我國核電閥門(mén)的發(fā)展現狀及前景

改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國閥門(mén)行業(yè)得到了快速發(fā)展，現已基本形**才培養、科學(xué)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計和制造較為完善的體系，除少數的特殊產(chǎn)品外，現有產(chǎn)品品種和數量基本上能滿(mǎn)足國民經(jīng)濟各部門(mén)的需要，具備很大的潛力和優(yōu)勢。

1概述

　　隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的持續快速發(fā)展，對我國能源行業(yè)提出了非常緊迫的要求。目前，從保證我國的能源**、優(yōu)化能源結構、支持國民經(jīng)濟可持續發(fā)展等多方面迫切需要出發(fā)，我國已制訂立足于火電，大力發(fā)展水電，適度開(kāi)發(fā)新型能源的政策，如核電和風(fēng)力發(fā)電等。我國核電的建設正從試驗性、補償性調整為向戰略性和進(jìn)取性的發(fā)展。這對于我國的核電事業(yè)是一個(gè)極好的發(fā)展機會(huì )，而核電站閥門(mén)的巨大需求則給國內外閥門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)商帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)前景。

2核電行業(yè)的發(fā)展前景

　　2.1國際上核電發(fā)展現狀在世界范圍內，核電已經(jīng)是成熟的技術(shù)。截止2002年底統計，全世界運行中的核電機組有441個(gè)，總裝機容量3.5~3.6億kW，約占全球供電量的16.1%。有17個(gè)國家核電占其本國總發(fā)電量1/4以上，如法國為77%，韓國38%，日本36%，英國28%，美國也達到了20%。但由于受美國三哩島核事故和前蘇聯(lián)切爾諾貝利災難性核事故的影響，使核電建設在其**性方面產(chǎn)生了理論上的爭論，并對其建設速度和規模帶來(lái)了一定的影響。例如，1970年，核發(fā)電量在全球發(fā)電總量中僅占2%。到了1988年，這個(gè)份額急劇增長(cháng)到16%。而這兩次事故后，到2002年，核電的發(fā)展一直停留在這個(gè)水平上。

　　2.2我國核電發(fā)展現狀自從1985年我國自行設計開(kāi)發(fā)建造秦山一期300MW壓水堆以來(lái)，先后通過(guò)自行設計開(kāi)發(fā)、引進(jìn)國外技術(shù)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，總裝機容量達到870萬(wàn)kW（表1）。表1我國現有核電站統計2002年，秦山二期1號機組2月并網(wǎng)發(fā)電，廣東嶺澳核電站1號機組5月投入商業(yè)運行，秦山三期（重水堆）核電站1號機組也成功并網(wǎng)發(fā)電。在“九五"期間，我國開(kāi)工建設的核電機組就有8套。預計這8套機組全部建成后，我國的核電裝機容量將達到900萬(wàn)kW，約占國內總發(fā)電能力的2%，并形成浙江秦山、廣東大亞灣、江蘇田灣三大核電基地。核電廠(chǎng)堆型/容量建設時(shí)間/年.月投入運行時(shí)間/年.月秦山一期自主開(kāi)發(fā)壓水堆/300MW1985.031991.12大亞灣法馬通壓水堆/2×900MW1987.081994.01和1994.06秦山二期自主開(kāi)發(fā)壓水堆/2×642MW1996.062002.02和2004.06秦山三期加拿大CANDU6重水堆/2×728MW1998.062002.11和2003.07嶺澳法馬通壓水堆/2×984MW1997.052002.05和2003.03田灣俄羅斯VVER-1000壓水堆/2×1060MW1999.102004~2005合計運行210萬(wàn)kW，在建660萬(wàn)kW。

　　總計870萬(wàn)kW另外還計劃籌建下列4座核電站：（1）秦山核電一期：可擴建一至兩臺30萬(wàn)kW機組的核電站；（2）秦山核電二期：預留3、4號機組廠(chǎng)址已完成“四通一平"工作；（3）三門(mén)核電：規劃建設6臺百萬(wàn)kW級核電機組，目前，正積極爭取一期工程兩臺百萬(wàn)kW級新項目。

