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中國核電閥門的遇到的機遇

2012-10-23 19:31:45      點擊:
高壓泵資訊:
 
國閥門行業得到快速發展,改革開發以來。現已基本形成人才培養、科學研究、產品開發設計和製造較為完善的體係,除少數的特殊產品外,現有產品品種和數量基本上能滿足國民經濟各部門的需要,具備很大的潛力和優勢。
 
   1概述
 
對我國能源行業提出了非常緊迫的要求。目前,   隨著我國國民經濟的繼續快速發展。從保證我國的能源平安、優化能源結構、支持國民經濟可繼續發展等多方麵迫切需要動身,國已製訂立足於火電,大力發展水電,適度開發新型能源的政策,如核電和風力發電等。國核電的建設正從試驗性、彌補性調整為向戰略性和進取性的發展。這對於我國的核電事業是一個極好的發展機會,而核電站閥門的巨大需求則給國內外閥門生產廠商帶來了廣闊的市場前景。
 
   2核電行業的發展前景
 
核電已經是幼稚的技術。截止2002年底統計,   2.1國際上核電發展現狀在世界範圍內。全世界運行中的核電機組有441個,總裝機容量3.5~3.6億kW約占全球供電量的16.1%有17個國家核電占其外國總發電量1/4以上,如法國為77%韓國38%日本36%英國28%美國也達到20%但由於受美國三哩島核事故和前蘇聯切爾諾貝利災難性核事故的影響,使核電建設在其平安性方麵產生了理論上的爭論,並對其建設速度和規模帶來了一定的影響。例如,1970年,核發電量在全球發電總量中僅占2%1988年,這個份額急劇增長到16%而這兩次事故後,2002年,高壓泵核電的發展一直停留在這個水平上。
 
先後通過自行設計開發、引進國外技術等多種方式建造了秦山一期、大亞灣、秦山二期、秦山三期、嶺澳和田灣等6座核電站,   2.2國核電發展現狀自從1985年我國自行設計開發建造秦山一期300MW壓水堆以來。總裝機容量達到870萬kW表1表1國現有核電站統計2002年,秦山二期1號機組2月並網發電,廣東嶺澳核電站1號機組5月投入商業運行,秦山三期(重水堆)核電站1號機組也勝利並網發電。九五"期間,國開工建設的核電機組就有8套。預計這8套機組全部建成後,國的核電裝機容量將達到900萬kW約占全國總發電能力的2%並形成浙江秦山、廣東大亞灣、江蘇田灣三大核電基地。核電廠堆型/容量建設時間/年.月投入運行時間/年.月秦山一期自主開發壓水堆/300MW1985.031991.12大亞灣法馬通壓水堆/2900MW1987.081994.01和1994.06秦山二期自主開發壓水堆/2642MW1996.062002.02和2004.06秦山三期加拿大CA NDU6重水堆/2728MW1998.062002.11和2003.07嶺澳法馬通壓水堆/2984MW1997.052002.05和2003.03田灣俄羅斯VVER-1000壓水堆/21060MW1999.102004~2005合計運行210萬kW建660萬kW
 
目前,  總計870萬kW另外還計劃籌建下列4座核電站:1秦山核電一期:可擴建一至兩台30萬kW機組的核電站;2秦山核電二期:預留34號機組廠址已完成“四通一平"工作;3三門核電:規劃建設6台百萬kW級核電機組。正積極爭取一期工程兩台百萬kW級新項目。
 
並留有再建24台的餘地。由於核電站具有前期建設投資高的特點,4田灣核電站:廠址規模按4台百萬kW級核電機組規劃。作為發展中國家,發展核電站的主要困難在於技術貯藏缺乏,特別是缺少建設資金。為了解決資金缺乏問題,國核電站建設采取了多元化融資,結果造成核工業企業負債率過高,呈現了多種核電站技術並存的局麵。廣東大亞灣兩套機組采用法國技術和設備,秦山三期引進加拿大重水堆機組,江蘇連雲港田灣核電站用的俄羅斯VVER堆,就是這一特點的表示。從規模上看,國發電裝機容量已達3.56億kW居世界第2位。其中核電機組裝機容量僅占0.7%核能在一次能源消費中僅占0.4%遠低於世界16.1%平均水平。目前核能在國能源結構中仍滯留在試驗性、彌補性的地位,核電在總發電量中所占比重仍不過0.7%一次能源中所占比重則更是微不足道。從速度上看,國20年建造了6座核電站,而法國在1979年1980年之間就投資開工了7座百萬kW級高壓泵核電站。
 
