Page 115 - 核能协会奖励公报2022（最终）（2023.5.29）

中国核能行业协会科学技术奖励公报 2022

大型非能动余热排出热交换器

设计制造关键技术及应用 [2022HNJ51]

“国和一号”大型先进压水堆采用了第三 首次
代核电技术“非能动”的安全系统和设计理念， 开展了抗
非能动余热排出热交换器（以下简称“非能动 震模拟体
余排”）则是非能动安全系统特有的安全一级 试验和 C
热交换器，对保障核电站安全有着至关重要的 型管束自
作用。非能动余排功能重要，形式新颖，设计 然循环流
制造难度大，尤其是其 C 型传热管的热工分析 动及传热
技术、管束十字支撑结构设计、大空间非规则 特性试验研究，验证了非能动余排力学分析模
水箱自然循环分析技术、抗震试验验证和管束 型和流动传热机理，为非能动余排的自主设计
高精度装配等都对设计和制造提出了极高要求， 提供了技术支撑和设计验证。
因此依托国家重大专项科研，开展相关关键技 1.4 关键材料 100% 国产化和非能动余排
术研究工作。 先进制造工艺
1 主要科技内容 完成了 690 C 型传热管自主化研制，掌握
针对非能动余排设计、分析和制造的关键 了 C 型管束十字交叉支撑结构高精度装配及检
技术进行专题攻关和试验验证，尤其是针对国 测技术、管子管板液压胀机械胀重叠胀接技术
和一号大型非能动余排开展研制工作，解决了 和大尺寸开放式换热器管子管板焊接接头氦检
三
以下四大方面的技术难题，成功突破了国外技 漏技术等各项制造关键工艺，推动了核电制造
等
术的垄断和限制，实现了从设计、分析到制造 业的工艺更新和产业升级。
奖
的全面自主化。 2 主要技术指标
1.1 复杂支撑结构设计和分析体系 （1）建立了安全级大型非能动余排复杂支
解决了非能动余排用 C 型传热管束十字支 撑结构的设计和分析体系；
撑结构的设计难题，找到了设备在热、地震和 （2）开发了具有自主知识产权的非能动余
流致振动综合影响下的设计平衡点，并通过试 排热工和水力分析的专业设计软件；
验验证和模拟，建立了该设备复杂支撑结构的 （3）搭建了抗震模拟体试验和高温高压 C
设计和评价体系。 型管束热交换器专用试验装置；
1.2 热工和水力分析专业设计软件 （4）攻克了关键材料 100% 国产化和非能
解决了非能动余排性能分析的关键难点， 动余排先进制造工艺。
确认了基于单元迭代计算模型的正确性和掌握 3 促进行业科技进步作用及应用推广情况
了大空间自然对流传热分析方法，非能动余排 大型非能动余热排出热交换器设计制造关
热力计算和 THAPHX 等一系列专用分析设计软 键技术具有自主知识产权，达到了国际先进水
件的开发工作为国内首创，达到了国际先进水 平；已应用于国和一号示范工程和 CAP1000 后
平。 续核电项目，且其设计理念和方法也已用于其
1.3 抗震模拟体试验和高温高压 C 型管束 他型号的非能动余排的研发工作中，实现了技
热交换器专用试验装置 术的“自主可控”。

完成单位：上海核工程研究设计院有限公司，东方电气（广州）重型机器有限公司，
..........哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司
通讯地址：上海市徐汇区虹漕路 29 号
联.系.人：张振华..电话：021-61863856..传真：021-61860000
电子邮箱：zhangzh@snerdi.com.cn

105