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國核電力院︰挑戰核能供熱“第一步”
來源︰國核電力院作者︰朱學蕊、謝科隆日期︰19.12.17

  ——EPC承建國家能源核能供熱商用示範工程側記

  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台10噸的燃煤鍋爐……一串數字,記錄了國家能源核能供熱商用示範工程——山東海陽核電廠一期核能對外供熱項目(以下簡稱“海陽供熱項目”)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規劃設計院有限公司(以下簡稱“國核電力院”)采用EPC模式承建。沒有可參考案例,設計、建造、采購環節均從零開始;在運行核電廠實施供熱改造,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?項目設計、施工中遇到哪些難題?帶著問題,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”背後的故事。

  “國內首次壓水堆商用供熱,挑戰很大”

  “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工作的國核電力院設計總工程師林令知先吐為快,一旁的項目經理辛旭飛,隨著話音點了點頭。

  今年2月底,國核電力院與山東核電簽署海陽供熱項目EPC合同,明確了開工和移交時間。但因種種原因,開工日期推後近40天,可交付日期沒有變。項目實際于4月24日開工時,距離交付日期只剩6個多月。

  “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範工程,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,大家心里還懸著一根安全弦,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、用什麼設備、怎麼施工,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;現場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後,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,四處打听,最後鎖定生產廠家,一番“軟磨硬泡”後,對方答應了接單並如期供貨。

  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。

  “設計為龍頭,牽引項目安全如期交付”

  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工期也要兩年左右。海陽供熱項目雖是改造項目,但作為核能商業供熱首例,在晚開工的情況下,卻提前五天移交業主。

  “作為海陽核電一期核能對外供熱工程總承包方,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,發揮設計優勢,總結海陽核電一期工程成功經驗,前後方快速響應,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。”

  國核電力院近日收到的一封業主感謝信,透露出項目成功建設的關鍵原因——工程總承包、設計優勢、曾參與海陽核電一期建設。

  據了解,海陽供熱項目采用EPC管理模式的最大優勢在于,解決設計、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。而在項目實際執行中,國核電力院以設計為龍頭的總承包優勢得到了充分發揮。

  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,海陽供熱項目屬于“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引領下得到了妥善解決。在現場,有我們托底,業主很放心。”

  “走好第一步,才能走出更多步”

  作為我國三代核電AP1000技術“引進、消化、吸收和再創新”自主化項目的核心參與單位,國核電力院曾獨立承擔海陽核電一期工程常規島及BOP的設計服務,並在設計中實現了多個零的突破。與海陽核電十年的共同成長,成為其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,為後續更大範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範圍從目前的70萬平米拓展至到2021年的450萬平米;2023年供熱範圍覆蓋至60公里,供熱面積3000萬平米;若按海陽核電項目規劃建設6台機組、預留兩台備用場地計算,8台機組全部投運後,將為青島、煙台、威海地區提供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,同時進行後續3000萬平方米、長距離、大範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。

  (文章刊載于《中國能源報》2019年12月16日第11版)

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