近日，全球首座“四代核電”——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)高溫堆）成功并網(wǎng)發(fā)電。該工程是世界首個(gè)球床模塊式高溫氣冷堆電站，其最大特點(diǎn)就是“固有安全性”，可以最大可能地降低核能安全風(fēng)險(xiǎn)。和利時(shí)為滿(mǎn)足項(xiàng)目“兩堆一機(jī)”工藝要求定制開(kāi)發(fā)了“DCS+DEH”一體化的HOLLiAS-N核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)HOLLiAS-N系統(tǒng)），滿(mǎn)足高溫堆運(yùn)行控制場(chǎng)景的嚴(yán)格要求，并在測(cè)試試驗(yàn)及試運(yùn)行期間運(yùn)行穩(wěn)定，以良好表現(xiàn)迎接石島灣核電站正式商運(yùn)的到來(lái)。

圖 / 石島灣高溫氣冷堆控制室

該項(xiàng)目系統(tǒng)特點(diǎn)

石島灣高溫堆項(xiàng)目是和利時(shí)HOLLiAS-N系統(tǒng)應(yīng)用的典型項(xiàng)目。該項(xiàng)目作為高溫堆首個(gè)示范工程，在系統(tǒng)應(yīng)用方面具有以下三個(gè)特點(diǎn)：

一是新工藝導(dǎo)致應(yīng)用開(kāi)發(fā)量較大。和利時(shí)先后為高溫堆項(xiàng)目完成了諸如NM840步進(jìn)電機(jī)模塊、NM641脈沖計(jì)數(shù)模塊等硬件的研制，同時(shí)提供了一套滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的人機(jī)界面系統(tǒng)和控制算法。

二是控制規(guī)模大、點(diǎn)數(shù)多。包括單域物理點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)、控制站數(shù)、通訊站數(shù)和操作站數(shù)在內(nèi)的控制點(diǎn)數(shù)及規(guī)模都頗具挑戰(zhàn)。

三是首次在核電機(jī)組實(shí)現(xiàn)“DCS+DEH”一體化。該項(xiàng)目要求核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)DCS與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)DEH的一體化設(shè)計(jì)，以及核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)與汽輪機(jī)的監(jiān)視、控制和管理的實(shí)時(shí)協(xié)同。

圖 / 和利時(shí)為該項(xiàng)目研制的硬件模塊

該項(xiàng)目系統(tǒng)供貨情況

和利時(shí)HOLLiAS-N系統(tǒng)由核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)硬件產(chǎn)品、核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)軟件組態(tài)工具以及核電站運(yùn)行控制系統(tǒng)在線(xiàn)運(yùn)行軟件三部分組成。和利時(shí)已完成高溫堆所有設(shè)備和軟件的供貨，并持續(xù)提供技術(shù)支持服務(wù)，積極、有效地配合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。

圖 / 和利時(shí)HOLLiAS-N核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)

HOLLiAS-N系統(tǒng)成熟度

和利時(shí)HOLLiAS-N系統(tǒng)采用高可靠性、高可用性、高安全性設(shè)計(jì)技術(shù)，具備完善的容錯(cuò)設(shè)計(jì)，所有硬件設(shè)備均支持冗余配置，滿(mǎn)足國(guó)家核安全法規(guī)的抗地震要求和電磁兼容性要求；系統(tǒng)軟件已通過(guò)德國(guó)萊茵聯(lián)邦安全技術(shù)研究院（ISTec）B類(lèi)認(rèn)證，全面符合IEC 62138 B類(lèi)和IEC 61513 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；人機(jī)操作界面滿(mǎn)足人因工程要求，減少人為操作失誤的可能性。

截至2021年末，和利時(shí)供貨的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組達(dá)24臺(tái)，600MW機(jī)組2臺(tái)，高溫氣冷堆1臺(tái)，所涉項(xiàng)目覆蓋CNP600、CPR1000、ACPR1000、高溫堆和華龍一號(hào)等多種堆型。其中21臺(tái)核電機(jī)組已投入商運(yùn)，更有5臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)超過(guò)了7年，總運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)達(dá)到100個(gè)堆年，運(yùn)行期內(nèi)HOLLiAS-N系統(tǒng)狀況良好，可用率達(dá)到99.99%，系統(tǒng)可靠性已在我國(guó)過(guò)半數(shù)在役在建核電站上得到驗(yàn)證。

