高溫氣冷堆檢視原始碼討論檢視歷史
| 高溫氣冷堆 |
作為一種先進第四代核電堆型技術，高溫氣冷堆具有安全性好、效率高、經濟性好和用途廣泛等優勢，能夠代替傳統化石能源，實現經濟和生態環境協調發展。
簡介
高溫氣冷堆具有固有安全、模塊化設計與建造和多用途等特性，被認為是最有前途的第四代反應堆堆型。技術上，高溫氣冷堆可以取消場外應急，具備替代關停退役中小火電廠老舊機組能力。高溫氣冷堆替代中小型火電，是一種解放思想、開拓思路的核能利用理念，是核能利用體系內的重大創新，對於緩解環境保護、節能減排與經濟發展、社會穩定之間的矛盾具有重要的意義。用氣體作為冷卻劑的氣冷反應堆技術，最早應用於軍用核材料的生產，後來逐步發展成為商用發電的動力反應堆。它大致分為四個階段：早期氣冷堆（Magnox堆）、改進型氣冷堆（AGR堆）、高溫氣冷堆和模塊式高溫氣冷堆。模塊式高溫氣冷堆按照堆芯結構的特點，還可以分為球床堆和稜柱堆兩大類型。球床堆採用球形燃料元件，利用球在反應堆堆芯中的緩慢移動實現不停堆連續換料。它的優點是提高反應堆的可利用率，實現比較均勻的功率分布和燃料的燃耗深度，以及沒有大的後備反應性，有利於反應堆的控制。
評價
球床堆技術由德國於利希研究中心R.Schulton教授發明，在德國開展了大量的研究和發展工作，建設了15MWe的高溫氣冷堆（AVR）實驗反應堆和300MWe的高溫釷反應（THTR）工業示範堆。我國在國家高科技研究發展計劃的支持下於2000年在清華大學建成10MW高溫氣冷試驗堆（HTR-10），是世界上首個實現「模塊式」肩並 肩布置的球床高溫氣冷堆的實驗堆。美國和日本主要發展了稜柱堆。美國建設了Peach Bottom實驗堆和Fort St. Vrain工業示範堆，日本建設了高溫實驗反應堆（HTTR）。球床堆和稜柱堆的主要差別是燃料的幾何形狀不同。但是兩種高溫氣冷堆的核心技術，例如，全陶瓷包覆顆粒燃料、氦氣冷卻劑和石墨慢化劑都是相同的。二者在20世紀80年代以後不約而同地轉向了「模塊式」高溫氣冷堆的技術發展方向，應用領域也是相同的。具有優異的固有安全性是模塊式高溫氣冷堆的突出特徵。國際上把高溫氣冷堆列為符合第四代先 進核能系統技術要求的堆型之一。2003年發表的第四代核能系統路線圖報告把超高溫氣冷堆（VHTR）列為第四代核能系統6種候選技術之一。2010年後更新的路線圖報告則將VHTR更改為V/HTR（超高溫氣冷堆/高溫氣冷堆），並說明它包括的溫度範圍是700~1000℃德國最初於1960至1990年在球床高溫氣冷堆方面開展了大量的研究工作，美國在同期也發展了稜柱燃料的高溫氣冷堆。20世紀80年代早期，德國提出了模塊式高溫氣冷堆的概念，之後高溫氣冷堆的發展進入了模塊式高溫氣冷堆的發展階段，德國、美國、日本、俄羅斯、南非和中國等都曾經開展了大量的研究，研究和發展了一系列基本具備建設首個示範工程的工程設計。[1]