“昨天，華龍一號全球首堆——福清5號機組首次并網(wǎng)成功，這在我國核電領(lǐng)域具有跨越性的重要意義，標(biāo)志著中國打破了國外核電技術(shù)壟斷，正式進入核電技術(shù)先進國家行列。在這成功的背后，連接著一個重要的試驗——反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCS）自然循環(huán)載熱試驗。它是唯一帶核功率進行調(diào)試的首堆試驗，11月16日22時24分，該試驗宣布成功，標(biāo)志著華龍一號首堆試驗圓滿收官，這為華龍一號的并網(wǎng)發(fā)電打下了堅實基礎(chǔ)！”

    01、自然循環(huán)：華龍一號固有安全性關(guān)鍵一環(huán)
 
    福島核事故后，安全監(jiān)管當(dāng)局、業(yè)界、公眾輿論要求核電廠具備更高安全性，對于核電廠的固有安全性尤為關(guān)注，自然循環(huán)載熱能力的大小是固有安全性的關(guān)鍵一環(huán)。自然循環(huán)是指在回路系統(tǒng)中不依靠外部能源、僅僅依靠重力和冷熱流體間的密度差形成的浮升力驅(qū)動流體循環(huán)流動，并且實現(xiàn)將熱量從熱源傳輸至冷源的一種能量傳遞方式，能夠在反應(yīng)堆主泵停運或故障時導(dǎo)出堆芯余熱，避免堆芯燒毀。

    華龍一號RCS自然循環(huán)載熱試驗是在反應(yīng)堆帶核功率運行期間進行的，試驗過程中將停止反應(yīng)堆主泵，以模擬反應(yīng)堆喪失主泵流量后的情況。主泵就像反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的心臟，驅(qū)動著反應(yīng)堆內(nèi)流體的流動，帶走堆芯熱量。失去主泵驅(qū)動后，反應(yīng)堆一回路流量會大幅降低，溫度會顯著升高，這將是對華龍一號固有安全性的一次大考，也是對反應(yīng)堆設(shè)計的一次校驗。
 
    02、自然循環(huán)載熱試驗順利收官

    2020年是不平凡的一年，中國核工業(yè)人用堅毅的品質(zhì)保障了疫情之下的華龍一號首堆工程推進有序有力。2020年11月16日22時24分，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)自然循環(huán)載熱試驗順利收官，各項參數(shù)滿足預(yù)定的驗收準(zhǔn)則。需要特別指出的是，該試驗中反應(yīng)堆冷熱段溫差的實際測量值與試驗前預(yù)算分析值相差僅0.2℃，近乎完美符合，充分驗證了華龍一號設(shè)計及調(diào)試運行團隊過硬的技術(shù)實力。

    03、新堆芯  新挑戰(zhàn)

    華龍一號創(chuàng)新性采用177堆芯，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)排布也與其他商用壓水堆差異較大，不能直接沿用以往經(jīng)驗。而且反應(yīng)堆自然循環(huán)下流動阻力特性與額定運行點有很大差異，為了構(gòu)建合適的自然循環(huán)流動阻力模型，理論研究、數(shù)值仿真和實驗驗證缺一不可。為保證自然循環(huán)載熱試驗萬無一失，設(shè)計團隊試驗前對調(diào)試過程進行預(yù)分析，確定安全準(zhǔn)則，制定調(diào)試導(dǎo)則，擬定調(diào)試預(yù)案。

設(shè)計團隊在華龍一號施工現(xiàn)場進行實地踏勘

    針對該試驗，核動力院組建由劉昌文總師，冷貴君技術(shù)總師、熱工安全室主管主任吳清為核心的攻堅隊伍，根據(jù)華龍一號技術(shù)特點開發(fā)出適用于華龍一號自然循環(huán)流動阻力分析的理論模型。熱工安全團隊的王嘯宇和任春明同志為確保模型的準(zhǔn)確性，反復(fù)校算，并與國內(nèi)其它電廠的調(diào)試試驗數(shù)據(jù)進行比較，結(jié)合華龍一號特點反復(fù)研究模型的合理性，為試驗前的預(yù)分析奠定堅實的理論基礎(chǔ)，確保了試驗結(jié)果與預(yù)分析結(jié)果的高度吻合。
 
    04、群策群力解決行業(yè)難題

    華龍一號自然循環(huán)載熱試驗在低功率工況下進行，而低功率工況下反應(yīng)堆功率的準(zhǔn)確測量是一個行業(yè)內(nèi)公認難題。根據(jù)測量原理，低功率下核功率的測量響應(yīng)速度快，但誤差較大；而熱平衡法計算的反應(yīng)堆功率較準(zhǔn)確，但響應(yīng)速度慢，不適用于動態(tài)測量。此項試驗過程中反應(yīng)堆冷卻劑的溫度和流量發(fā)生快速變化，導(dǎo)致反應(yīng)堆功率波動。為確保調(diào)試的安全進行，必須準(zhǔn)確而快速地獲取反應(yīng)堆功率，以便操縱員維持反應(yīng)堆功率。

 設(shè)計團隊在華龍一號調(diào)試現(xiàn)場保駕護航

    為解決該項難題，吳清帶領(lǐng)熱工安全團隊進行多番討論，梳理技術(shù)難點，探究可行方向。王嘯宇和任春明多次前往福清施工現(xiàn)場，在項目部副經(jīng)理張曉華和現(xiàn)場辦主任余平的幫助下與調(diào)試工程師們深入溝通，了解操作經(jīng)驗，共同探討技術(shù)難點。那段時間王嘯宇進行了腿部手術(shù)，醫(yī)生要求在家休養(yǎng)三個月，但他腦海里全是華龍一號試驗急需解決的技術(shù)難題。出院一周后，他便拄著雙拐返回工作崗位，全身心投入到科研攻關(guān)中，被同事戲稱為“拼命小王”，與技術(shù)攻堅團隊充分研討后，創(chuàng)新性提出一種測量修正方法，能夠同時滿足精準(zhǔn)測量和快速響應(yīng)的要求。那天王嘯宇撥通調(diào)試工程師電話，溝通該方法的可行性，在得到“具備現(xiàn)場操作可行性”的回復(fù)確認后，他激動得一夜未眠。

    核動力院技術(shù)團隊傾力合作解決一個又一個技術(shù)問題，編制“華龍一號”RCS自然循環(huán)載熱試驗調(diào)試導(dǎo)則，并順利通過技術(shù)審查，為此項試驗安全、順利地實施提供充分的理論指導(dǎo)和強有力的技術(shù)保障，并在現(xiàn)場與調(diào)試運行團隊并肩作戰(zhàn)，為“華龍一號”全球首堆調(diào)試保駕護航。

    RCS自然循環(huán)載熱試驗是華龍一號的最后一個首堆試驗，首堆試驗的圓滿收官為華龍一號并網(wǎng)發(fā)電前的調(diào)試工作做好了鋪墊，為中華民族的偉大復(fù)興提供核動力。