全球第一台！“揭秘”哈工程人如何擦亮“国家名片”
1月30日，全球第一台“华龙一号”核电机组——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行，标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列，成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家。
令哈工程人骄傲自豪的是
学校用核领域60余年的科研、学科积累
为这一国之重器注入哈工程智慧
并为中国的第三代核电技术
培养了一批杰出人才
学校核学院孙中宁教授科研团队
主导参与了“华龙一号”至关重要的一项
国际首创核电站工程应用技术
非能动安全壳热量导出系统的设计研发
而担任“华龙一号”总设计师的
就是哈船院83级校友
中核集团首席专家
中国核电工程有限公司总工程师 邢继
来源：央视网
“华龙一号”全球首堆实现商运，对优化我国能源结构、推动绿色发展，助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。作为我国核电走向世界的“国家名片”，“华龙一号”是全球核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。首堆投入商运为“华龙一号”的批量化建设和走向世界奠定了坚实基础。
“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组装料水池
（2020年9月3日摄）
据了解，“华龙一号”设计寿命60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯设计换料周期18个月，创新采用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。所有核心设备均已实现国产，所有设备国产化率达88%，完全具备批量化建设能力。“华龙一号”每台机组每年可发电近100亿千瓦时，能满足中等发达国家100万人口的生产和生活年度用电需求，同时相当于减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨。
“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组常规岛厂房
（2020年11月26日摄）
“华龙一号”全球首堆于2015年5月开工，去年11月27日首次并网成功。在项目建设过程中，上万名建设者常年奋战，5300多家设备制造企业大力协同，这其中就有来自中国船舶工业的院所、企业等单位的参与，他们为“华龙一号”全球首堆提供的关键配套产品，助力这一“大国重器”按计划推进，安全质量良好受控。
“华龙一号”全球首堆所在地福清核电全景图（8月31日摄）
“能动+非能动”，打造独特的“纵深防御”
“华龙一号”最大的特征是“能动和非能动相结合的安全系统”，正是这一系统使它成为国际上安全标准最高的核电站之一。而早在2011年，作为在全国高校中最早拥有核学院的哈工程，就与邢继团队进行了这一技术的协同攻关。
2012年，学校与中核集团中国核电工程有限公司签订“非能动安全壳热量导出系统研究”合作协议。邢继代表团队与母校在协议上签字。
2012年11月，学校参研国内自主三代核电技术ACP1000非能动安全壳热量导出（PCS）系统的综合试验台架竣工暨试验启动仪式在校举行，哈船院1980级校友、时任中国核工业集团公司总经理助理、核动力事业部主任李晓明，1983级校友、中国核电工程公司副总经理、总工程师邢继出席仪式。
“‘华龙一号’在最主要的三道安全屏障上，都设置了‘能动+非能动’的安全系统。”邢继说，“这三道安全屏障，从内到外，最里层的是核燃料芯块的包壳，铀235芯块被金属壳包裹，只要金属管不破损，放射性物质就不会被泄漏；第二道屏障是一回路承压边界，它必须能承受高温高压。一回路的主要构件有反应堆、蒸汽发生器、主管道、主泵、稳压器等等，通过蒸汽发生器把二回路的水加热成蒸汽，从而驱动汽轮机发电。整个反应堆的一回路构成一个封闭系统，其承压的边界就是包容放射性物质的第二道屏障。”
“第三道屏障就是反应堆厂房的安全壳，它是一个预应力混凝土结构，可以承受前两道屏障失控引发的高温高压，包容从前两道安全屏障里泄漏的放射性物质。在安全壳的设计上，还考虑了应对各种自然灾害和极端事件，所以设计成大容量的双层安全壳，内壳是主安全壳，应对反应堆、一回路出现的问题；外壳是次安全壳，有1.8米厚，用来抵御外部突发事件的破坏力。比如，能抗住大飞机撞击，甚至航油的燃烧，以及龙卷风、台风的侵袭。内壳和外壳之间，还形成负压，以保证即使内壳受损，放射性物质也不会从内壳中泄漏到环境中去。”