　?。?）田灣核電站：廠(chǎng)址規模按4臺百萬(wàn)kW級核電機組規劃，并留有再建2到4臺的余地。由于核電站具有前期建設投資高的特點(diǎn)，作為發(fā)展中國家，發(fā)展核電站的主要困難在于技術(shù)儲備不足，特別是缺少建設資金。為了解決資金不足問(wèn)題，我國核電站建設采取了多元化融資，結果造成核工業(yè)企業(yè)負債率過(guò)高，出現了多種核電站技術(shù)并存的局面。廣東大亞灣兩套機組采用法國技術(shù)和設備，秦山三期引進(jìn)加拿大重水堆機組，江蘇連云港田灣核電站用的是俄羅斯VVER堆，就是這一特點(diǎn)的表現。從規模上看，我國發(fā)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?jì)H占0.7%，核能在一次能源消費中僅占0.4%，遠低于世界16.1%的平均水平。目前核能在我國能源結構中仍滯留在試驗性、補償性的地位，核電在總發(fā)電量中所占比重仍不過(guò)0.7%，在一次能源中所占比重則更是微不足道。從速度上看，我國20年建造了6座核電站，而法國在1979年1980年之間就投資開(kāi)工了7座百萬(wàn)kW級核電站。

3核電閥門(mén)市場(chǎng)前景與分析

　　3.1市場(chǎng)需求一座有2套百萬(wàn)kW級核電機組的核電站需各類(lèi)閥門(mén)3萬(wàn)臺，其中核島（NI）用閥門(mén)1.3萬(wàn)臺，常規島（CI）用閥門(mén)1.3萬(wàn)臺，電站輔助設施（BOP）用閥門(mén)0.35萬(wàn)臺（表2、表3、表4）。按每年有250萬(wàn)kW核電機組開(kāi)工計算，則每年核電閥門(mén)的需求在3.75萬(wàn)臺。3.2購置費用表2典型兩套百萬(wàn)kW級機組規模壓水堆電站的閥門(mén)用電量序號壓水堆核電站組成閥門(mén)配置比例數量（萬(wàn)臺）1核島（NI）43.5%1.32常規島（CI）45%1.353電站輔助設施（BOP）11.5%0.35合計3表3核島（CI）的閥門(mén)配置情況序號閥門(mén)類(lèi)型閥門(mén)配置比例數量（臺）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調節控制閥3.5%4558**閥2.5%3259蔬水閥0.3%3910減壓閥0.2%2611其他閥門(mén)3%390合計13000表4核島（CI）中不同**等級的閥門(mén)配置情況序號核**等級閥門(mén)配置比例數量（臺）1核**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(jià)分為基礎價(jià)（靜態(tài)投資）、固定價(jià)（靜態(tài)價(jià)差）和建成價(jià)（動(dòng)態(tài)投資）（表5和表6）。其中，閥門(mén)的投資額一般占NI、CI、BOP部分設備供應費用的3.8%，占基礎價(jià)的2%左右。一座有兩套百萬(wàn)kW級機組規模的壓水堆核電站其總造價(jià)（基礎價(jià)）在42億美元左右，建成價(jià)在53億美元左右。其中，閥門(mén)的投資額一般占NI、CI、BOP部分設備供應費用的3.8%，在總造價(jià)（基礎價(jià)）的2%左右，即為0.84億美元，約合人民幣6.97億元。如前所述，在未來(lái)的11年間，每年需要有250萬(wàn)kW核電機組開(kāi)工，按21億美元/百萬(wàn)kW的基礎價(jià)計算，即平均每年有52.5億美元的資金用于核電站建設。對于閥門(mén)行業(yè)意味著(zhù)每年1.05億美元（約合人民幣8.71億元）的巨大市場(chǎng)。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(jià)（基礎價(jià)）會(huì )降至16億美元/百萬(wàn)kW左右，閥門(mén)行業(yè)的份額會(huì )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(chǎng)建設費用3.3維修費用核電廠(chǎng)堆型/容量建成價(jià)秦山一期自主開(kāi)發(fā)壓水堆/300MW秦山一期，1991年運行以來(lái)累計銷(xiāo)售收入50億元，還貸92%，

