坚持自主创新 发展民族核电——记反应堆及核电工程专家叶奇蓁院士

2010-12-20

坚持自主创新 发展民族核电

——记反应堆及核电工程专家叶奇蓁院士

叶奇蓁，核反应堆及核电工程专家，秦山核电二期工程总设计师，研究员级高级工程师。1934年9月出生于武汉，祖籍浙江海宁。1955年毕业于上海交通大学。1960年在前苏联莫斯科动力学院，获电力系统专业副博士学位。1988年起，先后任中国核工业集团公司科技委副主任，国家核安全局专家委员会、国防科学技术工业局专家咨询委员会、国家能源局专家咨询委员会委员，中国国际工程咨询公司专家委员会高级顾问、核电标准建设专家咨询组副组长，以及中国电工学会、中国核动力学会理事、常务理事等职。1990年被授予享受国务院特殊津贴的有突出贡献的专家。2003年当选为中国工程院能源与矿业工程学部院士。为我国的核反应堆及核电工程事业做出了卓越贡献。

发扬“两弹一星精神”

1955年7月，叶奇蓁毕业于上海交通大学，因成绩优异，他被公派到苏联莫斯科动力学院攻读电力系统专业研究生，1960年在苏联莫斯科动力学院获电力系统专业副博士学位，其副博士毕业论文被评价为具有苏联博士论文水平。回国后他被分配到二机部下属的核工业第二研究设计院工作，接到的第一项重大任务便是参与我国“两弹”研制有关的工程建设。而这正赶上当时苏联政府背信弃义，撤走并终止派遣全部在华专家，带走全部图纸和资料，并停止供应中国建设需要的重要设备。他们扬言“二十年你们也搞不成原子弹”。面对苏联专家撤走后留下的一个个极为棘手的问题，叶奇蓁与我国第一代核工业人一道，艰苦奋斗，自力更生，奋发图强。也就是从那个时候起，叶奇蓁有了“强国必须靠自己”的信念。“自主精神”也就成为他日后成功实现我国首座国产化商用核电站这一项目的信念和源泉。

上世纪60年代，叶奇蓁参加了我国第一座生产堆的科研设计、核反应堆控制和仪表的科研攻关、反应堆操作规则和事故处理规则以及调试启动大纲的编制，并参与了生产堆的调试启动工作。70年代负责生产发电两用堆的设计，任设计总工程师。80年代初主持筹建核工业计算机应用研究所并任所长，期间组织开发了计划协调技术应用软件，为我秦山核电站编制了工程网络计划。1986年5月，叶奇蓁被任命为中国核工程公司(核电秦山联营有限公司前身，秦山核电二期工程的建设单位)副总经理，担任我国首座自主设计的商用核电站总设计师。开始从事秦山二期工程2×600MW核电站的筹建工作。

由于当时国产汽轮发电机组刚引进美国西屋公司的60万千瓦火电机组技术，为提高国产化能力，国家有关部门决定，从二环路60万千瓦核电机组着手，将来加一个环路可建三环路百万千瓦级核电机组，再加一个环路可开发成四环路一百二十万千瓦以上的核电机组。为了实现这一目标，叶奇蓁与秦山二期工程的建设者们整整化了三年时间进行方案认证，发扬“两弹一星精神”，最终经过改进创新，不仅超过了原设计水平，还有了自主的知识产权。

坚持自主创新，掌握核心技术

在筹建秦山二期600MW核电站工程中，叶奇蓁主持可行性研究，完成多种方案的可行性研究报告；参加技术路线、堆型选择、主要技术指标确定等决策性工作；主持厂址选择、现场勘探，以及厂址的评估和论证；主持总体设计，确定标准规范的选取、主参数、主要工艺系统功能，以及厂房总体布置；组织初步设计及重大技术方案的审定，主持确定121组17×17AFA组件的堆芯设计方案；主回路参数；汽轮发电机组和主变等设计参数及其优化设计方案；组织确定直接安注系统方案和4×100％冗余度的辅助给水系统改进方案；为节省厂用电，在国内首次实施核岛、常规岛不同厂坪标高的设计方案；主持控制棒驱动机构、装卸料机科研攻关，以及人员闸门、棒控棒位测量系统、电站计算机系统、常规岛数字化控制系统等设备国产化研制；主持制订了流致振动的实测方案，并在国内首次实施了堆内实测；制定接口处理的原则，处理协调了大量接口技术问题和设备制造及施工中的重大技术问题。

秦山二期工程共进行了300多项创新和改进，为了这一系列的创新和改进，叶奇蓁院士及所有设计建设人员付出了大量的艰苦的劳动，翻阅了世界各国的相关技术资料，进行对比分析，分析计算，甚至实验研究，吸取世界上所有核电站建设的先进经验，进行创新。在2003年度的国防科学技术进步奖中，与秦山二期相关的成果共有4项荣获科技进步一等奖，12项荣获科技进步二等奖，22项荣获科技进步三等奖。在2004年度的国家科学技术进步奖中秦山二期工程的设计和建设荣获国家科技进步一等奖。

迈向核电强国

2010年6月，我国拥有百万千瓦级核电机组自主知识产权的CP1000技术通过了国内42名核电顶级专家评审，这意味着，中国也有了属于自己的百万千瓦级核电机组，我国百万千瓦核电技术具备了出口的条件。

对此，叶院士自豪的说：“不再是只有30万、60万（千瓦），中国也有了属于自己的百万千瓦级核电机组。我们有信心，中国不但要做核电大国，更要做核电强国。”

自1999年起，我国就组织相关设计院所开展了国产化二代改进型核电机组的技术研发工作。在引进消化法国M310核电技术的基础上，通过不断的技术改进和创新，终于开发出了具有自主知识产权的百万千瓦级压水堆核电机组CP1000，提高了核电国产化和自主化能力，为开拓国际核电市场创造了基本条件。

与M310核电技术相比较，CP1000核电技术实施了以“177堆芯”、“单堆布置”和“双层安全壳”三大改进为代表的22项重要改进。其中，CP1000反应堆采用的是“177堆芯”，即堆芯装载177组燃料组件，而M310为“157堆芯”，即仅装载157组燃料组件。虽然数字上看只相差20，但承担此项工作的中国核动力研究设计院用了10余年的时间才完成了这个堆芯设计，这一技术可使发电功率提高5%～10%，从而提高经济性，同时也降低了堆芯的功率密度，由此增加了反应堆的热工安全余量，提高了核电站的安全性。“单堆布置”是指CP1000核电技术可以一次建设一台核电机组，这使得CP1000在厂址选择、电力需求、投资成本等条件上更具灵活性和适应性。“双层安全壳”是指CP1000核电技术是在普通核电站的安全壳外，再新建一层安全壳，两个安全壳之间采用负压设计。因此，即便放射性物质泄漏穿过第一层安全壳，也无法泄漏到第 二层安全壳外。另外，CP1000采用18个月换料，60年设计寿命，这都是三代核电的标准。同时，CP1000主要设备的国产化率可达到80%～85%，可以说，CP1000技术就是中国核电建设实践集大成的成果。

最近，秦山核电二期扩建工程3号机组并网发电，4号机组的扩建工程也正有条不紊的进行着，叶奇蓁院士全心身地投入到了我国核电发展的事业中，衷心地祝愿他老当益壮，为我国核电的自主化发展再立新功！