奋进中核人丨原子能院快堆研发设计团队:接力传承甘做“快堆事业永动机”
发表时间:2020-06-04 09:49:47

    1月15日,中核集团“纪念核工业创建65周年暨先进人物颁奖晚会”在财政部礼堂盛大开启,致敬为核工业做出卓越贡献的功勋代表,表彰“奋进中核人”。作为入选“奋进中核人——责任类”的团队代表之一,杨红义代表原子能院反应堆工程技术研究部快堆研发设计创新团队上台领奖。当标有“责任”二字的红色证书拿在手上时,杨红义的肩膀感觉似乎又重了几分——快堆,这个令几代人魂牵梦萦的名字,在过往的岁月里,承载了无数人的历史使命与责任担当。

五十年磨一剑,只为中国实验快堆

    2010年7月,原子能院中国实验快堆主控室。

    “中国实验快堆首次实现临界!”随着话音刚落,现场响起了热烈的掌声——自上世纪60年代我国快堆研究开始起步,到中国实验快堆首次实现临界,经历了五十年的坎坷曲折、日夜奋战,两代快堆人的努力终于迎来开花结果。


2010年7月21日,中国实验快堆实现首次临界

    快中子增殖堆,简称“快堆”,具有良好的增殖和嬗变特性,基于快堆的先进燃料循环系统可以使铀资源的利用率提高到60%-70%,从而使人类利用核能的时间从上百年延长到数千年。意大利著名核物理学家费米曾说,“首先发展快中子增殖堆的国家,将得到原子能方面竞争的利益。”这句话也成就了我国快堆事业的先驱者、中国实验快堆总工程师——徐銤院士与快堆数十年的情缘。

    上世纪60年代,在极度特殊的情况下,国家特批支持快中子零功率装置实验。1970年,我国第一个快堆零功率装置——东风六号成功实现首次临界,我国快堆技术研究实现了“零”突破。然而由于国家建设需要,之后快堆相关科研人员从北京搬迁到四川,快堆发展一度陷入困境。但徐銤等老一辈快堆人并未放弃,坚守四川16年后,终于迎来曙光,他们把快堆发展的火种再次带回了北京。历经千辛万苦,1995年,中国实验快堆项目终于正式立项。

    “快堆工程技术在我国还是计划从零开始。中国实验快堆设计过程就是自主创新的过程。”参与快堆研制的老专家曾这样说。在中国实验快堆的技术方案中,对核安全特性要求已达到后来提出的第四代先进核能系统的水平,是很高的起点。工程设计方面,虽然有俄方的基础,但中方仍完整地进行了初步设计和施工设计。克服重重压力,原子能院年轻的快堆设计团队完成初步设计,并与其他院所合作,完成了总体设计、堆芯设计等8个方面共170多个单项的施工图设计工作,设计文件近5000册。而且相比世界上其它建成的快堆技术,中国实验快堆在先进性、安全性、数字化等方面取得了新的突破。

    2000年5月,核岛浇灌第一罐混凝土,奏响了建设中国首座实验快堆的乐章。2008年底,中国实验快堆建设接近尾声,进入了紧张的集中调试阶段。为做好调试和后续运行工作,快堆团队完成了600多个调试文件和600多个运行规程的编写,调试试验项目达1000多项。实际调试过程中遇到各种各样的问题,也都被调试团队凭借专业能力一一化解。之后,快堆团队又相继完成约152项单系统调试试验、综合冷态调试和热态调试。此外,从2001年就着手对主控室人员进行培训。2009年,反应堆装料前的调试任务全部圆满完成。2010年7月21日,中国实验快堆终于实现临界。


