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更新时间:2025-09-24
点击次数: ,通过台架试验、理论建模及工程验证,掌握核级锌同位素新材料制备至注锌应用全链条核心技术,成为国内唯一具备该全链条能力的单位。
本项目成果创新突破极具开创性,首次实现核级贫化醋酸锌国产化,构建压水堆新机组注锌全流程技术体系。经鉴定,本项目技术成果达到国际领先水平。
在双碳目标与国家能源安全战略推进关键期,核电作为清洁低碳的核心能源,是浙江建设国家清洁能源示范省的重要支撑。三门核电作为全球首台三代核电机组运营主体,曾长期面临核级贫化醋酸锌进口的“卡脖子”问题,且新机组一回路注锌无成熟技术体系,难平衡辐射场控制与运行安全。
依托中核集团青年英才项目,三门核电牵头开展核级锌技术研究,系统性破解产业痛点,对推动核电技术自主化意义深远。成果创新突破显著:一是全球首次研发液态乙二醇解法醋酸锌转化工艺,国内首次实现天然锌同位素多组分分离,自主制备锌-64丰度<1%的贫化锌,构建“醇解-酸解-水合结晶”流程,转化收率≥95.8%、纯度≥99.8%;二是全球首次研发新机组热试至启动各阶段加锌技术,确定热Kaiyun平台 开云体育官方入口试最佳成膜锌浓度,建立锌浓度吸收释放模型,开发标准化控制方法;三是全球首次提出三代加锌机组锌取样新方法,攻克取样代表性方法开发及硼基体金属元素分析难题。
该成果已获1件国际发明专利、5件发明专利、5件实用新型专利授权,1件国际发明专利受理;立项1项国家标准,发布1项能源行业标准、2项团体标准、1项企业标准,经权威鉴定,该项目成果达“国际领先水平”。成果率先在三门核电应用,后推广至国核示范CAP1400等机组,适配AP/CAP、华龙等主流堆型,经济效益显著,为核电降本增效提供实践范本。
本成果属于核电厂智能运维技术领域,以提高核电生产运维安全性和经济性为直接目标,围绕核电站复杂环境网络要求高、一体化数字底座缺失、运维智能水平不足的三大瓶颈难题,开发基于WiFi、Zigbee、RFID、蓝牙、UWB等多种无线技术相融合的高带宽、高可靠、低时延的核电生产管理核心基础平台及其智慧应用,突破了多种无线融合的高带宽低时延核电物联网技术,如耐辐照无线模组特殊材料封装技术、边缘计算多网融合模块化基站技术等;创建具备智能算法定位的高可靠高可用数智化平台,填补行业无线系统技术标准空白;攻克多目标多领域的核电关键业务智慧化场景系统,开发SPV 核电设备运行健康非介入式监测系统等10 余种场景智能化运维。项目攻克复杂技术难题,实现重大技术创新,形成多项自主知识产权,核心技术自主可控,成果已在国内多个核电机组推广应用。
发展完全自主、绝对可控的安全高效核能技术,是筑牢国家能源安全基石、捍卫国防战略自主权的命脉所系,事关国家核心利益与发展大局。该项目围绕第三代非能动AP1000全球首堆核电机组安全运行与智慧管理过程面临的“系统新颖,首堆无经验可循”、“系统复杂度高,关联风险耦合性强”、“辐射损伤电磁干扰强,设备可靠性要求高”、“物联信息感知差,数智化水平低”等难题,通过基础研究、技术创新、产品研发和工程应用相结合,攻克了耐辐照抗干扰无线模组封装、高带宽低时延分布式物联网构建、核级仪控设备电磁干扰控制、高可靠高可用多业务数字协同管理、关键敏感设备智能诊断与多场景安全监督等“卡脖子”难题,取得了三项主要创新成果,研制了具有完全自主知识产权的物联设备、核心软件和管理平台,填补行业多项技术标准空白。
项目取得发明专利21项、论文15篇、软件著作权8项、标准6项等科技成果,由叶奇蓁院士领衔的鉴定委员会认为:该项目系统复杂,研制难度大,核心技术自主可控,在AP1000机组工程应用上属全球首创,处国际领先水平。
项目成果已成功在三门核电公司二期工程、山东核电公司一二期工程、湛江核电公司一期工程等AP 非能动系列机组推广应用,节约非停损失累计超14.4亿元,直接和间接经济效益达201.8亿元,减少排放二氧化碳4627.4万吨,社会效益显著;项目成果同时对于我省提高能源电力安全、提升新一代核能技术探索和拓展核能多元化应用生态等都具有重要作用。
本项目以全球首个AP1000项目在调试和生产运行中的实际问题、需求为导向,开展了反应堆物理技术的针对性创新研究,自主开发了MSHIM的优化控制策略和堆内外核测校准方法,填补了原设计空白,有效解决了棒组间干涉、功率偏差频繁报警等长期困扰机组运行的问题;开发了精细化堆芯反应性控制方法,首创反应性控制技术应用体系,多次避免机组非计划停堆;深入优化AP1000机组物理试验的方法,成功缩减启动物理试验关键路径用时50小时以上,大幅提升机组经济性;自主开发了反应堆物理数据集成化平台,打通系统数据壁垒,极大提升了反应堆物理工作的效率和准确性。本项目的研究成果在核电厂反应堆物理领域具有重要意义,是机组运行安全性、经济性的重要保障和技术支撑。
基于本项目的研究成果已申请国家发明专利4项、软件著作权1项,均已获得授权。本项目成果均已应用于三门核电有限公司,对机组安全与经济效益提升显著。本项目技术自主可控,填补了国内外空白,经鉴定达到了国际领先水平,对于采用三代技术的核电机组或参考相关设计的电厂具有较强推广价值,形成的专利已成果转化至同行单位,经济、社会效益十分显著。
《基于流量计的计量泵性能测试装置的研究》中国计量大学学报,2020年第3期286-292.309.共8页。
《轴流式流量调节阀工作特性数值模拟研究》流体机械,2020年第10期12-16,58,共6页。
国务院《2024—2025年节能降碳行动方案》中指出:“加快页岩油(气)、煤层气、致密油(气)等非常规油气资源规模化开发。”我国页岩气可采资源量达21.8万亿立方米,居世界第一。目前,我国页岩气探明率仅4.79%,资源潜力巨大。但我国页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率特点,开采难度远超美国,长期以来,气田的整体采收率不超过20%。本项目通过采取智能化加注技术,优化泡沫排水、增压洗井等工艺,提升整体采气性能指标,在原基础上,大幅提高气田整体采收率10-15%。
创新点:一是应用高压高精度液压双隔膜计量泵,最大加注压力达35MPa,精度达±0.5%,可自动切换备用泵并实现多重安全自锁,解决高压加注漏液、精度不高、防护不足难题;二是智能运维和起消泡剂加注系统远程操控技术,实现设备无人值守、智能保护,保障系统智能自动安全投加;三是装置自带防爆高压高密度泡沫发生系统,实现泡沫压力、温度、流量及密度的自动测量、模糊控制和精准调节,首次实现泡沫在井下的高效冲洗、增压和反输;四是用于高效生产的计量泵性能测试技术与装备,可实现计量泵性能试验自动化、信息化和数字化,提高产品质量和产品可靠性。
成果已在中石化、中海油多个气田成功应用,单井日均采气5万方以上,减少堵井,提高产Kaiyun平台 开云体育官方入口量,降本增效明显。推动气田开采智能化升级,助力国家能源安全,还可应用于至油田、核电等领域。
该成果曾被评为2021年度“国内首台套”产品、2022年度“浙江制造精品”。