“华龙一号”， 中国“智造”的三代核电技术——专访“华龙一号”总设计师邢继

“华龙一号”， 中国“智造”的三代核电技术
——专访“华龙一号”总设计师邢继

编者按：2015年6月15日，李克强总理在考察中国核电工程有限公司时指出，把“华龙一号”打造成世界一流核电品牌，“你们为我撑腰，我去国际舞台为你们扬名”。在此前的5月7日，“华龙一号”首台示范工程——福建福清核电5号机组正式开工，标志着中国成为世界上具有三代核电技术和自主品牌的少数核电国家之一，我国已经跻身世界先进核电技术“第一阵营”，全方位参与国际竞争。为了揭开“华龙一号”的神秘面纱，我刊专访了“华龙一号”总设计师邢继。

邢继 研究员级高工，我国自主知识产权的三代核电“华龙一号”的总设计师。毕业于哈尔滨船舶工程学院核动力装置专业，现任中国核电工程有限公司副总经理、总工程师。获得2006年国务院“政府特殊津贴”；荣获2014年推动“北京创造”科技人物；入选“中央电视台2015年度科技创新人物”候选人。

“华龙一号”的前世今生

《中国核电》：邢总，您好！作为“华龙一号”的总设计师，请为我们介绍一下它的研发历程和技术特点。

邢继：“华龙一号”，是我们中国人自己“智造”的，这个“智造”是指我们用自己的智慧制造出来的，是我国拥有自主知识产权的三代核电技术品牌，是我们中国人的骄傲。

“华龙一号”的研发历程是艰辛的，是几代核工业人坚持不懈、共同努力的成果。大家都知道，今年是我国核工业创建六十周年，而我国的核电研发、建造，也早在30多年前就起步了。同样，“华龙一号”核电技术的研发也持续了很长一段时间，光是百万千瓦级核电技术的研发就已经有16年了，直到“华龙一号”今年在福清核电厂5号机组开工建设首台示范工程，才可以说是真正的落地，我们才有一种过去没有感受到的骄傲，因为这完全是靠我们自己研发出来的三代核电技术。

1999年以前，我们一直在为研发百万千瓦级核电技术做准备，经历了几代科技人员不断的努力，通过引进、消化和吸收国际的先进技术，不断地确立目标，否定目标，又重新确定更高的目标，最终达到了IAEA认可的三代核电技术要求，由最初的核电技术方案逐渐演变成为现在的“华龙一号”核电技术。应该说，“华龙一号”代表了当前我国核电技术最高的发展水平，达到了和世界上最先进的压水堆核电技术同样的水平。

核安全是核电的生命，研发我国自主的核电技术，最重要的就是如何提高安全性。“华龙一号”在技术上与其他的机型有很大的差异，比如采用了能动和非能动相结合的安全系统和堆芯采用177组先进燃料组件等等。“能动与非能动相结合”，主要是为了实现在事故后应对事故手段的多样性，从而来避免因为共模故障导致安全系统全部丧失，避免严重的事故后果。像这样的一个设计，从理念上来说，大家能认识到它的好处，但你要把理念变成一个实实在在的工程，变成一个方案，这就需要你具备一个很强的研发、设计、制造能力。你看到听到国外有这样的一个好的办法，但别人不会教你，不会把关键技术给你，不会告诉你怎么做。这就需要我们自己搞研发，通过自身的努力来实现一个个高目标。可以说，“华龙一号”核电技术的整个研发、设计、制造过程，就是在这样不断摸索中前进的，这也是核工业“四个一切”精神的最好体现。

《中国核电》：那为什么把这项三代核电技术定名为“华龙一号”，请您给解答一下。

邢继：这个问题我也被问过很多次了，这个名字不是我起的，但是我可以给解释一下，也完全是我自己的理解。“华龙一号”的“华”就是中华，“龙”就是中国的象征，是龙就是要腾飞的，寓意中国的核电要腾飞，要飞向世界，同时还是第一条龙，我相信以后还会有“华龙二号”“华龙三号”的出现，我国的核电一定会在世界的舞台上腾飞。还要说明一点，“华龙一号”在国外叫“HPR1000”，H就是华龙的首字母，PR就是pressurized water reactor的缩写，所以你们见到HPR1000也不要陌生，他就是咱们的“华龙一号”。

