年内实现双堆满功率!我国四代核电最新进展!

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中国华能集团有限公司石岛湾高温气冷堆示范工程(全球首座四代高温气冷堆核电站)又有新进展,据悉,9月12日4时40分,石岛湾高温气冷堆示范工程1号反应堆完成初装堆芯建立,堆芯全部为7:8混合燃料元件,目前按计划开展后续工作。2号堆正在开展低功率试验阶段堆芯换料,示范工程进展顺利。

初装堆芯是指堆芯活性区完全由燃料元件与石墨球按比例均匀混合后装满,其反应性能够达到满功率运行的状态。初装堆芯建立,进一步验证了示范工程总体设计的准确性,为实现年内双堆满功率运行目标奠定了基础。

华能集团计划,石岛湾高温气冷堆示范工程将于年内实现双堆满功率运行。

石岛湾高温气冷堆核电站示范工程项目,是全球首座具有第四代核电技术主要特征的球床模块式高温气冷堆核电站,示范工程设备国产化率达到93.4%。

该示范工程装机容量20万千瓦,2012年底在山东荣成开工建设。项目实施单位为华能石岛湾核电公司,由华能集团、清华大学以及中核集团出资组建,持股比例分别为47.5%、32.5%和20%。

该示范工程是中国落实核电“走出去”战略的优选堆型之一,2006年与探月工程、北斗导航一并被列入十六个国家科技重大专项。

2021年11月11日,该示范工程两台反应堆均进入带核功率运行状态。12月20日,1号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价,首次并网成功,发出第一度电 。


 
这是第四代核电技术从“实验室”到“工程应用”的历史跨越,意味着华能集团成为继中核集团、中广核、国家电投之后第四家发出核电的央企。

不同于常规压水堆核电工程,石岛湾高温气冷堆由两座反应堆、两台蒸汽发生器带动一台汽轮机发电。

高温气冷堆(HTGR)是核能反应堆的堆型之一,固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛,在核能发电、热电冷联产及高温工艺热等领域商业化应用前景广阔。

之所以叫高温气冷堆,是因为它在冷却过程中不使用水,而是采用惰性气体氦气来冷却。使用氦气的主要特点是能够充分吸收热量,从而产生700多度的高温。目前普遍使用的水冷反应堆则只能产生300多度的高温。

核反应堆冷却剂的出口温度对发电效率有决定性影响。高温气冷堆氦气出口平均温度可达750摄氏度,并具备提高至950摄氏度以上的潜力,采用传统蒸汽循环方式,热效率可以达到40%-47%;采用氦气循环方式,热效率可达到50%。

与压水堆相比,高温气冷堆的发电能力相当于一座同等热功率压水堆发电能力的1.5倍,发电效率高约10%,并且排放到环境中的热量相对较少。

高温气冷堆产生的高温工作介质可以作为高温工艺热源,用于煤的气化、液化、技术冶炼等工艺,并能大大降低高温制氢的成本,形成无污染、无排放的能源链。

此外,高温气冷堆通过技术改进可以提供高达1000摄氏度的高温工艺热和高参数工业蒸汽,可应用于热化学裂解水制氢、天然气重整,煤的气化和液化、油页岩加工、稠油注蒸汽开采、石油炼制、区域供热和海水淡化等领域。

高温气冷堆采用小型模块化设计,电站容量可根据区域需求能力和地理条件合理规划并建设,厂址适应性强。

华能集团自2004年进入核电领域,2021年年初制定发布的核电产业中长期发展战略规划显示,总体思想是“双轮驱动”,坚持先进压水堆和高温气冷堆并进发展,持续引领高温气冷堆技术优化和商业化推广,目标是建设世界一流的核电运营商。

华能集团正全力打造新能源、核电、水电三大支撑。今年7月15日,该公司控股建设的首座大型压水堆核电站——华能海南昌江核电二期工程3号机组核岛安装正式开工。
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