今年冬天因為國家電投,中國多了一種暖,從核而來。核能供熱,一次次被送上熱搜,吸引各路媒體競相關注。在小寒時節,讓我們迎著瑞雪溯源,共同探究挑戰核能供熱的“第一步”,看看這盞聚光燈之外的人和事。

挑戰核能供熱“第一步”
6個多月、70萬平方米供熱、年節約標煤2.32萬噸、年減排二氧化碳6萬噸、等量替換約5臺10噸燃煤鍋爐……一串數字,記錄了國家能源核能供熱商用示范工程——山東海陽核電一期核能供熱項目,在我國核能供熱領域邁出的“一小步”。

作為國內首個核能商業供熱項目,海陽供熱項目由國核電力院采用EPC模式承建。
沒有可參考案例,設計、建造、采購全都從零開始;在運行核電廠供熱改造,當年開工、當年投運且實現提前交付;改造不能影響核電機組運行安全,更要保證按期供熱安全……
對于這樣一個頗具難度的供熱首例,如何確保高質量交付?又遇到了哪些難題?
帶著問題,中國能源報記者近日走進國核電力院海陽核電核能供熱項目團隊,了解這“一小步”背后的故事。

01 在中國,這是第一次
“終于松了口氣,像一塊大石頭落了地。”記者剛一提問,負責海陽供熱項目設計的國核電力院設總林令知先吐為快。
一旁的項目經理辛旭飛,隨著話音點了點頭。

這是國內首次大型壓水堆核電機組商用供熱,而且要做成核能供熱商用示范工程,挑戰很大。
林令知告訴記者,由于沒有可參考案例,又是在運行核電廠實施改造,時間緊、任務重之外,大家心里還繃著一根安全弦,壓力陡增。
“核電供熱改造既要保證機組運行安全,還要確保居民供熱安全,在這個前提下,供熱系統如何配置、用什么設備、怎么施工,都要從頭規劃。” 辛旭飛說。

沒有前車之鑒,項目團隊反復與業主溝通調整系統配置方案;施工與設計出現偏差,“卡”住了施工單位,團隊第一時間協調解決;沒有合適的設備,團隊“突襲”多家制造單位,最終落實了訂單……
今年2月,與業主確定系統配置方案后,國核電力院啟動了設備招標,但系統所需的表面式除氧器遇到了采購難題。
與傳統供熱系統采用的混合式除氧器不同,表面式除氧器的最大優勢是保證系統運行中的安全,但因投資大、市場需求小,國內能供貨的廠家寥寥無幾。

“安全是核能項目的第一考慮,必須做出來。”
辛旭飛回憶說,項目團隊下定決心,四處打聽,最后鎖定生產廠家,一番“軟磨硬泡”后,對方答應了接單并如期供貨。
這樣的案例不止一個,但在項目推進中,沒有發生一例因設備問題延誤工期的情況。
02 設計為龍頭,如何做到?
在國內,大型商用核電機組建造工期一般為五六年,小型供熱堆設計建造最快也要兩年。
海陽供熱雖是改造,但作為核能商業供熱首例,在晚開工情況下,卻提前五天移交業主。

“作為總承包方,國核電力院在方案論證、系統優化及設備選型等方面做了大量細致、富有成效的工作。從設計階段起,就將過程控制、系統優化擺在重要位置。”
“在工程建設階段,國核電力院發揮設計優勢,總結海陽核電一期工程成功經驗,前后方快速響應,精確處理與現場已有設施、工藝管道及電儀系統的大量接口。”
業主的感謝信里,透露出項目成功的關鍵原因——總承包優勢、設計優勢和經驗優勢。

據了解,海陽供熱項目采用EPC模式的最大優勢在于,解決了設計、采購、施工之間的“兩張皮”問題,規避工程建設無處歸責、接口混亂風險,保證安全質量和建造工期。
而在項目執行中,國核電力院以設計為龍頭的總承包優勢充分顯現。
今年9月,現場安裝止回閥閥門法蘭時,因一個法蘭型號問題,安裝陷入僵局。國核電力院發揮多年總承包積累的資源優勢,協調優質廠家連夜生產、檢驗,次日清晨新法蘭送至現場,問題迎刃而解。

執行吹管臨時管道加固方案時,施工單位力不從心,項目團隊從設計角度持續優化,施工化難為簡,一舉完成。
今年6月,項目進入土建高峰,但因施工單位人力不足,制約了進度。項目團隊不等不靠,利用在建總包項目多的優勢,多方協調人力,保障了施工順利推進。
“設計問題不過夜、采購不過天”,施工現場,業主無數次為項目團隊豎起大拇指。

辛旭飛告訴記者,海陽供熱屬于“吃螃蟹”的項目,前期策劃、團隊組織、發揮合力很關鍵。“兩張皮”、接口問題都在總包項目部的統一協調下得到妥善解決。
在現場,有我們托底,業主很放心。
03 第一步,必須走好
作為我國三代核電AP1000技術“引進、消化、吸收和再創新”的核心參與單位,國核電力院獨立承擔海陽核電一期工程常規島及BOP設計服務,并實現了多個零的突破。
與海陽核電十年的共同成長,成為國核電力院承建供熱改造項目的重要基礎。

談及這次改造任務,國核電力院技術總監李煥榮感慨道:核能供熱一小步,核能綜合利用一大步。只有走好第一步,才能走出更多步。
李煥榮告訴記者,通過總承包海陽供熱項目,國核電力院了解到自身優勢和短板,初步掌握了核能供熱的技術難點。
“這是一套核能綜合利用的方案,我們將在此基礎上總結梳理經驗,為后續更大范圍的核能供熱做好準備。”

據了解,在海陽供熱項目投運基礎上,山東核電計劃將供熱范圍從目前的70萬平米拓展至到2021年的450萬平米;2023年供熱范圍覆蓋至60公里,供熱面積3000萬平米;
若按海陽核電規劃建設6臺機組、預留兩臺備用場地計算,8臺機組投運后,將具備為青島、煙臺、威海提供2億平方米的供熱能力。

對此,林令知透露,國核電力院目前正在開展海陽核電450萬平方米供熱的設計工作,同時進行后續3000萬平方米、長距離、大范圍供熱的可行性研究。
另外,包括核電站乏汽、海水余熱、海水淡化、氫能等在內的核能綜合利用相關研究也在積極推進。

“從70萬平米到3000萬平米,不是簡單的管道延伸和系統復制,包括電廠運行和安全、設備、長距離輸送等一系列新的問題還需要解決。在已有經驗反饋的基礎上,我們要提供一套全新的方案。”李煥榮表示。
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