圖 / 和利時(shí)HOLLiAS-N系統(tǒng)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行良好

業(yè)之重技 國(guó)之重器

據(jù)悉，石島灣高溫氣冷堆核電站將于2022年正式投入商運(yùn)。商運(yùn)后，我國(guó)無(wú)疑將成為世界少數(shù)幾個(gè)掌握第四代核能技術(shù)的國(guó)家之一，而和利時(shí)作為國(guó)家核電名片建設(shè)的參與者，將繼續(xù)殫精竭慮磨重器，砥礪躬行保核安，與從事在核能產(chǎn)業(yè)鏈條上的各個(gè)伙伴共同履行光榮使命，實(shí)現(xiàn)“核”人價(jià)值，攜手助推祖國(guó)早日成為世界核電技術(shù)的領(lǐng)跑者。

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案例亮點(diǎn)簡(jiǎn)析

該示范工程采用的堆型技術(shù)安全性強(qiáng)

高溫氣冷堆被譽(yù)為“不會(huì)熔毀的反應(yīng)堆”，高溫氣冷堆核電站也被譽(yù)為“最安全的核電站”，在任何的事故情況下，反應(yīng)堆都不會(huì)熔化，也不會(huì)造成大量放射性釋放，使核能應(yīng)用到達(dá)新的境界。此外，在固有安全性的基礎(chǔ)上，高溫氣冷堆還具有溫度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、多模塊靈活組合等特點(diǎn)。

該項(xiàng)目應(yīng)用的DEH與DCS無(wú)縫兼容

和利時(shí)在汽輪機(jī)控制方面已有廣泛業(yè)績(jī)，本項(xiàng)目采用的系統(tǒng)方案是和利時(shí)自主可控且具備一定業(yè)績(jī)基礎(chǔ)的完整解決方案。在該案例中，DEH（TCS）控制系統(tǒng)作為DCS系統(tǒng)的組成部分，完全兼容DCS的IO模塊，同時(shí)與DCS控制站采用同一個(gè)SNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，真正實(shí)現(xiàn)了一體化監(jiān)控。

圖 / 和利時(shí)DEH系統(tǒng)界面

該項(xiàng)目全程奉行“核安全觀”

“核安全”是指對(duì)核設(shè)施、核活動(dòng)、核材料和放射性物質(zhì)采取必要和充分的監(jiān)控、保護(hù)、預(yù)防和緩解等安全措施，防止由于任何技術(shù)原因、人為原因或自然災(zāi)害造成的事故發(fā)生，并最大限度地減少事故情況下的放射性后果，從而保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境免受不當(dāng)?shù)妮椛湮：Α?/p>

奉行國(guó)家核安全觀是我國(guó)涉核企業(yè)最基本的義務(wù)。和利時(shí)作為核能領(lǐng)域?qū)I(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)提供商，始終依照核領(lǐng)域特殊的安全標(biāo)準(zhǔn)建立工作流程和制度，不斷完善安全工作運(yùn)行流程、規(guī)章制度，使考核目標(biāo)“有形”，規(guī)章制度“看得見(jiàn)、摸得著”；使“驗(yàn)證”成為核設(shè)施運(yùn)行之前的必要條件，并以客觀存在的制度將行為規(guī)范固化為剛性要求，從而保障核安全文化建設(shè)中的基本要求得以落實(shí)。

為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)點(diǎn)滴力量

作為第四代核電堆型技術(shù)，高溫堆除“固有安全性”外，還具有效率高、經(jīng)濟(jì)性好和用途廣泛等優(yōu)勢(shì)，并具有替代傳統(tǒng)化石能源的潛力。未來(lái)，石島灣核電站的滿(mǎn)功率運(yùn)行將帶來(lái)每年14億度的發(fā)電量，可為200萬(wàn)居民提供生活用電，同時(shí)減少二氧化碳排放90萬(wàn)噸。和利時(shí)HOLLiAS-N系統(tǒng)在高溫堆核電站的應(yīng)用，可為我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)點(diǎn)滴力量。

圖 / 和利時(shí)人員參加該項(xiàng)目工作會(huì)議