大家可能还会有疑问，中核集团在搞“华龙一号”，中广核集团也在搞“华龙一号”，这两个“华龙一号”有什么不同？我也可以给你们解释一下。两家“华龙一号”是同源的。我刚才反复地强调，中核集团设计的一个特点就是基于能动加非能动的安全设计理念，形成了一套完整的设计方案，而中广核集团则借鉴法国EPR技术，采用增加冗余系统的方案，他们也应用了一些非能动技术。所以这样看来，尽管设计方案有些差异，但从理论上来讲，安全水平都符合三代核电技术要求。作为市场就有竞争，而竞争有利于技术的发展，所以两家都以“华龙一号”命名，加强融合、共同发展，能够使我国核电技术在国际舞台上得到更加充分展示。

能动与非能动的设计理念，是先进的

《中国核电》：您刚才介绍了“华龙一号”的主要特点就是能动与非能动相结合，那么是谁最先提出的这种设计理念，它的先进之处又在哪里，请您具体谈谈。

邢继：因为我参与了“华龙一号”（前身是CP1000）最初的研发工作，所以对这段历史比较清楚。仔细回忆了整个研发的历程，我觉得“华龙一号”能动和非能动系统相结合的设计理念的形成是一个渐进的过程，应该是一个集体智慧的结晶。

早在研发CP1000的时候，我们只是设想在核电站的局部采用非能动的安全系统来实现安全功能的多样化。这样的设计在国外先进核电站上是已经有应用的了，比如AP1000采用非能动系统，完全不靠电力驱动。然后我们就想，如果我们也在安全系统中采用非能动的手段，那理论上就可以应对不同的事故。最初可能就是从引入一个非能动系统来实现安全功能的多样化这一个角度来考虑的。后来，随着我们研发工作的进展，发现把非能动系统系列化，更能够达到保障核电站安全的目的。围绕整个核电站事故进程来分析，“华龙一号” 都有非能动的手段来预防事故发生或者缓解事故后果。例如，非能动的二次侧余热导出防止全厂断电后的堆芯熔化；非能动的堆腔淹没将熔融物滞留在压力容器内部；非能动的安全壳冷却实现严重事故后安全壳的降压和冷却。在超设计基准事故工况下，这些措施能够保证反应堆安全冷却的非能动系统形成了一整套非能动的系列。而把能动和非能动结合起来，作为一种设计理念运用到安全系统里是后来逐步提炼出来的。

说到核电站的安全设计理念，大家所共同遵循的是纵深防御原则，从堆芯对反应性控制开始，就防止偏离正常情况而发生事故，然后是通过安全系统来应对可能发生的各种事故，保证反应堆安全，此外，再针对假设发生严重事故，甚至是堆芯得不到冷却被熔化的最严重情况，必须有可靠措施能缓解事故的后果，我们要确保能将放射性物质包容在安全屏障中，避免对环境产生影响。尽管已采取了多重防御措施，并且在每层防御上应用了冗余与多样化手段，还要考虑万一放射性物质扩散到环境中，我们要采取相应的厂外的应急措施，保证公众安全。这就是整个核电站设计所需要遵循的一层一层的纵深防御的设计理念。正是这样的安全理念指导我们完成了“华龙一号”安全系统多样化的设计。我们通过安全分析得到的结果是，采用能动和非能动结合的设计方案，可以将核电站堆芯熔毁及大量放射性释放的概率大幅度降低。

从安全的角度来说，能动系统都可能发生故障。比如说，安全系统是靠水泵形成强迫循环来冷却堆芯的，一旦没有电了，所有的水泵都停了。美国通过技术创新采用非能动手段，靠自然循环作为驱动力进行事故后冷却，可以应对失电情况。同时，这样做大大减少了系统中的能动设备，简化了系统，核电站的造价就会降低，从而提高了经济性。但因为没有实际的运行经验，所以业界对完全采用非能动系统也是有一些疑虑的，反过来大家可能更容易接受能动和非能动相结合这种方式。因为能动系统的设备可能会有损坏，但是只要考虑了冗余的手段，会出现什么样的事故，是因为什么原因导致的，这方面在运行上由于有很多经验，大家心里还是有底的。我们在这个基础上把非能动引进来，又打消了人们的另一个顾虑：能动的系统失效了还有非能动的系统可以保障安全。所以说能动和非能动系统相结合应该是“华龙一号”最大的特点之一，能动与非能动系统相结合也是目前最先进的设计理念。（未完待续）

本刊记者 王 丹 白 佳

The third Generation Nuclear Power Technology“Wisdom Creation” in China of “Hualong One”——Special Interview with XING Ji