   3核電閥門市場前景與分析
 
其中核島(NI用閥門1.3萬台,   3.1市場需求一座有2套百萬kW級核電機組的核電站需各類閥門3萬台。慣例島(CI用閥門1.3萬台,電站輔助設施(BOP用閥門0.35萬台(表2表3表4按每年有250萬kW核電機組開工計算,則每年核電閥門的需求在3.75萬台。3.2購置費用表2典型兩套百萬kW級機組規模壓水堆電站的閥門用電量序號壓水堆核電站組成閥門配置比例數量(萬台)1核島(NI43.5%1.32慣例島(CI45%1.353電站輔助設施(BOP11.5%0.35合計3表3核島(CI閥門配置情況序號閥門類型閥門配置比例數量(台)1截止閥33.6%43682隔膜閥26.2%34063球閥12.8%16644止回閥7.2%9365蝶閥5.7%7416閘閥5.056507調節控製閥3.5%4558平安閥2.5%3259蔬水閥0.3%3910減壓閥0.2%2611其他閥門3%390合計13000表4核島(CI中不同平安等級的閥門配置情況序號核平安等級閥門配置比例數量(台)1核一級2.3%3002核二級30%39003核三級22%28604非核級45.7%5940合計13000核電工程造價分為基礎價(靜態投資)固定價(靜態+價差)和建成價(動態投資)表5和表6其中,閥門的投資額一般占NICIBOP局部設備供應費用的3.8%占基礎價的2%左右。一座有兩套百萬kW級機組規模的壓水堆核電站其總造價(基礎價)42億美元左右,建成價在53億美元左右。其中,閥門的投資額一般占NICIBOP局部設備供應費用的3.8%總造價(基礎價)2%左右,即為0.84億美元,約合人民幣6.97億元。如前所述,未來的11年間,每年需要有250萬kW核電機組開工,按21億美元/百萬kW基礎價計算,即平均每年有52.5億美元的資金用於核電站建設。對於閥門行業意味著每年1.05億美元(約合人民幣8.71億元)巨大市場。當然,如果在核電站建設連續、核電設備批量采購的情況下,核電站的造價(基礎價)會降至16億美元/百萬kW左右,閥門行業的份額會在每年0.8億美元(約合人民幣6.64億元)左右。11年合計8.8億美元(約合人民幣73.04億元)表5國內現有核電廠建設費用3.3維修費用核電廠堆型/容量建成價秦山一期自主開發壓水堆/300MW秦山一期,1991年運行以來累計銷售收入50億元,還貸92%
 
其總造價(基礎價)42億美元左右,總計54億元大亞灣法馬通壓水堆/2900MW40.7億元秦山二期自主開發壓水堆/2642MW17.79億元秦山三期加拿大CA NDU6重水堆/2728MW28億元嶺澳法馬通壓水堆/2984MW34.9億元田灣俄羅斯VVER-1000壓水堆/21060MW32億元表6百萬KW級核電廠基礎價分項費用(70%國產化率)序號項目名稱費用(萬美元)比例%1前期工程費51462.382NICIBOP土建工程費169547.843NICIBOP設備供應費10910050.464NICIBOP裝置工程費150056.945給排水、附屬生產、生活福利費99974.626設計與工程管理費174568.077工程建設管理費205149.498基本預備費120385.579首爐燃料費100004.6310基礎價合計21620710011基礎價(單位kW價格(美元)1081美元/kW基礎價(單位kW價格(人民幣)8972.6元/kW每年核電閥門的維修費用一般占核電站維修總額的50%左右。而核電運行利息包括投資本錢(建成價)運行維修利息和燃料成本3局部。其中投資利息一般占核電運行本錢的57%運行維修利息占29%燃料利息占14%而運行利息中的大修費(維修總額)占核電運行本錢的10%以一座有兩套百萬kW級機組規模的壓水堆核電站為例。則相應的全服役周期的大修費用為7.34億美元,閥門的維修費用為3.67億美元,假定核電站的服役周期為20年,則每年核電站需花費在閥門上的維修費用為0.184億美元(約合人民幣1.52億元)
 
   4閥門行業存在問題
 
設計製造水平還遠遠落後於科技發達國家,   國內的核電裝備製造業中的閥門行業。各類閥門的可靠性和配套能力與國際水平仍有較大差距。特別是核電站用閥門的設計和生產能力上與國外先進水平差別很大。
 
技術層次上處於下遊水平,   1重要的核電站閥門技術尚未突破。國閥門行業已經能夠生產核電站用核級閘閥、止回閥、蝶閥、球閥、隔膜閥等係列閥門。但配套閥門檔次不高。而在主蒸氣隔離閥、大口徑平安閥(DN200mm等技術含量高的閥門研製和生產上尚未取得重大突破。
 