2011年7月21日,中国实验快堆并网发电

    五十年磨一剑,历史在这里驻足,我国终于跻身世界少数几个掌握快堆技术的国家之列。

    2011年7月,中国实验快堆实现40%功率并网发电。2014年12月,在完成各项重要调试试验后实验快堆首次实现了满功率并网发电运行72小时,此后接力棒便传到了运行人员手中。实验快堆即使在停堆期间,各路系统也要保持继续运转,运行人员24小时随时待命。作为第一批快堆运行操作人员,中国实验快堆副总工程师徐斌始终把快堆安全运行作为头等大事,“实验快堆是国内第一座快堆,许多经验都需要我们自己摸索,快堆队伍坚持恪尽职守、谨小慎微的准则,加上年轻一代主动学习、敢于担当的精神,这都是实验快堆能够长期平稳安全运行的重要保障。”

示范快堆开启,又是一场苦战来临

    根据我国快堆发展实行的“三步走”战略,在实验快堆之后,紧随其后的是示范快堆和商业快堆。中国实验快堆实现并网发电后,示范快堆的建设也提上日程,原子能院在建设实验快堆中形成的近400人的研发设计队伍,也全面转入示范快堆的研发和设计工作,成为了示范快堆的核心技术力量。


工作中的快堆研发设计团队

    相较于实验快堆,示范快堆电功率是实验快堆的近30倍,是瞄准第四代核电的又一个超级示范工程,设备国产率要求高、技术难度极大,对快堆团队来说又是一个极大的挑战。原子能院堆工部主任杨红义坦言,“示范快堆技术的复杂性、时间的紧迫性、质量的严肃性,都是前所未有的,这些都是我们快堆团队要攻克的座座大山。”综合布置设总刘林顶在此方面也深有体会,示范快堆项目前期的研发设计方案,关乎十几个相关专业。设计方案只有满足所有专业需求,才能开启后续工作。

    时间的紧迫性也无疑给快堆团队工作增加了难度。示范快堆建设周期短,留给快堆团队进行设计攻关的时间并不多。在遇到需要紧急攻关的设计难题时,堆工部成立的37人青年突击队发挥了重大作用,在历经了无数次方案推倒和重建后,这支突击队不负众望在规定时间内完成了设计计算工作,为项目开展赢得了时间。

    如果说紧迫的时间表是团队赶工的关键点,那么质量的严肃性则是他们始终聚焦的重点。“保证质量”四个字,就像悬在快堆团队头上的达摩克利斯之剑,时刻提醒着他们背负的责任重大,必须走好走稳每一步。在示范快堆现场,每当看到团队设计的方案在这片土地上变为钢筋水泥的建筑时,刘林顶内心便成就感和压力感交织,“如此大的工程,既要短时间内攻克难关,还要保证设计方案的准确可靠,容不得我们出现一丝差错。”


中国实验快堆

    曾建设中国实验快堆的那批“新生代”,如今已化身中坚力量奋斗在示范快堆,他们带头向前冲锋的精神,也以身作则带动着新一批“后浪”。疫情期间,快堆团队中的年轻人在示范快堆现场严格遵循当地防疫规定的同时,始终坚守个人工作岗位,奋力攻关技术难题,展现了团队蓬勃的新生力量。

    如果说老一辈人是快堆事业的“传道者”和“开拓者”,那么在中国实验快堆建设阶段,快堆团队继承了老一辈“事业高于一切”的精神,背负着“守业者”的责任。如今的快堆团队投身于示范快堆建设,背负着“前行者”的责任。历史时期不同,快堆团队“老中青”三代肩负的历史使命却是一样的,那就是——秉持初心,勇担国任。

    “谁拥有了快堆技术,谁就真正掌握了核能的主动权。”作为闭式燃料循环发展的切入点和关键点,快堆技术的重要性,决定了快堆团队责任重大,也使得这支队伍中每个人都做好了承担一切的觉悟。实现快堆技术发展是一项长期的使命,如同一场任务艰巨的长跑,不同时期的快堆人拿着接力棒前仆后继奋力向前。这条跑道有顺意的直行,也会有艰难的转弯,但快堆人永远不会退缩,也绝不会停止。(作者:李文琪 来源:中核集团官方微信)