四川在线记者 宁宁

“验收合格，准许设备出厂！”5月10日，记者从中国核动力研究设计院（简称“核动力院”）获悉，该院自主设计研制的全球首个陆上商用模块化小型堆“玲龙一号”堆芯测量系统堆芯冷却监测设备（CCMS）完成出厂验收，不仅实现了核反应堆堆芯测量系统在多堆型应用上的重大突破，也将进一步助推“玲龙一号”早日建成。

其中，堆芯测量系统又被称为衡芯®。“‘衡’来自于《礼记》‘犹衡之于轻重也’，取称量、测量之意；‘芯’则代指反应堆堆芯。”核动力院堆芯测量系统产品项目负责人刘艳阳说，该系统主要用于实时测量堆芯中子注量率、压力容器关键点液位等参数，同时在线计算燃料组件功率密度和堆芯功率分布等信息，对反应堆安全、经济运行起着至关重要的作用，也被称为反应堆心脏的“守护者”。目前，衡芯®已应用于福清5、6号，漳州1、2号以及海南昌江3号机组。

堆芯三维功率分布

此前，三代核电的堆芯测量系统技术被国外垄断，国内还没开展过相关研究。2010年，核动力院三代核电的堆芯测量系统研究获得立项，研发团队开启了衡芯®系统的研制闯关之路。

这路上，最棘手的问题在于中子探测器的采集精度。“确保高精度是堆芯测量系统的前提条件。”刘艳阳说，为确保在堆芯强干扰环境下探测器电流信号的稳定测量和可靠采集，研发团队研制出样机设备，多次在试验堆上运行试验，采集出探测器的实际信号并进行分析。通过多次迭代，最终研制出了可稳定采集多路微弱电流信号的仪表系统。“研发团队先后完成了系统工程样机研制等重要目标，在2015年达到了堆芯测量系统设备工程应用的全部技术条件。”

2015年5月，“华龙一号”全球首堆工程福清5号机组正式开建，衡芯®系统得到初次应用。

“衡芯®系统在工程中属于典型的‘三新’设备，供货周期刚性，对首次工程应用带来了巨大挑战。”核动力院堆芯测量系统供货项目经理杨戴博解释，不同于样机科研，难点就在于大规模生产。因此从项目开工、设计审查、中试样机、制造开工到模块完成、板卡完成、机柜完成，再到软硬件集成、测试和验收，都要细化每一个关键节点计划，严格把控工程进度。

2018年，成功交付“华龙一号”全球首堆堆芯测量系统产品后，新挑战来了——如何应用在全球首个陆上商用模块化小型堆“玲龙一号”上？

相比“华龙一号”，“玲龙一号”是多功能模块化小型压水堆堆型，有着更小巧、更灵活、更安全、用途更广、更贴近用户等特点，也被称为“移动充电宝”。“相比‘华龙一号’，‘玲龙一号’衡芯®系统的信号处理柜在输入的工况信号、数量上都有着明显区别。”杨戴博说，这使得原有的专测设备及软件不再适用。

为及时满足小堆机柜检验和测试的需要，团队对现有设备的软硬件进行改造升级，并增加专测设备的电厂工况通道数量以及输出信号的精度测试与校准功能。为适应硬件改造内容，专测设备的操作显示软件升级也在同步进行。

核动力院相关负责人说，衡芯®系统完成出厂验收不仅为“玲珑一号”建设顺利推进添砖加瓦，也是为该系统的后续多样化堆型应用打开了良好局面。

知识多一点

2021年7月，“玲龙一号”在海南昌江核电基地开建，预计今年底将进行冷试，明年进行热试。建成后，每年发电量可达10亿度，可满足海南省52.6万户家庭用电需求，同时每年可减少二氧化碳排放量约88万吨，相当于一年植树750万棵。

（核动力院供图）