但在國內還是空白。具備在線診斷能力的核級閘閥對於核電站的正常運行和故障發現排除具有重要意義,   2核電閥門總體水平仍然落後於世界先進水平。如智能型驅動機構目前已較為普遍的應用於國外的閥門行業。但由於國內自動控製水平的限製,國內尚不能生產。
 
可靠性差。對於核電站用閥門來說,   3重要的配套裝置自動化水平低。事故狀態下動作的及時準確非常重要,如主蒸氣隔離閥按要求打開的時間僅為幾秒鍾,如果出現動作不及時或誤操作都將帶來嚴重的後果。因此,閥門驅動裝置的性能和質量非常重要。而我國閥門配套用電動執行機構控製水平低,仍然停留在國外20世紀七八十年代的水平,與國外先進水平差別較大。通用執行機構的控製精度不高,動作不靈敏,與國外同類產品相比還有一定差異。
 
管理單薄。目前,   4閥門製造工藝落後。雖然有局部閥門企業得到國家技改投資,加工水平有所提高,但行業整體加工能力依然不高。如機械加工大多以萬能機床加工為主,隻有少數企業擁有局部數控加工中心,勞動生產率低,生產周期長。
 
經驗豐富,5核電閥門領域將麵臨國際各大知名企業的有力競爭。國外研製和生產核電閥門已有近50餘年的曆史。產品種類齊全,技術先進,性能可靠,而且已勝利應用於國內外數百個反應堆上(表7見表8特別是諸如主蒸氣隔離閥等國內尚未具備設計生產能力的閥門方麵,國外閥門企業有著很強的優勢。表7國外局部為核電站配套閥門情況閥門生產廠商核電站配套設備法國萬納托公司(vanatom核電站核級閥門核廢物處置工廠核級閥門研究實驗反應堆及回路核級閥門壓水堆主蒸氣隔離閥、主蒸氣平安釋放閥、穩壓器平安釋放閥、給水旁排閥門、波紋管閥門、截止閥、控製閥、楔式閘閥、平行閘閥、旋啟式止回閥、輔助回路平安閥、二回路平安閥、蒸發器平安閥、隔膜閥、多閥組沸水堆快堆氣冷堆鈾濃堆CA NDU重水堆海軍核反應堆各類一回路閥門維蘭(VELA N秦山一期閘閥、止回閥、蝶閥、球閥等秦山二期全球300多個核電站30萬個核級閥門:具備在線診斷能力的核級閘閥、可拆卸閥座的平安殼隔離止回閥、波紋管密封截止閥美國安德森·格林伍德閥門有限公司核電站核閥、減壓閥、平安閥、調節器APCO威勒邁特閥門公司核潛艇止回閥CCI閥門公司核電站核閥、調節閥、控製閥、蝶閥科提斯萊特流體控製公司美國海軍及核電站控製閥、平安閥、電磁操作隔離控製閥克瑞閥門集團公司核電站閘閥、球閥、止回閥、蝶閥、核電閥門、截止閥、銅閥
 
   5展望
 
該閥采用特製的電傳動裝置和旋轉一直線運動傳動副,   1局部閥門我國擁有專利。如我國自行設計製造的核島(NI用全封閉電動閘閥。無填料,對於係統的平安運行和簡化維護頤養都有著積極的意義。
 
能夠為國外核電站檢修生產局部核級閥門。特別是核電站反應堆用餘熱排出係統用低流阻閥門的研製和生產上取得了突破。   2跟蹤國外先進技術上取得了一定進展。國已經能夠設計和生產鈉冷快中子增殖堆用閥門。
 
對解決閥門配套能力有利。為降低核電造價,   3核電領域國產化水平不時提高。國家在核電產業政策上,積極推動各項重要設備的國產化工作,對於生產核電閥門企業來講,爭取國家產業政策支持的基礎上,加大自主研發的力度,聯合各外協作廠家,可以在閥門驅動裝置、控製裝置和傳動裝置等方麵取得突破,解決製約閥門整機性能提高的瓶頸問題。
 
滿意足於粗放的生產管理方式。各企業都在通過不時的進行質量體係認證、國家核平安認證等方式提高企業的質量管理水平,   4閥門行業製造管理水平在逐年提高。現在國很多閥門企業已滿意足於生產中低壓、自動化水平低的通用閥門。通過不時引進新設備,如數控加工中心、自動焊生產線等提高閥門的加工製造能力,通過建立各型閥門的綜合測試中心、專用試驗回路,提高對安全閥、節流閥、疏水閥和減壓閥等特殊閥門的性能檢測水平。
 
國閥門行業可以加強與國外核電閥門企業的合作,   5隨著改革開放的不時深入。充分利用其先進的技術、資金及管理等優勢,提升自身的技術實力和管理水平,完善測試手段和檢驗方法,最終實現在國核電閥門高壓泵領域國產化的目標。