　　總計54億元大亞灣法馬通壓水堆/2×900MW40.7億元秦山二期自主開(kāi)發(fā)壓水堆/2×642MW17.79億元秦山三期加拿大CANDU6重水堆/2×728MW28億元嶺澳法馬通壓水堆/2×984MW34.9億元田灣俄羅斯VVER-1000壓水堆/2×1060MW32億元表6百萬(wàn)KW級核電廠(chǎng)基礎價(jià)分項費用（70%國產(chǎn)化率）序號項目名稱(chēng)費用（萬(wàn)美元）比例%1前期工程費51462.382NI、CI、BOP土建工程費169547.843NI、CI、BOP設備供應費10910050.464NI、CI、BOP安裝工程費150056.945給排水、附屬生產(chǎn)、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(jià)合計21620710011基礎價(jià)（單位kW價(jià)格（美元））1081美元/kW基礎價(jià)（單位kW價(jià)格（人民幣））8972.6元/kW每年核電閥門(mén)的維修費用一般占核電站維修總額的50%左右。而核電運行成本包括投資成本（建成價(jià)）、運行維修成本和燃料成本3部分。其中投資成本一般占核電運行成本的57%，運行維修成本占29%，燃料成本占14%。而運行成本中的大修費（維修總額）占核電運行成本的10%，以一座有兩套百萬(wàn)kW級機組規模的壓水堆核電站為例，其總造價(jià)（基礎價(jià)）在42億美元左右，則相應的全服役周期的大修費用為7.34億美元，閥門(mén)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(mén)上的維修費用為0.184億美元（約合人民幣1.52億元）。

4閥門(mén)行業(yè)存在的問(wèn)題

　　國內的核電裝備制造業(yè)中的閥門(mén)行業(yè)，設計制造水平還遠遠落后于科技發(fā)達國家，各類(lèi)閥門(mén)的可靠性和配套能力與國際水平仍有較大差距。特別是在核電站用閥門(mén)的設計和生產(chǎn)能力上與國外先進(jìn)水平差距很大。

　?。?）閥門(mén)制造工藝落后，管理薄弱。目前，雖然有部分閥門(mén)企業(yè)得到了國家技改投資，加工水平有所提高，但行業(yè)整體加工能力依然不高。如機械加工大多以萬(wàn)能機床加工為主，只有少數企業(yè)擁有部分數控加工中心，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，生產(chǎn)周期長(cháng)。

　?。?）核電閥門(mén)總體水平仍然落后于世界先進(jìn)水平。如智能型驅動(dòng)機構目前已較為普遍的應用于國外的閥門(mén)行業(yè)，但在國內還是空白。具備在線(xiàn)診斷能力的核級閘閥對于核電站的正常運行和故障發(fā)現排除具有重要意義，但由于國內自動(dòng)控制水平的限制，國內尚不能生產(chǎn)。

　?。?）重要的配套裝置自動(dòng)化程度低，可靠性差。對于核電站用閥門(mén)來(lái)說(shuō)，在事故狀態(tài)下動(dòng)作的及時(shí)準確非常重要，如主蒸氣隔離閥按要求打開(kāi)的時(shí)間僅為幾秒鐘，如果出現動(dòng)作不及時(shí)或誤操作都將帶來(lái)嚴重的后果。因此，閥門(mén)驅動(dòng)裝置的性能和質(zhì)量非常重要。而我國閥門(mén)配套用電動(dòng)執行機構控制水平低，仍然停留在國外20世紀七八十年代的水平，與國外先進(jìn)水平差距較大。通用執行機構的控制精度不高，動(dòng)作不靈敏，與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比還有一定差距。

　?。?）重要的核電站閥門(mén)技術(shù)尚未突破。我國閥門(mén)行業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)核電站用核級閘閥、止回閥、蝶閥、球閥、隔膜閥等系列閥門(mén)。但配套閥門(mén)檔次不高，在技術(shù)層次上處于下游水平，而在主蒸氣隔離閥、大口徑**閥（DN200mm）等技術(shù)含量高的閥門(mén)研制和生產(chǎn)上尚未取得重大突破。