正是这三道实体屏障与其他安全系统的共同作用，构成了“华龙一号”的“纵深防御”体系。
▲“华龙一号”核电站汽轮机房。
“华龙一号”的运行经济性也颇为出色。相比国内在运核电机组，“华龙一号”177组的堆芯设计，可将发电功率提高5%～10%，并将换料周期从原来的12个月延长至18个月，大大降低了机组的运行成本。“华龙一号”整个核电机组的寿命，也从过去二代核电站的40年提高到了60年。
邢继强调说：“核电站第三代和第二代的区别，发电效能提高尚在其次，主要是在安全性上。”
“华龙一号”的安全设计也区别于欧美一些第三代核电站。欧洲有的三代核电站只建了冗余的能动系统，而没有设置非能动系统；美国的三代核电站是以非能动系统为主，只设了少量的能动系统，唯有 “华龙一号”在安全系统设计中兼顾了能动系统和非能动系统。
精诚合作、苦干8年，解决世界性难题
而这一世界领先技术的诞生地就在哈工程校园内。
安全壳是保证电站安全的最后一道实体屏障，对于核电站的安全至关重要。在日本福岛核电站发生严重核泄漏事故之后，中央明确要求要按照“国际最高安全标准”建设核电站。要实现此目标，需要解决的关键问题之一就是当发生全厂断电事故时，仍能高效排出安全壳内的巨量衰变热，保证电站的最后一道实体屏障——安全壳不会发生超压破坏，这是一个长期没有解决的世界性难题。
“华龙一号”是我国研发的首个拥有完整自主知识产权的三代核电机组，采用了双层混凝土安全壳设计方案，该方案的显著优点是充分利用了混凝土安全壳设计与运行的成熟经验，具有良好的反应堆功率扩展适应性。但其厚重的混凝土墙体（内层安全壳厚度达1.3 m，外层安全壳厚度达到1.8 m）又对安全壳空间热量的非能动导出造成巨大困难，亦是一个长期没有得到解决的世界性难题。
2011年开始，哈工程全力支持“华龙一号”项目，核学院的孙中宁教授带领团队与中国核电工程有限公司紧密合作，组成联合研发团队，开展非能动安全壳热量导出系统研究。通过不懈的努力，仅用两年的时间就完成了从机理研究到原理性实验，再到关键设备和整个系统的研制和工程化设计。
非能动安全壳热量导出系统（Passive Containment Cooling System，简称 PCS）机理研究实验装置
2012年底，在学校党委和相关部门的全力支持下，科研团队在学校31号楼北侧建成了世界最大的“非能动安全壳热量导出系统综合实验台架”，用了近一年的时间，对所研制系统进行了1:1综合性能验证实验， 完成了与双层混凝土安全壳相适应的非能动热量导出系统工程化研制。
PCS综合验证实验装置
从2014开始，联合研究团队又马不停蹄地开始进行“华龙一号”安全壳热工水力特性综合实验台的设计工作，用于检验所研制系统在反应堆严重事故中是否真正能够保证安全壳不超压，这也是国家核安全监管部门批准“华龙一号”首堆装料的前置条件。
安全壳热工水力特性研究实验装置
在之后的四年时间里，团队成员齐心协力，在中国核电工程有限公司位于河北省廊坊市的研发基地建起了大规模综合实验装置，完成了11类数十次实验。这些实验常常需要连续进行72小时，非常辛苦。但团队成员没有人叫苦，也没有人怕累，心中只有一个念头：绝不能因为我们的懈怠而拖了电站建设进度的后腿。
2018年8月29日凌晨，是一个难忘的日子，就是在那一天，团队完成了最后一次实验。尽管大家的身体极度疲惫，但心情却非常愉悦，有一种无比释怀的感觉，因为8年的付出终于获得了丰厚的回报：所研制系统的排热能力远超预期，“华龙一号”安全壳的防护实现了由“能动”向“非能动”的跨越。
在非能动安全壳热量导出系统的研制过程中，企业发挥工程设计和工程应用优势，学校发挥基础研究和科技创新优势。联合研究团队的全体成员不分彼此，充分信任，精诚合作，协同攻关，堪称校企合作的典范。
2020年底，黑龙江省国防科学技术工业办公室组织，由中国工程院于俊崇院士领衔的专家组对所研制系统进行了成果鉴定，认为技术总体达到国际领先水平。目前，除了刚刚实现商业运行的福清5号机组，还有在建的福清6号机组、巴基斯坦卡拉奇2、3号机组，以及漳州核电的1、2号机组均应用了项目团队的研发成果。
就在刚刚不久，中国核电工程有限公司再度与哈工程等单位联手，获批国家重点研发计划项目“严重事故下安全壳系统性能研究”。正式启动包括新一代非能动安全壳热量导出技术在内系列技术创新研究，努力使中国核电的安全性和经济性再上一层楼。
“至善至真，才是大国工匠的标准”
在四川南充长大的邢继，从小向往着大海。高中毕业后，他因为喜欢海军和舰船，填报了哈尔滨船舶工程学院的船舶工程专业，进入大学后，读的是核动力装置专业，也算是和海军、舰艇有了关联。
