劍。
經(jīng)過20多年的引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新,我國在百萬千瓦級壓水堆核電站的堆芯設(shè)計(jì)和燃料管理創(chuàng)新與實(shí)踐中取得了一系列令國內(nèi)外矚目的成績:低中子泄漏高富集度堆芯設(shè)計(jì)、延伸運(yùn)行、18個(gè)月?lián)Q料、高燃耗1/4換料、首爐一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q、從AFA-3G到全M5 AFA-3G等。這些創(chuàng)新項(xiàng)目均實(shí)現(xiàn)了從概念、理論到工程應(yīng)用的跨越,持續(xù)引領(lǐng)中國百萬千瓦級壓水堆核電站堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理創(chuàng)新和實(shí)踐的潮流,步伐與水平國內(nèi)領(lǐng)先,有的甚至世界第一,且已經(jīng)在寧德核電站等得到應(yīng)用,產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2012年12月,中國百萬千瓦級壓水堆核電站堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理技術(shù)的又一個(gè)重大創(chuàng)新成果——寧德核電站首爐一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料項(xiàng)目啟動物理試驗(yàn)取得圓滿成功。這成功的背后,有中廣核人灑下的無數(shù)汗水和艱辛足跡。
回首過去20多年的創(chuàng)新歷程,中廣核集團(tuán)中科華核電技術(shù)研究院副總工程師、國家級專家肖岷博士作為中國百萬千瓦級壓水堆核電站堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐的開拓者與實(shí)踐者,體會自有不同,過去的攻艱克難,歷歷浮現(xiàn)眼前。
打造核電先進(jìn)“中國芯”,體味創(chuàng)新艱難
反應(yīng)堆堆芯是核電站的心臟。先進(jìn)的反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)、堆芯燃料管理及燃料技術(shù)的應(yīng)用是核電站最核心的技術(shù),也是核電站實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是我國實(shí)現(xiàn)核電技術(shù)自主化創(chuàng)新必須要解決的首要難題。
核電站堆芯設(shè)計(jì)及其創(chuàng)新無論在新技術(shù)上、核安全上還是政治上都極為敏感復(fù)雜,那么中廣核為什么能夠在百萬千瓦級壓水堆核電站堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理領(lǐng)域的研究與實(shí)踐中不斷取得重大成果?
這絕非偶然的。在這條中國百萬千瓦級壓水堆核電站創(chuàng)新與實(shí)踐之路中,肖岷是其中的典型代表和開拓者。30多年核工業(yè)戰(zhàn)線的工作經(jīng)歷,20多年在中廣核集團(tuán)堅(jiān)守堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理崗位,風(fēng)雨不移。這條創(chuàng)新與實(shí)踐之路,仿佛正應(yīng)證著中國核電在核心技術(shù)領(lǐng)域不平凡的發(fā)展變遷,那是一條既艱難又卓有成效的創(chuàng)新之路,肖岷曾表示:“這是改革開放與核電事業(yè)發(fā)展帶來的機(jī)遇,能夠參與其中,自己生逢其時(shí),慶哉幸哉。”
從20多年前被派往美國西屋公司系統(tǒng)學(xué)習(xí)壓水堆堆芯設(shè)計(jì)、安全分析與燃料管理技術(shù)開始,肖岷就清楚地知道,打造核電先進(jìn)的“中國芯”,是他以及如他一般肩負(fù)核電責(zé)任之核電人的歷史使命。
在大亞灣核電站于2001年成功實(shí)施18個(gè)月?lián)Q料及嶺澳核電站于2007年成功實(shí)施先進(jìn)燃料管理(高燃耗1/4換料)等一系列創(chuàng)新改進(jìn)項(xiàng)目以后,中國百萬千瓦級壓水堆核電站的堆芯設(shè)計(jì)與燃料管理改進(jìn)開始轉(zhuǎn)向新建的改進(jìn)型壓水堆核電站。
據(jù)了解,在寧德核電站之前,我國的商用百萬千瓦壓水堆核電站首爐堆芯設(shè)計(jì)幾乎都是翻版設(shè)計(jì),采用分離式硼玻璃可燃毒物組件,產(chǎn)生大量的高放廢物,且是12個(gè)月?lián)Q料。
為了節(jié)能減排和高效發(fā)電,能否按照三代核電的要求在新建的百萬千瓦級壓水堆核電站首爐就實(shí)施18個(gè)月?lián)Q料?
