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我国完成环形燃料元件零功率物理验证实验
时间:2018年11月28日 来源:科技日报 点击量:854 分享:

值班长下达插棒、提调节棒指令,堆芯功率慢慢上涨,再次调节后,功率表指针不再变化,表明堆芯达到临界状态。在国际上首次环形燃料零功率物理实验现场,中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)常务副院长李卓群表示,这是研发工作的里程碑式阶段成果,开启了我国环形燃料组件工程化实验验证征程。

燃料元件是反应堆的“心脏”,是影响核电安全性和经济性的最重要因素。

与通过研发新的包壳/芯块材料以提高燃料性能的技术路径不同,环形燃料主要通过改变元件结构提升整体性能。这种结构完全革新的先进燃料元件芯块被制成环状,内外表面被加装包壳管,有内外两个冷却剂通道,以增加传热面积、提高换热效率。与现有压水堆相比,若保持堆芯输出功率不变,燃料芯块和包壳的峰值温度更低,将显著提升堆芯安全性;若维持现有安全裕度不变,通过计算模拟证明,堆芯输出功率可提升20%—50%,大幅提高核电经济性。

“环状燃料从未在堆内应用,并且其堆芯物理计算分析方法与实心燃料存在明显差别,只做程序与程序的对比验证,有效性和可靠性不能得到完全验证。”原子能院堆工部主任杨红义说,实验可为计算程序检验提供最直接证据。

2008年,中核集团启动了压水堆环形燃料组件的研制工作。李卓群说,目前已经完成了基础技术研究,后续将继续完善商用压水堆环形燃料组件的标准设计和局部关键技术攻关,同时开展新一代1000兆瓦大型压水堆核电站、100兆瓦和30兆瓦小型压水堆环形燃料堆芯的方案设计,为下一步环形燃料组件工程化应用研究奠定基础。

据了解,当前研发的环形燃料组件所有结构部件均为我国自主设计和制造。


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