我國(guó)完成超臨界水冷堆首階段研發(fā)

　　超臨界水堆（SCWR）是六種第四代核反應(yīng)堆中唯一以輕水做冷卻劑的反應(yīng)堆，它是在現(xiàn)有水冷反應(yīng)堆技術(shù)和超臨界火電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的革新設(shè)計(jì)。與目前運(yùn)行的水冷堆相比，它具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、裝置尺寸小、熱效率高、經(jīng)濟(jì)性和安全性更好的特點(diǎn)。這讓SCWR成為一種比較有前途的先進(jìn)核能系統(tǒng)。我國(guó)目前第三代新型核反應(yīng)堆已經(jīng)能?chē)?guó)產(chǎn)化，開(kāi)始第四代研制。

　　中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院以下簡(jiǎn)稱(chēng)“核動(dòng)力院”副總工程師肖澤軍日前在某國(guó)際核能會(huì)議上透露，我國(guó)超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)第一階段基礎(chǔ)技術(shù)研究研發(fā)目標(biāo)已完成，提出了超臨界水冷堆總體技術(shù)路線，完成了中國(guó)百萬(wàn)千瓦超臨界水冷堆CSR1000總體設(shè)計(jì)方案和材料選型方案。同時(shí)還完成了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究，初步構(gòu)建了設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)體系。

　　就在5月20日，中國(guó)政府簽署了加入第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇GIF超臨界水冷堆SCWR系統(tǒng)安排協(xié)議,完成了加入GIFSCWR的全部法律程序，正式成為其成員，并隨之參與國(guó)際超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)。

　　信息顯示，加入GIFSCWR標(biāo)志著由核動(dòng)力院牽頭、協(xié)調(diào)組織國(guó)內(nèi)相關(guān)單位代表中國(guó)參加第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇超臨界水冷堆系統(tǒng)獲得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。我國(guó)今后將不再以觀察員的身份參加該系統(tǒng)的相關(guān)活動(dòng)，而是參加GIF框架下的相關(guān)超臨界水冷堆研發(fā)活動(dòng)。

　　除已收獲成果的第一階段研發(fā)工作，超臨界水冷堆技術(shù)路線圖中還有四個(gè)階段的發(fā)展，且一直持續(xù)到2025年。四個(gè)階段包括2014年-2017年實(shí)施技術(shù)研發(fā)第二階段，2017年-2021年進(jìn)行工程技術(shù)研發(fā)，2019年-2023年進(jìn)行工程實(shí)驗(yàn)堆設(shè)計(jì)建造，2022年-2025年進(jìn)行百萬(wàn)千瓦級(jí)超臨界水冷堆標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究。

　　“基于熱工水力及材料初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)分析及初步可行性研究，提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)超臨界水冷堆CSR1000總體設(shè)計(jì)方案，確定了總體技術(shù)參數(shù)，獲得了初步可行性的堆結(jié)構(gòu)、堆芯和燃料組件設(shè)計(jì)。”肖澤軍介紹了目前研發(fā)進(jìn)展中的第二個(gè)標(biāo)志性成果。

　　就下一步的研發(fā)計(jì)劃，肖澤軍透露，在技術(shù)研發(fā)的第二階段關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段，將全面掌握超臨界水冷堆設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法，完成CSR1000的工程實(shí)驗(yàn)堆的設(shè)計(jì)研究;完成堆外實(shí)驗(yàn)、材料優(yōu)化及工程應(yīng)用堆外性能、燃料元件輻照考驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān);完成包殼和堆內(nèi)構(gòu)件材料入隊(duì)輻照考驗(yàn)。

　　記者了解到，超臨界水冷堆是一種高溫高壓水冷反應(yīng)堆，其本質(zhì)是運(yùn)行在臨界點(diǎn)22.1MPa，374℃之上的輕水堆。與常規(guī)水冷堆相比，具有熱效率高、系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單、功率規(guī)模大、主設(shè)備和反應(yīng)堆廠房尺寸小、技術(shù)基礎(chǔ)好等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)際上的關(guān)注和重視。美國(guó)、日本、加拿大、德國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、韓國(guó)等從本世紀(jì)初開(kāi)始就相繼開(kāi)展了該技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

　　據(jù)肖澤軍介紹，核動(dòng)力院2003年便開(kāi)始超臨界水冷堆技術(shù)跟蹤研究。2006年全面啟動(dòng)研究工作，成立了項(xiàng)目管理辦公室和專(zhuān)家組并組建了研究團(tuán)隊(duì)。2009年11月，國(guó)防科工局正式批準(zhǔn)了其申報(bào)的“超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)第一階段”項(xiàng)目立項(xiàng)。2010年，核動(dòng)力院聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家高校和科研機(jī)構(gòu)，廣泛開(kāi)展超臨界水冷堆技術(shù)協(xié)作。其中參與單位包括了西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、南華大學(xué)、武漢大學(xué)、西南交通大學(xué)、西南電力設(shè)計(jì)院及東方汽輪機(jī)廠等。

　　2013年12月12日，超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)第一階段通過(guò)了國(guó)防科工局組織的驗(yàn)收。驗(yàn)收結(jié)論稱(chēng)，該項(xiàng)目按照批復(fù)全面完成了研究?jī)?nèi)容，達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)獲得了創(chuàng)新性的研究成果，實(shí)現(xiàn)了研究目標(biāo)。

　　而在國(guó)際合作方面，我國(guó)已與俄羅斯、加拿大、日本簽署了超臨界水冷反應(yīng)堆雙邊合作計(jì)劃?！澳壳笆躀AEA邀請(qǐng)，正在申請(qǐng)加入IAEA新開(kāi)的SCWR-CRP超臨界水堆聯(lián)合研究計(jì)劃項(xiàng)目?！毙绍姺Q(chēng)。

　　據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)信息顯示，超臨界水冷堆研究也是科技部“973計(jì)劃”的重要重要內(nèi)容。包括核動(dòng)力院、復(fù)旦大學(xué)等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)多家高等院校和科研單位先后聯(lián)合承擔(dān)了“973計(jì)劃”中的《超臨界水冷堆關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題基礎(chǔ)研究》《中歐超臨界水冷堆燃料驗(yàn)證項(xiàng)目》和《超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)》等項(xiàng)目，開(kāi)展了《超臨界水冷堆核能系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)研究》《超臨界水冷堆試驗(yàn)與試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)研究》和《超臨界水冷堆材料研究》等，一批重要研究成果為我國(guó)超臨界水堆的后續(xù)研發(fā)工作奠定了基礎(chǔ)。

　　鏈接

　　第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇GIF成立于2000年，是為滿(mǎn)足全球未來(lái)能源需求而建立的國(guó)際合作框架，其成員包括加、中、法、日、韓、南非、瑞士、美、俄、歐洲原子能共同體等13個(gè)國(guó)家。GIF的主要目的是開(kāi)發(fā)具有更好安全性與可靠性、可持續(xù)性、抗擴(kuò)散性和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的第四代核能技術(shù)，主要任務(wù)是就六個(gè)國(guó)際公認(rèn)最有潛力的第四代核電站堆型——鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水冷堆、超高溫氣冷堆和熔鹽堆開(kāi)展合作研究。我國(guó)于2006年加入GIF,并分別于2008年和2009年加入了GIF超高溫氣冷堆和鈉冷快堆兩個(gè)子系統(tǒng)。

來(lái)源： 騰訊新聞

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