　?。?）在核電閥門(mén)領(lǐng)域將面臨國際各大知名企業(yè)的有力競爭。國外研制和生產(chǎn)核電閥門(mén)已有近50余年的歷史，經(jīng)驗豐富，產(chǎn)品種類(lèi)齊全，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，而且已成功應用于國內外數百個(gè)反應堆上（表7），見(jiàn)表8。特別是在諸如主蒸氣隔離閥等國內尚未具備設計生產(chǎn)能力的閥門(mén)方面，國外閥門(mén)企業(yè)有著(zhù)很強的優(yōu)勢。表7國外部分為核電站配套閥門(mén)情況閥門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)商核電站配套設備法國萬(wàn)納托公司（vanatome）核電站核級閥門(mén)核廢物處理工廠(chǎng)核級閥門(mén)研究實(shí)驗反應堆及回路核級閥門(mén)壓水堆主蒸氣隔離閥、主蒸氣**釋放閥、穩壓器**釋放閥、給水旁排閥門(mén)、波紋管閥門(mén)、截止閥、控制閥、楔式閘閥、平行閘閥、旋啟式止回閥、輔助回路**閥、二回路**閥、蒸發(fā)器**閥、隔膜閥、多閥組沸水堆快堆氣冷堆鈾濃堆CANDU重水堆**核反應堆各類(lèi)一回路閥門(mén)維蘭（VELAN）秦山一期閘閥、止回閥、蝶閥、球閥等秦山二期全球300多個(gè)核電站30萬(wàn)個(gè)核級閥門(mén)：具備在線(xiàn)診斷能力的核級閘閥、可拆卸閥座的**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(mén)有限公司核電站核閥、減壓閥、**閥、調節器APCO威勒邁特閥門(mén)公司核潛艇止回閥CCI閥門(mén)公司核電站核閥、調節閥、控制閥、蝶閥科提斯萊特流體控制公司美國**及核電站控制閥、**閥、電磁操作隔離控制閥克瑞閥門(mén)集團公司核電站閘閥、球閥、止回閥、蝶閥、核電閥門(mén)、截止閥、銅閥

　　5展望

　?。?）閥門(mén)行業(yè)制造管理水平在逐年提高?，F在，我國很多閥門(mén)企業(yè)已不滿(mǎn)足于生產(chǎn)中低壓、自動(dòng)化程度低的通用閥門(mén)，不滿(mǎn)足于粗放的生產(chǎn)管理方式。各企業(yè)都在通過(guò)不斷的進(jìn)行質(zhì)量體系認證、國家核**認證等方式提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平，通過(guò)不斷引進(jìn)新設備，如數控加工中心、自動(dòng)焊生產(chǎn)線(xiàn)等提高閥門(mén)的加工制造能力，通過(guò)建立各型閥門(mén)的綜合測試中心、專(zhuān)用試驗回路，提高對**閥、節流閥、疏水閥和減壓閥等特殊閥門(mén)的性能檢測水平。

　?。?）部分閥門(mén)我國擁有**。如我國自行設計制造的核島（NI）用全封閉電動(dòng)閘閥，該閥采用特制的電傳動(dòng)裝置和旋轉一直線(xiàn)運動(dòng)傳動(dòng)副，無(wú)填料，對于系統的**運行和簡(jiǎn)化維護保養都有著(zhù)積極的意義.

　?。?）核電領(lǐng)域國產(chǎn)化程度不斷提高，對解決閥門(mén)配套能力有利。為降低核電造價(jià)，國家在核電產(chǎn)業(yè)政策上，積極推動(dòng)各項重要設備的國產(chǎn)化工作，對于生產(chǎn)核電閥門(mén)企業(yè)來(lái)講，在爭取國家產(chǎn)業(yè)政策支持的基礎上，加大自主研發(fā)的力度，聯(lián)合各外協(xié)作廠(chǎng)家，可以在閥門(mén)驅動(dòng)裝置、控制裝置和傳動(dòng)裝置等方面取得突破，解決制約閥門(mén)整機性能提高的瓶頸問(wèn)題。

　?。?）在跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)上取得了一定進(jìn)展。我國已經(jīng)能夠設計和生產(chǎn)鈉冷快中子增殖堆用閥門(mén)，能夠為國外核電站檢修生產(chǎn)部分核級閥門(mén)。特別是在核電站反應堆用余熱排出系統用低流阻閥門(mén)的研制和生產(chǎn)上取得了突破。


　?。?）隨著(zhù)改革開(kāi)放的不斷深入，我國閥門(mén)行業(yè)可以加強與國外核電閥門(mén)企業(yè)的合作，充分利用其先進(jìn)的技術(shù)、資金及管理等優(yōu)勢，提升自身的技術(shù)實(shí)力和管理水平，完善測試手段和檢驗方法，*終實(shí)現在我國核電閥門(mén)領(lǐng)域國產(chǎn)化的目標。