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行業(yè)新聞

以高溫氣冷堆為代表的新型反應堆在安全性方面更具優(yōu)勢

2017/3/1 9:41:29

自20世紀80年代以來，我國逐步加大對核電研究與產業(yè)化的投入，并且在歷經切爾諾貝利、三里島、福島等多起核事故之后依然保持對于新型核電技術的投入力度，在高溫氣冷堆、快中子反應堆、釷基熔鹽堆、磁約束聚變裝置等領域，我國已經走到了世界的前列，而新型核技術在安全性與經濟性方面較傳統(tǒng)壓水堆均有較大的提升。

目前我國在高溫氣冷堆領域進展最快，其在安全性方面具有較大突破。模塊式高溫氣冷堆(HTGR)，簡稱“高溫氣冷堆”，采用耐高溫的陶瓷型包覆顆粒燃料元件，用化學惰性和熱工性能良好的氦氣作為冷卻劑，用耐高溫的石墨作為慢化劑和堆芯結構材料，具備如下優(yōu)勢：

其一，具有固有的安全性。高溫氣冷堆的燃料外表面是耐高溫、耐腐蝕的碳化硅（SiC），采取惰性氣體氦氣作為冷卻劑，結合反應堆的巧妙設計，即使遇到類似福島事故的海嘯襲擊，全廠斷電，亦可保證反應堆不會熔化。其二，發(fā)電效率高。燃料循環(huán)靈活，轉換比高，鈾燃料燃耗深；熱效率高。其三，未來可拓展的應用領域廣泛。反應堆提供直至950℃高溫工藝氣體和高品質蒸汽，可用于黑色金屬生產、制氫、煤化工、海水淡化等工業(yè)領域。其四，多模塊組合方式，可靈活適應市場。高溫堆通過多模塊組合方式，可以建設200、400、600、800、1000MW等系列裝機容量的核電機組，適合建在靠近負荷中心及擁有中小電網的國家和地區(qū)，尤其適合“一帶一路”沿線國家。

目前國內高溫氣冷堆采用了全陶瓷型球型燃料元件的技術路線，燃料元件的直徑不到1mm，彌散在石墨基體當中，它由球形陶瓷核燃料核芯、疏松熱解炭層、內致密熱解炭層、SiC層和外致密熱解炭層組成。圖4為全陶瓷球型燃料元件及燃料球結構。

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