成都造！全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”反应堆核心模块吊装

“准备就绪，开始吊装！”

2023年8月10日，在海南核电现场，随着一声令下，全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”反应堆核心模块被高高吊起，向着核岛方向移动。

这是“玲龙一号”核岛设备安装关键路径上的第一个里程碑节点，标志着全球核能机组模块化制造迈出了从传统到革新的历史性一步。

“玲龙一号”是由中核集团研发，具有自主知识产权的模块化多用途小型堆，是继“华龙一号”后又一国内自主创新重大核电成果。作为全球首个开工建造的陆上商用模块化小堆，“玲龙一号”示范工程标志着我国在模块化小型堆技术上走在了世界前列。

值得一提的是，这一“中国制造”的国家“新名片”，拥有“成都基因”。位于成都的中国核动力研究设计院是“玲龙一号”核心技术的诞生地。“如今，‘华龙’‘玲龙’，一大一小，差异互补，中国核电‘双龙出海’的格局正在形成。”中核集团玲龙一号总设计师宋丹戎说。

吊装现场

关键词：小型堆

将“开创核能多用途发展新时代”

“玲龙一号”是具有自主知识产权的模块化多用途小型堆。什么是小型堆？国际原子能机构认定，小型堆是电功率30万千瓦以下的核反应堆。

“大堆我们可以把它看作是一个家用的台式电脑，包括显示器、主机、键盘等等。小堆我们可以把它当作笔记本电脑，它的显示器、主机、键盘等都集中到了一起。”中核集团玲龙一号总设计师宋丹戎给出了更通俗的解释。

既然有了“华龙一号”这样技术成熟的大堆，为什么还要研发“玲龙一号”这样的小堆呢？答案是：它更小巧、更灵活、更安全、更靠近用户，号称“移动充电宝”。

“玲龙一号”之“小”，小在功率和体积，其功率仅有“华龙一号”的1/10。“华龙一号”的功率达到百万千瓦级，而“玲龙一号”是功率为十万千瓦级的核电小堆，较低的功率降低了核燃料装载量。此外，与大型压水堆相比，“玲龙一号”体积小，占地面积较小。

更小的功率和体积适配更多的应用场景。不仅可以布置在陆地上，还可以布置在海上平台、偏远岛礁等，实现供热供电、热电联产，实现压水堆技术的多领域多场景多需求应用，为我国经济建设提供更强劲的动力。

“除了核能发电之外，小堆在非电领域，包括工业工艺蒸汽、区域供热、海水淡化等的应用也有广阔的市场需求。此外，还可以应用于广大内陆地区、海岛、海上油气钻井平台的供电、供汽、供热。”宋丹戎一语道破了小堆备受追捧的原因。

一直以来，多功能模块化小型核反应堆被国内外核电领域专家给予高度评价，甚至被称为“核能工业的转折点”，将“开创核能多用途发展新时代”。

关键词：模块化

缩短建造周期，提高经济性

除了“小”， “玲龙一号”另一个突出的特征便是一体化、模块化的反应堆结构：蒸汽发生器、主泵、堆内构件、驱动机构等反应堆的部件都集中在压力容器上，不需要主管道的连接。反应堆是一个模块，运到现场直接进行后续装配调试。而大堆是压力容器和蒸汽发生器分别要安装，还要在现场焊接主管道。

“玲龙一号”副总设计师秦忠说，“玲龙一号”区别于其他小堆的关键一点就是真正实现了模块化制造。“只有真正实现模块化，才能实现工厂批量制造，在提高质量的同时，降低造价，提高经济性。”

吊装现场

“比如电视、冰箱等家电产品，都是在工厂生产线完成各个模块的组装，顾客买回家插上电就可以直接使用，这样的流水线生产，既保证了产品质量，又降低了成本。”秦忠形象地比喻道，“玲龙一号”也可以看作是一个家电产品，通过模块化设计、制造、运输和快速安装，实现“即插即用”，“这将是小型堆未来的发展方向。”

除此之外，高固有安全性和完全非能动的安全系统也是“玲龙一号”的重要特征。

作为清洁能源，核能发电具有安全友好、绿色低碳、经济高效等多重优势。“玲龙一号”发电功率12.5万千瓦，建成后年发电量可达10亿千瓦时，将满足52.6万户家庭生活所需。它的推广应用可以大大减少我国化石能源的消耗、促进节能减排。

同时，每台“玲龙一号”机组每年发电相当于减少二氧化碳排放88万吨，相当于植树造林750万棵。“安全积极有序地批量发展核电，可以连续、稳定地承担碳达峰、碳中和任务，助力我国深入推进能源转型，优化能源结构。”宋丹戎说。

关键词：成都造

华龙、玲龙“双龙出海”格局正在形成

位于成都的中国核动力研究设计院是“玲龙一号”核心技术的诞生地，此次在海南吊装的“玲龙一号”反应堆核心模块便是由该院自主设计。

吊装现场

时间回到2010年8月，成都正值酷暑，宋丹戎带领小堆研发团队加班加点构思和研讨小堆的设计方案。宋丹戎说，由于我国开始小堆研发的时间跟国际基本同步，有些研发甚至更靠前，“因此，我们没有可以借鉴的成熟经验，只能摸着石头过河。”

这一路，走得十分艰辛。

“玲龙一号”蒸汽发生器项目课题负责人黄卫东告诉记者，“玲龙一号”的蒸汽发生器结构形式和制造技术与大堆的饱和式蒸汽发生器完全不同。零件种类多、零件数量多、焊接结构多、焊缝数量多、检验项目多、检验指标高，制造难度极大。“针对这些难点，团队开展了特种零件近净成型、精密加工、精密焊接、特种结构无损检测等多种工艺方法的研究。经过长时间攻关，最终掌握了以小径厚壁管焊接、密排管板焊接、多构件精密装配为代表的全套制造工艺。”

在“玲龙一号”的研发之路上，这样的过程比比皆是。据了解，围绕这一开创性的堆型，中核集团组织开展了15项大型实验，研发了20多项关键设备，完成了78项关键技术攻关，使其安全性得到了充分的验证，形成了340多件专利。

辛苦的付出也得到了回报——今年8月10日，“玲龙一号”反应堆核心模块进行吊装，这是“玲龙一号”核岛设备安装关键路径上的第一个里程碑节点，标志着全球核能机组模块化制造迈出了从传统到革新的历史性一步。

反应堆核心模块相当于“玲龙一号”的“心”和“肺”，主要包括压力容器和蒸汽发生器两个关键设备，对核电站的安全、稳定运行有着至关重要的作用。

宋丹戎介绍说，“玲龙一号”蒸汽发生器是内置在反应堆压力容器里的，吊装前，蒸汽发生器就已经在工厂与反应堆压力容器完成了组焊。“相当于把核电站的‘肺’和‘心脏’集成在一起，这样既取消了主管道，提高了核电站的安全性和可靠性，又极大地缩短了工期，提高了经济性。”

此后，堆内构件、主泵等关键设备也将陆续到场安装，距离揭开“玲龙一号”的“神秘面纱”又更近了一步。“‘玲龙一号’将推动我国在世界小型堆核能领域率先突围。未来，‘玲龙一号’将与我国百万千瓦级自主三代核电‘华龙一号’完美配合，形成华龙、玲龙'双龙出海'格局。”宋丹戎说。