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  • 世界首台“不会熔毁的反应堆”将在山东荣成建成

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-01-02

    作者:王静资料来源:科学网发布日期:2017/9/1 11:06:17

    选择名称:中小型

    大型

    世界首个“非熔化反应堆”将于8月31日在山东省荣成建成。科技部和国家能源局将在北京联合举办国家重大科技项目大型先进压水堆和高温气冷堆新闻发布会。在国家重大科技项目的支持下,中国第四代核反应堆即高温气冷堆的成功研究被称为“非熔毁反应堆”(non-熔毁反应堆),不久将在山东荣成完成。该反应堆将成为世界上第一个高温气冷反应堆,赢得国际同行的高度赞扬。

    Zhang核电厂总技术工程师张左毅解释说,2012年在荣成启动的世界上第一个HTGR是中国主要核电项目的重要组成部分。荣成气冷堆是基于清华大学建成并运行的10MW高温气冷实验堆。进行工业放大和工程试验,以验证它将建立一个20万千瓦的具有独立知识产权的模块化核电示范项目。

    到目前为止,工程设计和土建工程已经完成,除个别设备外的所有设备已经到达现场,或者正在进行工厂验收。主设备就位,第一个反应堆模块的安装即将完成。汽轮发电机组、110千伏核岛反向输电、核电站主控室、模拟器等设施已投入使用。示范项目已进入试运行阶段。

    张左毅认为,高温气冷核反应堆在三个方面取得了创新进展。高性能核燃料、工业放大和工程技术试验验证,以及主要关键设备的开发。

    在核燃料方面,中国核工业集团公司包头北核燃料公司利用清华大学中试生产线的技术成果,建成了一座年产30万枚全陶瓷高性能核燃料芯块的高温气冷堆核燃料元件厂。该燃料元件厂采用中国自主研发技术,完全国产化,技术水平和生产规模居世界第一。

    在大规模生产的过程中,工厂随机挑选了10个燃料球,并将其送往欧盟的高通量实验核反应堆,该反应堆在1100℃进行了3年的实际核裂变和中子辐照。辐照燃料球在厚铅玻璃保护的实验装置中被加热到1650℃,以测试在这种极限条件下核燃料中核裂变产生的放射性泄漏量。结果表明,在高达1650℃的高温条件下,该燃料元件能有效阻断放射性泄漏,相关指标达到世界最佳水平。

    “如果设计了这样一个核反应堆,核燃料的温度将不会超过上述经过验证的1650℃的高温极限,在极端事故下无需任何干预。因此,可以获得几乎理想的安全核反应堆。依靠材料本身的能力,可以保证反应堆的放射性不会熔化,也不会大量泄漏。这是确保HTGR固有安全的核心技术。”张左毅说道。

    在工业放大和工程技术试验验证方面,中国高温气冷堆核电站示范工程不仅是世界上第一套,也是一项“创新”技术。在重大项目的支持下,世界上最大的高温高压氦工程试验台在清华大学核研究所昌平基地建成。模拟了反应器中的相同条件,并对高温气冷堆的核心关键设备进行了实际的全尺寸测试。

    在设备开发方面,我们已经完成了世界上首批一系列主要设备的制造,在示范项目中实现了90%的国产化。《福布斯》杂志在2016年11月发表的一篇评论中称,中国关于高温气冷堆的报告“赢得了观众持久的掌声,欢呼声只有在足球场上才能听到”。这是安全性最高、商业化程度最高的第四代核反应堆和第四代核电技术。

    张左毅补充道,荣成核反应堆出口温度为750℃。在相同的反应器设计和使用相同的材料下,可以实现950-1000℃的高温加热。这种高温能源可用于大规模高效制氢,为钢铁工业到汽车运输等各个领域提供新能源,促进这些领域的跨越式发展。这是“高温”。

    国家能源局核电司副司长秦志军表示,自2008年核电项目启动以来的10年间,中国核电从依赖外国技术到拥有独立技术的各个领域的能力都有了很大提高。它已经获得了在核能技术和设备方面“走向全球”的实力,使中国成为世界上主要的核能国家之一。

    到目前为止,已形成新产品、新材料、新工艺、新设备980多项,知识产权申请3000多项,行业和企业标准849项,培养了41个创新团队和800多名科技人才和年轻的学术技术带头人,涌现出一批创新带头人,大大提高了中国核电自主创新能力,为实现核电强国目标奠定了坚实基础。除了高温气冷堆,中国的压水堆CAP1400也具有国际竞争力。该反应器是在引进、消化和吸收AP1000的基础上完成的。

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