中广核实现技术突破核电站“神经中枢”中国制造

    中广核集团15日宣布其所属北京广利核系统工程有限公司完成了阳江5、6号机组安全级核电站全数字化一控系统（简称DCS系统）RPS工程样机系统设计，标志着我国自主研发的核安全级DCS系统（简称核级DCS系统）FirmSys正式进入工程应用阶段，也标志着中广核成为继美国西屋、美国英维斯、法国阿海珐、日本三菱之后全球第5家、中国首家掌握自主知识产权核级DCS的企业。
　　中广核董事长贺禹表示：“核级DCS国产化是中广核的战略要求，更是我国核电安全高效发展的必然要求。FirmSys在阳江5、6号机组上线应用，标志着我们迈上了大型核电站数字化仪控系统战略安全的高地，将为研发和推广自主知识产权的三代核电新技术ACPR1000+，实现中国核电走出去的战略目标奠定更坚实的技术基础。”
　　据中广核专家介绍，DCS系统被称为核电站的“神经中枢”，是核电站重大关键性成套设备之一。其中，核级DCS的主要作用是完成事故工况下反应堆安全停堆和事故缓解功能。由于技术极为复杂，目前我国在运核电机组的核级DCS均由国外供货商提供。而这一现状终于随着我国自主知识产权核级DCS——FirmSys的工程应用而成为历史。
　　核电自主化的“最后堡垒”
　　据了解，核级DCS对于保证核电站的安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用，其建设进度是核电工程建设的关键路径。
　　2005年以来，随着我国核电进入集约化、标准化、规模化建设的新阶段，核电设备尤其是核级设备、核级泵阀，包括常规岛汽轮机等设备等先后实现国产化。而核级DCS由于核心技术还一直被国外供应商垄断，成为制约我国核电自主化水平持续提高的瓶颈。中国机械工业联合会总工程师隋永滨曾在一次核电重大装备国产化工作会议上指出：“核级DCS系统是核电设备国产化的最后一个堡垒。”
　　作为我国核电建设的主力军和先行者，中广核深知核级DCS自主化的重要性。在对核电生产建设进行统筹规划的基础上，中广核制订了核电装备国产化计划，推动成立了广利核公司。经过大量调研和可行性论证，提出了走自主研发的道路，通过引进国外先进技术，加以消化、吸收、再创新，实现核级产品设计自主化、设备国产化和工程本地化的思路。
　　按照这一思路，广利核开始向着核级DCS产品自主化的目标前行。2006年，科研人员先后完成了大亚湾核电站T1、T2实验台的研发、岭澳核电站二期安全级控制系统工程设计和核安全级软件验证与确认服务项目。这两个项目成为核级DCS自主化的开端，为后续技术研发培养了人才。
　　随着研发水平和工程能力的不断提高，百万千瓦核电站核级DCS系统成为科研团队推进自主化的“下一站”。2007年7月，广利核与国外企业组成的项目联队获得6台CPR1000机组的DCS供货合同，开启了核电站DCS安全级系统工程本土化的篇章。同时，广利核开始研制百万千瓦核电站安全级控制系统平台样机，正式启动了大型核级系统的研发。
　　2008年至2011年，依托参与建设的核电项目，广利核逐渐完成了由国外厂家承担技术责任向自主承担技术责任的转变。在核电业主与设备制造企业的支持下，科研人员先后完成核级DCS预研工作、原理样机研制和验证样机。至此，核级DCS自主化的曙光照进大型核电站数字化仪控系统战略安全的高地。
　　协同创新：打造通用核级平台
　　核级DCS的研发是个庞杂的系统工程，单纯的某项设备、或者某个环节实现国产化，并不能从根本上确保安全，国家的支持，上、下游企业协作和参与不可或缺。
　　从2007年起，在科技部的支持下，依托国家863计划“核电行业重大工程自动化成套控制系统”的实施，广利核迈出了核级DCS研发的第一步。2010年，由国家能源局授牌，“国家能源核电站数字化仪控系统研发中心”落户广利核，加快了核级DCS自主研发的脚步。在国家能源局国家科技重大专项的支持下，广利核通过参与建设的福建宁德核电站一期工程、辽宁红沿河核电站一期工程DCS系统顺利实施，国产化比例稳步提高，自主化进程得到有效推进。
　　宝剑锋从磨砺出，协同创新激发了创造力。一套集非安全级、安全级和专用仪控为一体、具有自主知识产权的全数字化仪控系统研发体系，一支技术过硬、能力较强的核电仪控技术研发和工程管理人才队伍逐步在广利核形成。
　　2010年10月，广利核首套核级DCS产品平台FirmSys面世，主要技术指标全部达到或超过国外同类产品水平。经鉴定，该成果可以直接应用于CPR1000等二代改进型压水堆和AP1000、EPR、ACPR1000+等反应堆，而且对高温气冷堆和快中子堆等第四代核电技术的反应堆保护系统研制具有推动作用，是我国核电自主化、仪控设备国产化的重要里程碑。
　　通过核级验证，迈上战略高地
　　核级DCS验证与确认在我国尚属首次开展，标准体系不完善，技术储备不足，鉴定设施欠缺。国家核安全局对首个自主核级数字化仪控系统设备的许可证审查尤为慎重。从2008年11月到2010年2月，国家核安全局组织技术支持单位对广利核进行了为期15个月的技术审查，广利核公司安全仪控系统设备的设计、制造能力经过全面的技术审查，获得了专家委员会的认可。
　　经过两年多的硬件设备鉴定和软件验证与确认工作，目前，广利核已经具备向核电站供应核级DCS设备的能力。2013年9月，广利核公司获得了广东阳江核电站5、6号机组全厂DCS供货合同，拉开了FirmSys工程应用的序幕。