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邢继:“华龙一号”数十年磨一剑

来源:中央纪委国家监委网站 发布时间:2021-05-21 16:00

  当地时间5月20日01时15分,“华龙一号”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核电2号(K-2)机组完成100小时连续稳定运行验收,各项性能指标达标,经过69个月建设,目前建造、安装、调试各项工作圆满完成,正式进入商业运行。作为又一张闪亮的中国名片,“华龙一号”有哪些核心技术?自主创新之路克服了哪些阻碍?本期“聆听大家”走近“华龙一号”总设计师邢继,一起聆听他的故事。

“聆听大家”系列访谈——

“华龙一号”总设计师邢继:“华龙一号”,数十年磨一剑

邢继接受本网专访(拍摄 中央纪委国家监委网站 孙嘉玮)

  “华龙一号”是唯一按期完成的全球三代核电首堆

  问:“华龙一号”数十年磨一剑,从一张图纸变成宏伟工程。请您介绍一下它的基本情况。

  邢继:“华龙一号”是我国具有自主知识产权的第三代压水堆核电站,也是当前世界核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。每台“华龙一号”机组每年能清洁发电近100亿千瓦时,可满足中等发达国家100万人口一年的生产生活用电需求。

  “华龙一号”通过采用“小核心大协作”的方式,不断攻克技术难关,在国家装备制造业的支撑下实现了自主研发。它的建成标志着我国由核电大国向核电强国迈出了重要步伐。

  值得一提的是,“华龙一号”是唯一按期完成的全球三代核电首堆,创造了全球第三代核电首堆建设的最佳绩效。在欧洲和美国,首堆建设因各种问题造成长时间的延误。只有中国自主研发的第三代核电站如期建成发电,这充分体现了中国特色社会主义制度集中力量办大事的显著优势。

  “华龙一号”由设计图纸变为宏伟工程,谱写了雄壮的大国重器进行曲。这对于推动核工业安全发展、创新发展具有重要意义。未来“华龙一号”将批量化在全球各地落地建设,为实现我国科技自立自强作出新的更大贡献。

“华龙一号”福清核电5号机组(左)和6号机组(右)

  抗大飞机撞击、抗9级地震……“华龙一号”安全性依靠中国“智”造

  问:“华龙一号”以安全著称,可抗9级地震、抗大飞机撞击,其技术核心是什么,经历了怎样的科学研究?

  邢继:“华龙一号”具有当今世界最高的安全标准,这主要依托于核电站“纵深防御”的安全防护体系,其核心是提供多层保护。首先是保证核反应堆安全,在紧急情况下能及时终止核反应;其次是实现余热导出,避免反应堆熔毁;最后是放射性包容——即使核电站出现严重事故,也能确保放射性物质不会进入环境。

  以福岛核事故为例,地震发生后,福岛第一核电厂迅速关停了核电站,实现了反应堆控制。但由于海啸摧毁了核电站所有供余热导出的电力系统,致使余热无法及时导出,堆芯温度越来越高最终熔毁。同时,高温的水蒸气与锆锡合金反应分解出的氢气,引发了爆炸。放射性物质于是泄漏到环境中,造成了极大污染。

  抗震、抗大飞机撞击等安全防护功能需要全方位研发。在抗震方面,为保证控制棒在剧烈震动下能快速插入反应堆终止核反应,研发团队把1:1的控制棒模型放到模拟9级地震的抗震台中,通过不断地改进设计,实现了控制棒在6秒内完全插入反应堆的目标。此外,由于地震会造成厂房全范围的震动,“华龙一号”的控制系统、余热导出系统、供电系统、管道系统都包含了大量的抗震设计。

  在抗大飞机撞击方面,中国率先把抗大飞机撞击写入国家核安全法规,列为强制要求。在“华龙一号”的建造过程中,抗大飞机撞击相关技术第一次在国内研发。经过研发团队两年艰苦的自主攻关,“华龙一号”首堆顺利实现了抗大飞机撞击的设计目标。

2018年8月4日,邢继宣布“华龙一号”全球首堆示范工程主控室可用节点顺利实现

  没有核心技术,就会受制于人

  问:“华龙一号”肩负着我国核电“走出去”的重任,是如何构建自主知识产权体系的?

