我國在第四代核能系統革新技術領域取得重大突破
文章來源：中國核工(gong)業集團有限(xian)公司 發布時間：2021-07-07
近(jin)日，第(di)四代(dai)(dai)核(he)能系統鈉冷快(kuai)堆關鍵技(ji)術研(yan)究中“鈉-超臨界(jie)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳換(huan)熱器(qi)(qi)研(yan)制和試(shi)驗項目(mu)”順(shun)利通過專家組驗收。這(zhe)標志著我國首(shou)個(ge)高效緊湊型鈉-超臨界(jie)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳印刷電路板式換(huan)熱器(qi)(qi)研(yan)制成功，在第(di)四代(dai)(dai)核(he)能系統——液態金屬冷卻快(kuai)堆革新型動力轉換(huan)技(ji)術領域取得重大突破(po)。目(mu)前，我國已全面(mian)掌握(wo)鈉-超臨界(jie)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳換(huan)熱器(qi)(qi)的設計、制造、測試(shi)技(ji)術，并在該(gai)領域達到國際(ji)先進水(shui)平，為(wei)后續實現(xian)工業應用(yong)奠定了堅實基礎。
為(wei)滿足第(di)四(si)代先進核(he)能(neng)系統對經濟(ji)性(xing)和安全性(xing)的(de)高要求，2016年起，在國家科技(ji)部支(zhi)持下，中核(he)集(ji)團(tuan)原子能(neng)院開(kai)展了(le)基于超(chao)臨界二氧化碳動力(li)循環技(ji)術的(de)鈉冷快堆關鍵技(ji)術預先研究。
超臨界(jie)(jie)狀態下的(de)二氧化(hua)碳是目(mu)前(qian)(qian)世界(jie)(jie)上(shang)最先進(jin)的(de)熱(re)機循環(huan)工質之一，具有(you)循環(huan)效率高(gao)、設備體(ti)積小的(de)特點(dian)，能減少設備數量，降(jiang)低建造和維護成本，顯(xian)著(zhu)提高(gao)經濟性，因而具有(you)廣(guang)泛的(de)應用前(qian)(qian)景，是目(mu)前(qian)(qian)國內外研究的(de)前(qian)(qian)沿和熱(re)點(dian)。此外，由(you)于二氧化(hua)碳與液態金屬(shu)鈉(na)無劇烈反應，即使發生突(tu)發情況也具有(you)自(zi)我抑(yi)制機制，從而可自(zi)動減緩(huan)事(shi)故后果，顯(xian)著(zhu)提高(gao)鈉(na)冷快(kuai)堆的(de)安全性。
鈉-超臨界二氧化碳(tan)換(huan)熱(re)器(qi)(qi)作為循環(huan)系統中的(de)關鍵(jian)設備之(zhi)一(yi)，需在(zai)高(gao)溫(wen)高(gao)壓強腐蝕(shi)等苛刻條(tiao)件下實現(xian)高(gao)效換(huan)熱(re)。而印刷電路板(ban)式(shi)(shi)換(huan)熱(re)器(qi)(qi)則是一(yi)種(zhong)緊湊式(shi)(shi)高(gao)效換(huan)熱(re)器(qi)(qi)產品，兼具管殼式(shi)(shi)換(huan)熱(re)器(qi)(qi)和板(ban)式(shi)(shi)換(huan)熱(re)器(qi)(qi)的(de)雙重優點。
2019年，原(yuan)子(zi)能(neng)院聯合中(zhong)國船(chuan)舶(bo)集團725所(suo)研制了(le)高效緊(jin)湊型鈉-超臨界二(er)氧化(hua)碳印刷電路板式換(huan)熱(re)器(qi)樣機(ji)，并聯合漢華京電設計和建造了(le)鈉-超臨界二(er)氧化(hua)碳熱(re)工(gong)水(shui)力試驗(yan)裝置，開展(zhan)了(le)鈉-超臨界二(er)氧化(hua)碳換(huan)熱(re)器(qi)傳(chuan)熱(re)性能(neng)實(shi)驗(yan)。
2019年12月(yue)，鈉-二氧化碳換熱(re)器(qi)樣機(ji)制造完成。今(jin)年5月(yue)，傳(chuan)熱(re)性(xing)能實驗完成，傳(chuan)熱(re)功率(lv)和溫(wen)度分(fen)布等(deng)重要參數均(jun)與設計符合良好(hao)。該換熱(re)器(qi)技術(shu)除了應用(yong)(yong)于鈉冷快堆(dui)，還(huan)可用(yong)(yong)于鉛鉍合金(jin)(jin)、鈉鉀合金(jin)(jin)等(deng)其他(ta)液態金(jin)(jin)屬冷卻反應堆(dui)的動力轉換系統，具有廣(guang)闊的應用(yong)(yong)前(qian)景。
【責(ze)任(ren)編輯(ji)：趙(zhao)藝涵】
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