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时间:2017-07-05 来源:总体技术部、电气仪控所、先进核电技术研究中心 作者:王煦嘉、马志才、廖亮、陈其昌
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小型模块化反应堆(smr)的设计和研发在全世界范围内不断升温,是近年来当之无愧的研究热点。在此背景下,第二十五届国际核工程大会(icone 25)举行了以“smr(小型模块化反应堆)”为主题的专家论坛。

本场论坛由中核集团多用途模块化小堆总设计师宋丹戎和日本电力中央研究所的nobuyuki ueda先生主持。

钍基熔盐堆(tmsr)是 “未来先进核裂变能”的主要内容之一

上海应用物理研究所副所长戴志敏表示钍基熔盐堆(tmsr)核能系统项目是中科院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能”的主要内容之一,其研究目标是研发第四代熔盐堆堆核能系统,解决钍铀燃料循环和钍基熔盐堆相关重大技术挑战。

目前在钍-铀燃料循环方面,熔盐堆将采用三步走策略:一是采用在线裂变产物去除加批料式换料方案;二是进行钍和铀的回收再利用;三是实现完全的在线熔盐后处理。

熔盐堆已在熔盐泵、阀门、换热器以及实验回路方面开展了大量研发,目前按1:3比例的400kw模拟反应堆tmsr-sf0的初步设计已经通过专家。与此同时,2mwth的液态燃料实验堆以及10mwth的固体燃料实验堆概念设计已经开展,未来将进行更大功率的示范堆和商用堆的研究。

先进紧凑型压水堆小堆cap200

王煦嘉作报告

院小型反应堆项目负责人王煦嘉在会上发表了关于小堆多用途发展的展望和观点,介绍了snerdi在小堆领域的研发工作并重点介绍了cap200的技术特点和研发进展。

cap200是基于非能动系列化研发平台和核电重大专项研发成果的紧凑型压水堆小堆型号,主要面向热电水联供和旧小火电厂替代,具有:较高的机组容量以满足经济性指标和市场应用需求;较高的固有安全性和安全裕度,具备长期非能动安全能力;技术上实现消除厂外应急、废物最小化和灵活运行目标;占地面积小、技术成熟度高、建造周期短、厂址适应性广;安全性高、经济性好、竞争力强,具备快速工程化条件。

大型非能动反应堆氯化物熔盐快堆

elysium首席技术官pheil在会上介绍了其氯化物熔盐快堆研究情况。他表示,elysium选择开发采用氯化物熔盐冷却的快谱反应堆,是1000mwe的大型反应堆,具有约40%的发电效率,可以采用贫铀、低浓铀、工业钚等多种燃料,同时具有高温、低压、非能动安全等设计特点。

pheil指出,采用氯化物熔盐的熔点比以前的氟化物熔盐更低,同时不再需要使用锂-7以及避免锂-6产氚问题,氯化物熔盐的腐蚀性也更低。elysiyum目前采用闭式燃料循环方式,其研发的燃料循环过程将比现有的后处理技术更简单,且具有良好的防扩散性能。

核电领域的下一个10年,是smr技术百花齐放的10

来自国际原子能机构(iaea)核电处的matthias krause先生跳出具体技术讨论的范畴,分享了对于smr技术发展现状、特点的理解以及近期iaea为推进smr技术发展所作的工作。近年来iaea针对smr技术发展,分别在信息交流平台建设、研发流程指导、具体技术操作说明等方面给予了积极的助力和支持。在会议的回答环节中,matthias面对“在iaea接触到的众多smr技术路线中,哪种路线最有前途?”给出了颇有启发性的回答:“国情不同、应用场合的区别决定了smr技术路线会保持这样的多样性。也许核电领域的下一个10年,是smr技术百花齐放的10年。”

经验反馈与安全监管

来自加拿大核安全委员会的jovica riznic先生认为已经积累的反应堆运行经验,同样可以适用于smr。他向与会嘉宾展示了“风险指引型管道可靠性分析”的可行性,也表示,小堆的研发建设,将给先进制造、新的运行条件、在线监测等方面带来新的机遇与挑战。

来自iaea核安全与安保司核设施安全处监管活动科的stewart magruder先生,介绍了iaea组织的smr监管方论坛,从安全分级方法、纵深防御、应急计划区范围这三个方面开展的相关工作,并针对近期可能部署的smr技术给出了相关设计安全要求的修改建议。

本场专家论坛是asme icone 25的重要组成部分,展示了技术路线、发展策略、研究现状、机构支持、安全监管等各类内容,为我国小堆开发、建设和监管,提供了有益的参考。

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