  邢继:没有核心技术,就会受制于人。中核集团在推进百万千瓦级核电自主化的过程中,一直致力于建立完整的自主知识产权体系。一方面要保证在形成自主专利的过程中,不侵犯别人的知识产权;另一方面也要保证自主创新的技术得到完整保护。

  在漫长的研发过程中,华龙团队开展了54项科研攻关项目,研制了上百套新设备。截至目前,“华龙一号”已经成功获得了716项专利授权和120多个软件著作权。在计算分析软件、反应堆堆芯设计、燃料技术、能动和非能动安全技术等方面实现了重大突破。

  “华龙一号”研发完成后,国内权威专利机构对其进行了知识产权体系评价。专家评价的结论是“华龙一号”成功地构建了完整的自主知识产权体系,涵盖了研发、设计、制造、建筑安全、调试、运行全领域。这些关键技术形成的核心竞争力,使我国在核电未来竞争和发展中掌握了主动权。

邢继在“华龙一号”福清核电5号机组检查设备

  “两弹一星”精神在“华龙一号”研发历程中体现为坚守、协同、奉献

  问:“两弹一星”精神激励了几代核工业人不断进取,如何理解和把握这一精神?

  邢继:新时代“两弹一星”精神在不同的岗位中有不同的体现形式。在“华龙一号”的研发过程中,这种精神主要体现为坚守、协同和奉献。

  长达20多年的“华龙一号”研发经历了三代人。从CNP1000、CP1000、ACP1000再到“华龙一号”,4个自主型号的名称,折射出的是一代又一代中国核工业人在自主创新艰难历程中不断追求更高目标的执着精神,是核工业人对初心的坚守。

  “华龙一号”作为高度复杂的能源系统,参建单位众多,集中力量协同配合极为关键。有赖于我国强有力的组织系统,研发团队、工程制造团队等各方力量拧成一股绳,不断攻坚克难,最终确保首堆工程顺利推进。

  核工业是沉甸甸的行业,在投身核事业的人身上,能真切感受到他们的奉献精神。这些人之所以选择在这个行业扎下根来,是因为他们愿意担负起建设国家的职责使命,想为国家作出更大贡献。许多为核工业奋斗终生的前辈没能见证“华龙一号”的建成,但他们依旧因自己为祖国核工业奉献光和热而感到无比光荣。

1990年,邢继在大亚湾核电站工作

  中国人不笨,一定能研发出自己的核电技术

  问:在“华龙一号”建设之前,您已经参与了我国多个核电站的建设,在这些项目中都有怎样的感受?

  邢继:我最早参加核电站工作是在大亚湾核电站,这是我国从法国引进的第一座百万千瓦级核电站。在技术部工作的两年多时间里,我第一次接触到核电。

  当时最突出的感受是,中国自主的核电技术与国外差距太大,甚至核电站的地板砖、水泥都要从国外进口。当时参与建设的中国核工业人都憋着一股劲——中国人也不笨,一定能研发出自己的核电技术。

  随后我参加了秦山二期核电站。这是我国第一个商业核电站,在这个项目中我比较系统地掌握了核电站的技术。在担任施工图设计总工程师期间,我接触到了许多曾在苏联留学的老前辈。他们对待科学研究严谨的态度和渊博的学识深深地影响了我。

  经历了大亚湾和秦山二期以后,我又参与了岭澳二期项目。这是国内实现自主设计、自主制造、自主建造、自主运行的百万千瓦级核电站,我在其中承担总设计师。当时为了选择一种更经济的阀门,设计上产生了大量的变化,法国的专家团队表示这要让工期至少拖延一年。后来我们通过把工期重新做交叉,同时组织设计团队把分析工作做得更加细致,最终岭澳二期项目如期建成。那一年年关,在团队聚会的餐厅里,回忆起项目的酸甜苦辣,大家都哭了。

  岭澳二期建成后,我们国家批量化地自主建设了20多台改进型核电站。通过不同型号的设计和建设,锻炼了一支越来越成熟的队伍,也为自主研发三代核电技术奠定了人才基础。

邢继寄语

  创新发展核电,努力实现碳达峰碳中和

  问:2021年《政府工作报告》提出,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,在确保安全的前提下积极有序发展核电。您对中国核电未来的发展有怎样的展望?

