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核电阀门的技术现状及发展方向
双击自动滚屏 发布者:xuancan 发布时间:2010/2/24 阅读:5685次 【字体:

1 概述

       随着我国国民经济的持续快速发展,对我国能源行业提出了非常紧迫的要求。目前,从保证我国的能源安全、优化能源结构、支持国民经济可持续发展等多方面迫切需要出发,我国已制订立足于火电,大力发展水电,适度开发新型能源的政策,如核电和风力发电等。我国核电的建设正从试验性、补偿性调整为向战略性和进取性的发展。这对于我国的核电事业是一个极好的发展机会,而核电站阀门的巨大需求则给国内外阀门生产厂商带来了广阔的市场前景。

2 核电行业的发展前景

       2.1 国际上核电发展现状 在世界范围内,核电已经是成熟的技术。截止2002年底统计,全世界运行中的核电机组有441个,总装机容量3.5~3.6亿kW,约占全球供电量的16.1%。有17个国家核电占其本国总发电量1/4以上,如法国为77%,韩国38%,日本36%,英国28%,美国也达到了20%。但由于受美国三哩岛核事故和前苏联切尔诺贝利灾难性核事故的影响,使核电建设在其安全性方面产生了理论上的争论,并对其建设速度和规模带来了一定的影响。例如,1970年, 核发电量在全球发电总量中仅占2%。到了1988年,这个份额急剧增长到16%。而这两次事故后,到2002年,核电的发展一直停留在这个水平上。 

       2.2 我国核电发展现状 自从1985年我国自行设计开发建造秦山一期300MW压水堆以来,先后通过自行设计开发、引进国外技术等多种方式建造了秦山一期、大亚湾、秦山二期、秦山三期、岭澳和田湾等6座核电站,总装机容量达到870万kW (表1)。 表1 我国现有核电站统计 2002年,秦山二期1号机组2月并网发电,广东岭澳核电站1号机组5月投入商业运行,秦山三期(重水堆)核电站1号机组也成功并网发电。在“九五"期间,我国开工建设的核电机组就有8套。预计这8套机组全部建成后,我国的核电装机容量将达到900万kW,约占全国总发电能力的2%,并形成浙江秦山、广东大亚湾、江苏田湾三大核电基地。 核电厂 堆型 / 容量 建设时间/年.月 投入运行时间/年.月 秦山一期 自主开发压水堆 /300 MW 1985.03 1991.12 大亚湾 法马通压水堆 /2×900 MW 1987.08 1994.01 和 1994.06 秦山二期 自主开发压水堆 /2×642 MW 1996.06 2002.02 和 2004.06 秦山三期 加拿大 CANDU6 重水堆 /2×728 MW 1998.06 2002.11 和 2003.07 岭澳 法马通压水堆 /2×984 MW 1997.05 2002.05 和 2003.03 田湾 俄罗斯 VVER-1000 压水堆 /2×1060 MW 1999.10 2004~2005 合计 运行210万kW ,在建660万kW 。总计870万kW 另外还计划筹建下列4座核电站: (1)秦山核电一期:可扩建一至两台30万kW 机组的核电站; (2)秦山核电二期:预留3、4号机组厂址已完成“四通一平"工作; (3)三门核电:规划建设6台百万kW 级核电机组,目前,正积极争取一期工程两台百万kW 级新项目。 (4)田湾核电站:厂址规模按4台百万kW 级核电机组规划,并留有再建2到4台的余地。 由于核电站具有前期建设投资高的特点,作为发展中国家,发展核电站的主要困难在于技术储备不足,特别是缺少建设资金。为了解决资金不足问题,我国核电站建设采取了多元化融资,结果造成核工业企业负债率过高,出现了多种核电站技术并存的局面。广东大亚湾两套机组采用法国技术和设备,秦山三期引进加拿大重水堆机组,江苏连云港田湾核电站用的是俄罗斯VVER堆,就是这一特点的表现。从规模上看,我国发电装机容量已达3.56亿kW,居世界第2位。其中核电机组装机容量仅占0.7%,核能在一次能源消费中仅占0.4%,远低于世界16.1%的平均水平。目前核能在我国能源结构中仍滞留在试验性、补偿性的地位,核电在总发电量中所占比重仍不过0.7%,在一次能源中所占比重则更是微不足道。从速度上看,我国20年建造了6座核电站,而法国在1979年1980年之间就投资开工了7座百万kW 级核电站。

