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中核能源高温气冷堆(高温气冷核反应堆)

2023-01-31 05:33:05工业1

1. 中核能源高温气冷堆

中国最大的核原料厂是中核集团,是中国唯一的核燃料生产商、供应商和服务商。自主化的元件设计和制造能力可全面保障中国核电产业发展和“走出去”需求。

我国新一代铀浓缩离心机大型商用示范工程全面建成并投入运行;中核集团研制成功CF系列核燃料元件,标志着我国的核燃料研发制造已步入自主化、系列化、型谱化的快速发展新阶段;中核集团高温气冷堆核燃料组件设计能力突出,制造能力在全球率先实现工业规模,制造水平已位居世界前列。

中国铀纯化转化一体化技术实现工业化应用,已建成万吨级铀转化基地;中核集团能够满足大型压水堆,重水堆,高温气冷堆,快堆及各类小型实验反应堆燃料需求,自主研发的IDR干法粉末生产技术领先。

2. 高温气冷核反应堆

用氦气作冷却剂,出口温度高的核反应堆。高温气冷堆采用涂敷颗粒燃料,以石墨作慢化剂。堆芯出口温度为850~1000℃,甚至更高。核燃料一般采用高浓二氧化铀,亦有采用低浓二氧化铀的。根据堆芯形状,高温气冷堆分球床高温气冷堆和棱柱状高温气冷堆。高温气冷堆具有热效率高(40%~41%),燃耗深(最大高达20MWd/t铀),转换比高(0.7~0.8)等优点。由于氦气化学稳定性好,传热性能好,而且诱生放射性小,停堆后能将余热安全带出,安全性能好。

3. 中核能源高温气冷堆设备招标

霞浦核电厂址将由两家不同业主公司在同一厂址投资建设三种不同堆型的三代、四代核电项目:即由华能霞浦核电有限公司投资建设1台60万千瓦高温气冷堆核电机组和4台百万千瓦级压水堆机组;由中核霞浦核电有限公司投资建设60万千瓦快堆示范项目。

华能霞浦核电有限公司(以下简称“华能霞浦核电”)于2015年3月23日成立,负责建设和运营福建霞浦核电工程4台百万千瓦级压水堆核电项目和1台60万千瓦高温气冷堆核电项目。

4. 低温核供热反应堆

中核集团,集团正式对外发布了我国自主研发的低温供热核反应堆型号和代号。截止到当天中国原子能科学研究院启动的供热演示项目——泳池式轻水反应堆(49-2堆)实现安全供热满168小时,为该院部分办公楼供热,面积约1万平方米。这标志着我国在核能供热技术领域的自主研发取得重要进展,为我国利用清洁能源供暖提供了新选择。

5. 中国高温气冷核反应堆

高温气冷反应堆是由普通的石墨气冷堆发展而来的反应堆。工作原理是:用石墨作为慢化剂,用气体氦作为冷却剂(这就是“气冷”),氦气的温度高达800度左右(这就是“高温”)具体过程是:当反应堆内的核燃料进行核反应时,放出中子,速度太快的中子经过石墨碰撞便慢下来(因为在此堆里只有慢中子才能与铀燃料发生有效反应),以维持核反应。

核反应时要释放出大量的热量,如果不把热量带走,就会烧毁反应堆,所以用气体(氦)流经堆芯,把热量带到热交换器,再由另一路冷却剂把氦气冷却,降温后的氦气又回到堆芯继续冷却反应堆,形成闭式循环回路。这就是高温气冷堆的最简单原理

6. 核电高温气冷堆

石岛湾核电站,即华能石岛湾高温气冷堆核电站。该核电站是全球首座将四代核电技术成功商业化的示范项目,也是中国“十二五”获批的第一个核电项目。它位于山东省威海市荣成石岛湾。经国家发展和改革委员会批准投资总额 30亿元,建设周期 2008年-2015年。工程原定2011年就开建,但受日本福岛核事故的影响,整个中国核电产业也停下脚步。2012年12月底,华能石岛湾核电站示范工程开工。石岛湾核电站的厂址不在石岛湾,因为石岛湾人口密集不适合建设核电站,而在石岛湾以北的宁津湾,属荣成市宁津街道地域(原宁津镇)。

2020年7月27日,国家重大科技专项、华能石岛湾核电项目正式进入全面调试阶段。

石岛湾核电站工程项目立足于为社会奉献绿色能源,致力于打造具有国际领先水平的大型核电基地。它位于山东省威海市荣成石岛湾。经国家发改委批准投资总额300000万元,建设周期2008年-2015[2]年。石岛湾高温气冷堆示范电站由华能集团、中核建和清华大学分别以47.5%、32.5%、20%的投资比例共同投资建设,直接投资管理机构是华能山东石岛湾核电有限公司。是我国第一座高温气冷堆示范电站。远期全部总装机规模为400万千瓦,总投资400亿元。

一期工程建设1×20万千瓦级高温气冷堆核电机组,投资额约30亿元。石岛湾核电厂还将采用AP1000技术(第三代核电技术)路线进行压水堆扩建工程,分两期建设4×125万千瓦机组。石岛湾核电站远期规划容量将达到900万千瓦,项目总投资约1500亿元,建设周期长达20年。[3]

石岛湾核电站

不过,毕竟示范项目规模只有20万千瓦,难以真正发挥其规模效益。在石岛湾核电站二期规划中,还将投资建设4台125万千瓦的三代AP1000压水堆核电机组,以保证整个项目发电规模和利润空间。届时,石岛湾核电厂将成为集三四代核电技术为一体的国内最先进的大型核电基地。[2]

石岛湾核电站早在2005年就开始进行初步论证、选址,筹备时间长达8年之久。该项目对于全球核电产业意义重大——首次尝试将四代核电技术商业化,一旦示范项目成功,将来可在国内外进行推广复制。

全球的核电站处于二、三代技术,核心技术大多掌握在美、日等国家手中。石岛湾核电站的一位管理人士说道,中国正处于新旧能源交替的大变革时期。传统能源日益枯竭,而新能源中,风能、太阳能、潮汐能因其技术、地域局限发电量不高,现阶段只能作为补充。唯有核能可担纲主力。

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