由于世界上沒有先例,能否實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想是擺在中國核電人面前前所未有的挑戰(zhàn)。肖岷是寧德核電站首爐18個(gè)月?lián)Q料項(xiàng)目的策劃者、發(fā)起人和組織者。早在寧德核電站工程策劃階段的2005年,肖岷就認(rèn)真、急迫思考這一問題并策劃設(shè)計(jì)論證和工程解決方案,寧德核電站首爐含釓一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料的構(gòu)想由此開始。
但是,2006年的時(shí)候,寧德核電站項(xiàng)目已經(jīng)按翻版設(shè)計(jì)(12個(gè)月?lián)Q料)與某單位簽訂了合同并安排了工程設(shè)計(jì),首爐一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料自主創(chuàng)新與實(shí)踐本來已經(jīng)失去了機(jī)會。這也就意味著中廣核乃至中國,將失去在新建的自主設(shè)計(jì)的改進(jìn)型百萬千瓦級壓水堆核電站中實(shí)施先進(jìn)堆芯設(shè)計(jì)和燃料管理自主創(chuàng)新的良機(jī),而當(dāng)時(shí)中科華核電技術(shù)研究院還未成立……
想在這種情況下扭轉(zhuǎn)局面,其技術(shù)難度與組織難度可想而知。要么根本不可能扭轉(zhuǎn)局面,要么即使扭轉(zhuǎn)局面也存在很大困難和風(fēng)險(xiǎn)。由于國內(nèi)外沒有現(xiàn)成的參考設(shè)計(jì),若處理不好,有可能危及設(shè)計(jì)進(jìn)度,影響項(xiàng)目的安全審評進(jìn)度甚至造成工程進(jìn)度延誤。然而機(jī)不可失、時(shí)不我待,基于對首爐18個(gè)月?lián)Q料對于節(jié)能減排重大意義的深刻理解,基于大亞灣、嶺澳等核電站實(shí)施先進(jìn)燃料管理的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程判斷,經(jīng)過充分的可行性分析,寧德核電站是自主設(shè)計(jì)并實(shí)施首爐一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料千載良機(jī)的信念和使命感在肖岷心中始終沒有動搖。
然而,來自各方面的壓力甚至阻力使得這一想法的實(shí)現(xiàn)異常艱難。由于12個(gè)月?lián)Q料的翻版設(shè)計(jì)合同已經(jīng)存在,相關(guān)設(shè)計(jì)已經(jīng)開展,若要實(shí)施寧德首爐18個(gè)月?lián)Q料還要變更已有的核島設(shè)計(jì)合同并另外花大價(jià)錢重新設(shè)計(jì)。在核電工程的中途改變核島堆芯設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和工程方案,這在中國的核電工程設(shè)計(jì)和建設(shè)史上絕無僅有。
功夫不負(fù)有心人,在集團(tuán)公司大力支持下,工程公司、寧德業(yè)主公司及剛剛成立的中科華核電技術(shù)研究院通力協(xié)調(diào)配合,經(jīng)過肖岷及其所帶領(lǐng)的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)與燃料管理團(tuán)隊(duì)的不懈努力,攻艱克難,成功實(shí)現(xiàn)了寧德核電站首爐堆芯設(shè)計(jì)工程方案的大逆轉(zhuǎn)。最終在寧德核電站工程建設(shè)進(jìn)展的關(guān)鍵時(shí)刻由中廣核自主設(shè)計(jì)的首爐一體化含釓燃料18個(gè)月?lián)Q料項(xiàng)目取代了原簽約項(xiàng)目,并得到各方面認(rèn)可。