3 核电阀门市场前景与分析

         3.1 市场需求 一座有2套百万kW级核电机组的核电站需各类阀门3万台,其中核岛(NI)用阀门1.3万台,常规岛(CI)用阀门1.3万台, 电站辅助设施(BOP)用阀门0.35万台(表2、表3、表4)。按每年有250万kW核电机组开工计算,则每年核电阀门的需求在3.75万台。 3.2 购置费用 表2 典型两套百万 kW 级机组规模压水堆电站的阀门用电量 序号 压水堆核电站组成 阀门配置比例 数量(万台) 1 核岛(NI ) 43.5% 1.3 2 常规岛(CI ) 45% 1.35 3 电站辅助设施(BOP ) 11.5% 0.35 合计 3 表3 核岛(CI )的阀门配置情况 序号 阀门类型 阀门配置比例 数量 ( 台 ) 1 截止阀 33.6% 4368 2 隔膜阀 26.2% 3406 3 球阀 12.8% 1664 4 止回阀 7.2% 936 5 蝶阀 5.7% 741 6 闸阀 5.05 650 7 调节控制阀 3.5% 455 8 安全阀 2.5% 325 9 蔬水阀 0.3% 39 10 减压阀 0.2% 26 11 其他阀门 3% 390 合计 13000 表4 核岛(CI )中不同安全等级的阀门配置情况 序号 核安全等级 阀门配置比例 数量(台) 1 核一级 2.3% 300 2 核二级 30% 3900 3 核三级 22% 2860 4 非核级 45.7% 5940 合计 13000 核电工程造价分为基础价(静态投资)、固定价(静态+价差)和建成价(动态投资)(表5和表6)。其中,阀门的投资额一般占NI、CI、BOP部分设备供应费用的3.8%,占基础价的2%左右。一座有两套百万kW 级机组规模的压水堆核电站其总造价(基础价)在42亿美元左右,建成价在53亿美元左右。其中,阀门的投资额一般占NI、CI、BOP部分设备供应费用的3.8%,在总造价(基础价)的2%左右, 即为0.84亿美元,约合人民币6.97亿元。如前所述,在未来的11年间,每年需要有250万kW 核电机组开工,按21亿美元/百万kW 的基础价计算,即平均每年有52.5亿美元的资金用于核电站建设。对于阀门行业意味着每年1.05亿美元(约合人民币8.71亿元)的巨大市场。当然,如果在核电站建设连续、核电设备批量采购的情况下,核电站的造价(基础价)会降至16亿美元/百万kW左右, 阀门行业的份额会在每年0.8亿美元(约合人民币6.64亿元)左右。11年合计8.8亿美元(约合人民币73.04亿元)。 表5 国内现有核电厂建设费用 3.3 维修费用 核电厂 堆型 / 容量 建成价 秦山一期 自主开发压水堆 /300 MW 秦山一期,1991年运行以来累计销售收入50亿元, 还贷92%,总计54亿元 大亚湾 法马通压水堆 /2×900 MW 40.7 亿元 秦山二期 自主开发压水堆 /2×642 MW 17.79 亿元 秦山三期 加拿大 CANDU6 重水堆 /2×728 MW 28 亿元 岭澳 法马通压水堆 /2×984 MW 34.9 亿元 田湾 俄罗斯 VVER-1000 压水堆 /2×1060 MW 32 亿元 表6 百万KW 级核电厂基础价分项费用(70%国产化率) 序号 项目名称 费用 ( 万美元 ) 比例 % 1 前期工程费 5146 2.38 2 NI 、 CI 、 BOP 土建工程费 16954 7.84 3 NI 、 CI 、 BOP 设备供应费 109100 50.46 4 NI 、 CI 、 BOP 安装工程费 15005 6.94 5 给排水、附属生产、生活福利费 9997 4.62 6 设计与工程管理费 17456 8.07 7 工程建设管理费 20514 9.49 8 基本预备费 12038 5.57 9 首炉燃料费 10000 4.63 10 基础价合计 216207 100 11 基础价(单位 kW 价格(美元)) 1081 美元 /kW 基础价(单位 kW 价格(人民币)) 8972.6 元 /kW 每年核电阀门的维修费用一般占核电站维修总额的50%左右。而核电运行成本包括投资成本(建成价)、运行维修成本和燃料成本3部分。其中投资成本一般占核电运行成本的57%,运行维修成本占29%,燃料成本占14%。而运行成本中的大修费(维修总额)占核电运行成本的10%, 以一座有两套百万kW 级机组规模的压水堆核电站为例,其总造价(基础价)在42亿美元左右,则相应的全服役周期的大修费用为7.34亿美元,阀门的维修费用为3.67亿美元,假定核电站的服役周期为20年,则每年核电站需花费在阀门上的维修费用为0.184亿美元(约合人民币1.52亿元)。 

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