“实业报国，是我父母这代人心中根深蒂固的理念，所以他们一定要我学理工科。而我那时也特别喜欢国防军工，所以高考填的志愿是哈尔滨船舶工程学院船舶工程专业，最后被该校核动力装置专业录取。”邢继说。
点击边框调出视频工具条 https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=p3225r28dtq2020年邢继作客央视《开讲啦》，对话哈工程核学院大四学子和自己曾经在校的青葱岁月
邢继入学报到当天，才知道学校的所有作息安排：起床、吃饭、上课、熄灯，都是吹军号的。这让渴望投入国防军工事业的邢继既兴奋又好奇。当时，中国还没有一座核电站，他所知的“核”也仅限于“中国有了原子弹”，对核工业可谓一无所知。踏进大学，核的神秘大门才渐渐向他打开，他不仅知道了核潜艇，而且还知道了世界上曾有国家对中国进行“核讹诈”。
▲“华龙一号”核岛内景。
“那时我们专业连统一的部编教材都没有，教材全是学校老师自己编写的。有位老教授叫杜泽，对核动力装置特别有研究，我们非常敬佩他。”邢继说，“我们的母校可以说影响了我的一生。毛主席曾给哈军工题过‘工学’两字，根据这两字的内涵，后来形成了我们的校训，‘大工至善，大学至真’。做工程的，必须至善至真。至善至真，才是大国工匠的标准啊。”
1987年，邢继毕业后进入了核二院，开始了核电生涯。1987年8月7日，大亚湾核电站正式开工建设，凭着厚实的专业知识，不耻下问、勤于思考的秉性与怀疑精神，在大亚湾核电站，邢继很快与法国人直接对话、讨论工程方案。有些时候，法国人直接把图纸交给邢继去组织施工，也会把重要工作交给他来做。
2011年，邢继任ACP1000总设计师，而他的“177 堆芯”“双层安全壳”等设计理念早在2009年就已经定型。
作为真正的“中国创造”
“华龙一号”
是我国具有完整自主知识产权的
第三代核电技术
是值得国人骄傲和自豪的
中国新“名片”
最终在核电站
主要的关键设备上
实现了百分之百的自主化、国产化
助力我国跻身世界核电技术
第一阵营
点击边框调出视频工具条 https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=v32027ldm38核能技术的国际合作固然重要
但是
把核心技术
牢牢掌握在自己手里更为关键
因为只有这样
才能在发展上不受制于人
才能够避免被人“卡脖子”
“华龙一号”研发过程中涌现出无数个让邢继感到自豪的瞬间皆因这支干劲十足的团队用
自主创新实现了一个又一个看上去难以触及的目标
我国自主研发的控制柜
经过抗震台的试验和测试
抗震能力完全符合要求
我们用自主创新
真正实现了“不可能”
邢继带领自己的团队创新研发了具有自主知识产权的三代核电品牌，使中国进入世界核电第一阵营。出口一座核电站拉动国内产值能可达1000亿元，相当于输出30万辆汽车。“华龙一号”已落户巴基斯坦，并与阿根廷签订框架协议，未来将参与英国核电市场的竞争，带动了中国高端装备制造业走出去，为我国“一带一路”倡议实施和建设核强国的目标提供了有力支撑。
国务院国资委授予邢继“央企楷模”的颁奖词是：你用自主创新的巨大能量，把“中国名片”打造得光鲜亮丽，为民族争气；你领航华龙一号向核强国迈进，在世界舞台扬名。你捍卫的是民族的尊严，展现的是央企人的铮铮傲骨。
2020年，邢继被授予“全国劳动模范”荣誉称号。
邢继擅长绘画
是个“被核电事业耽误的画家”
他用饱蘸深情的画笔
记录了“华龙一号”的成长
向世人分享“华龙”之美
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哈工程早在1958年“哈军工”时期就创建了核动力装置专业。2005年12月12日，为了培养核科学技术领域从事科学研究、设计开发、运营与管理等专门人才，成立了国内第一个核科学与技术学院，确立了“国际化、开放式、研究型、高水平”发展思路。
核动力与仿真实验室
60年来，学校老一辈学科建设者们以使命意识和战略眼光坚定推进学科发展，以始终不变的报国“初心”，历经几代人的砥砺奋进，将核学科办成学校“三海一核”特色办学的坚强一柱。多年来，从学校走出4000多位核专业学子，他们投入到国家核技术、核动力、核工业发展大潮中，为国防建设、经济建设发挥重要作用，做出历史性的贡献。
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视频剪辑 | 郭健楠
排版、编辑、责编 | 霍萍
审核 | 吕冬诗 金声
信息来源 | 新华社 人民日报 央视新闻 核工业集团