  邢继:核能是具有高稳定性和高能量密度的清洁能源,它在发电过程中基本不会产生二氧化碳,也很少排放其它有害物质。每台“华龙一号”所减少的二氧化碳排放量相当于种了7000万棵树。

  此外,核能能量密度极高,1公斤的铀-235裂变所释放的能量相当于2700吨标准煤充分燃烧所放出的能量,这也大大降低了运输成本,从而有利于节能减排。

  我国已经在世界上作出了庄严承诺,力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,扛起了在全球环境治理方面的大国责任。在推进清洁能源发展方面,核能将发挥很好的作用。“华龙一号”团队将按照国家发展核能的规划,进一步提升核能发展自主化,持续提升压水堆核电技术的安全性和经济性,为推动经济发展、保护生态环境做出更大贡献。

(采访整理丨中央纪委国家监委网站 韩育霖)


采访札记:是龙就要腾飞

  1990年,一位年轻人站在大亚湾核电站建设工地前,目光坚定地望向远方。31年后,他亲手打造的中国第一座具有自主知识产权的三代核电站“华龙一号”正式商运,中国从此成为世界上第五个掌握自主三代核电技术的国家。

  他叫邢继,是“华龙一号”的总设计师,一位将研发中国自主核电技术作为毕生追求的工程师。

  见到邢总师是在他的办公室,墙上贴着“华龙一号”的设计图,书架上摆放了许多他和团队的照片。瘦瘦高高的邢总师谦和儒雅地向我们讲述着“华龙一号”的诞生历程,回忆着其中的苦辣酸甜。

  当时团队虽然消化了一些引进技术,但要想脱离国外技术支撑,建设拥有自主知识产权的核电站,困难重重——有些制造方法国外不卖,有些参数国外不公开。但他清楚地知道,中国人不笨,一定能研发出自己的核电技术。带着这股劲儿,邢继坚定地带领团队啃下一块又一块硬骨头,716项专利授权、120多个软件著作权就是真实写照。2021年1月30日,我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆正式投入商业运行。 3月18日,“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇2号机组首次并网成功。

  作为中国又一张闪亮名片,“华龙一号”研发成功真正实现了“中华复兴、巨龙腾飞”。然而,在谈及这些成绩时,邢继从不觉得自己有特殊的功劳。“‘华龙一号’从策划到建成有十万多人参与,我们每个人的作用可能都是微不足道的,但同时也是不可或缺的。点点滴滴的力量汇聚起来,才能建成完整的华龙一号。”坚守、协同、奉献,这是“两弹一星”精神在“华龙一号”研发历程中的体现。讲到这里,邢总师眼中充满泪水……

  不止“华龙一号”,中国几乎每一座核电站都有邢继的身影。30多年间,他辗转多个核电工程:大亚湾、秦山二期、岭澳二期……每个核电工程名字背后都饱含着心血和故事。

  4月22日,习近平总书记出席领导人气候峰会时指出,“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”。采访将要结束时,我们请邢总师为我们写下一句对未来的寄语,他这样写道“推进核电高质量发展,助推碳中和目标实现”。实然,邢总师的心愿在慢慢成为现实:载满邢继心血的“华龙一号”,每年能清洁发电近100亿千瓦时,能够满足中等发达国家100万人口一年的生产生活用电需求,清洁发电减少的二氧化碳排放量相当于种了7000万棵树。

  采访结束后,邢继就奔赴了技术会议现场。57岁的他仍然步履不停,带着三代核电人的梦想,带着“龙就要腾飞”的信念继续扬帆远航。(韩育霖)