小型核动力堆指小型且简单的核能发电和产热机组。随着20世纪50年代的核电生产,反应堆规模已从60兆瓦增至130占议是乡顾任毛0兆瓦以上。国际原子能机构(IAEA)将“小型”定义为小于300 MWe。
- 中文名称 小型核动力堆
- 特点 成本低,提供远离主电网系统电力
- 应用地点 电厂
- 驱动力来源 利用高温氦气来直接驱动汽轮机
产品特点
特点:资本成本低,可以提供远离主电网系统电力
驱动力来源:利用高温氦气来直接驱动汽轮机。
(注:传统反应堆安全系统是"有源的",即它们涉及到根据指令进行电气或机械操作,其中有部分设计的系统无源操作,如压力释放阀等。它们都要求相应的备用系统。固有安全仅依靠诸如对流电流、重力或抗高温等物理现象,而不是工程部件发挥功能。)
介绍
定义:小型且简单的核能发电和产热机组
(注:随着上个世纪50年代有核电生产以来,反应堆的规模已经从60MWe增加至1300MWe以上。国际原子能机构(IAEA)将"小型"定义为300 MWe以下。)
应用来自概况
应用概况:
美国国会现在正在向小型模块式核电站(工厂制造的模块在现场进行安装)和先进气冷设计(多达10个以上连续建造以形成大型电站的模块设计)的研究提供资金支持。美国能源部旧获跳状试2001年的报告对2010年可能部署的9种设计进行360百科了审查。
有些堆设计用于远离输电网且负荷小的地区,还有些堆设计群堆运行以与大型机组竞争。美国能源部估算的50 MWe机组的发电成本为5.4~10.7美分/千瓦时(阿拉斯加和夏威夷的电价为5.9~36美分/千瓦时)。
在俄罗斯西伯利亚的偏远地区的比利比诺联合发电站有4座小型核电机组正在运行。这诉句构4台热功率为62几总江MWt的机组是特殊的石些异墨慢化沸水设计,水/蒸汽管道穿过慢化剂。这些机组为当地供暖,并且每台机组生产11MWe(净)电力。香自1976年以来,它们运行良好,成本远低于北极地区的化石燃料方案。
轻水堆
轻水堆:
美国的实践是非常小型的军用电站,如1962~19用照极屋又告板72年间在南极洲麦钢克默多站运行的11MWt、5 MWe(净)的PM-3A反应堆,总计发电7800万千瓦时。此外还有一项小型反应堆开发军用计划,上世纪50年代有一些小型反应堆投入使用。最大的1座是67MWe的大石角沸水堆,运行了35年,1997年关闭。
俄罗斯的KLT-40是一升什棉微投应起医庆溶讲种经过充分验证用于破冰船的反应堆,现在被建议用于紧破演况运断永析况除盐、驳船以及为偏远地区提供35MWe(净)电力和热能等更广泛的用途。虽然这种堆设计换料血烧温否日齐代贵周期为3年,但是我们需要正视的是它们可以成对运行以应付停堆期,也许还可以具备船上换料和乏燃料贮存能力。
尽管这种反应堆堆芯通常采用强杀价钱怕贵认毛条请制循环冷却,但是其设计是依靠对流电流进行应急冷却。燃料为含有可燃毒物的U服笑-Al合金,锆合金包壳备段补夜存超义,并且可以被高度浓缩。除发电外,述散卫观景子封派还可以产出35MWt的热能用于海水淡化。
阿根廷CNEA和INVAP正在开发的CAREM(先进型小型核电站)是一种内有蒸汽发生器的100MWt/2免爱故继够5MWe的压水堆模块,用于发电农(25MWe),或作为研究堆,也可以用于海水淡化。CAREM在其反应堆压力容器内具有完整的一级冷却剂系停并么视斤出妈油开统(因此称为"一体"压水堆),自加压并完全依靠电流对流。燃料是标准的3.4%浓度的压水堆燃料,含有可燃毒物,每年换料叫冷台千行酒声案氧经缺。这是一种可以在10年内部署的成熟设计。
更大规模的反应堆还有韩国的SMART(系统集成模块先进堆),这是一种330MWt的压水堆,集成蒸汽发生器和改进的安全特性。它是设计用于发电(高达100MWe)和/或诸如海水淡化等的热能应用。其设计寿期为60年,换料循环周期为3年。目前正在按其1/5规模(65MWt)建造1座电站,2007年投入运行。
日本原子能研究所(JAERI)正在开发MRX,一种小型(50~300MWt)一体化压水堆,用于舰船推进或本地能源供应(30MWe)。整座设施都在工厂制造。设计采用传统的4.3%浓度的压水堆铀氧化物燃料,换料周期为3.5年,安全壳内注满水以增强安全性。这种堆可以在10年内部署。
西屋公司正在开发第4代反应堆--国际创新与保障堆(IRIS)。IRIS-50是50MWe的模块加压水堆,集成一回路冷却剂系统,通过对流循环。燃料与目前的轻水堆燃料近似,浓度为5%,含有可燃毒物,换料周期为5年(浓度更高,周期更长)。2010年以前可以部署。
美国通用电气公司(GE)和普度大学以GE的简化沸水堆(SBWR)为基础,正在合作开发200MWe和50MWe两种规模的模块式简化沸水堆(MSBWR)。该设计利用冷却剂中的对流,5%浓度的压水堆燃料,10年换料周期。2010年以前可以部署。
TRIGA动力系统是一种基于通用原子能公司(GA)经过验证的研究堆设计的压水堆概念。其设计是在相对低温下运行的64MWt、16.4MWe的池式系统。二回路冷却剂为有机的全氟化碳。燃料为20%浓度的铀锆氢化物,含有少量可燃毒物,换料周期为18个月。乏燃料贮存在反应堆压力容器内。
开发
D 得到良好开发的中小型反应堆:
CAREM 25MWe PWR 阿根廷CNEA和INVAP
KLT-40 40MWe PWR俄罗斯OKBM
MRX 30MWe PWR 日本JAERI
IRIS 50MWe PWR美国西屋
SMART 100MWe PWR 韩国KAERI
模块式SBWR 50MWe BWR 美国GE和普度大学
PBMR 110 MWe HTGR 南非Eskom
GT-MHR 185MWe HTGR 美国GA,俄罗斯Minatom