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低温核供热堆介绍

一体化壳式核供热堆(简称“低温核供热堆”)是清华大学自主研发的具有我国完全自主知识产权的先进核反应堆技术。通过5MW低温核供热实验堆的建设、运行和商用200MW低温核供热堆关键技术攻关及验证试验,充分证明了这些技术的安全可靠性。

核供热技术致力于推进国家能源安全战略和可持续发展战略的综合解决方案。低温核供热堆在提供安全、经济、高品质的工业蒸汽、城市集中供热、淡化海水和热电联供的同时,实现了对环境的“零排放”,是国家鼓励发展的节能减排技术,已经具备商业示范和推广的条件,被列入国家多个相关的发展规划。

技术特点

低温核供热堆是在成熟的压水堆技术基础上,采用了先进的反应堆安全原理和一系列先进技术,具有良好的固有安全和非能动安全性,在任何工况下不需要采取厂外撤离、隐蔽等应急措施。

1.一回路采用一体化、自稳压设计,大大简化了系统,提高了反应堆的安全性。

2.一回路采用全功率自然循环冷却,不需要主泵等外在动力的驱动,完全依靠最基本的物理规律。

3.通过热辐射和热传导等非能动地安全手段即可排出堆芯余热,不需要设置外部动力设施。

4.采用新型的水力驱动控制棒系统和重力注硼,为安全停堆提供双重可靠手段。

5.采用双层承压壳紧贴式设计,在各种工况下保持堆芯淹没在水中,有效避免失水事故的发生。

低温核供热堆一体化布置示意图

 安全可靠,应用广泛

低温核供热堆热量传输通道采用三回路设计,在反应堆(一回路)和用户(三回路)之间设置中间隔离二回路,形成放射性实体隔离,而且二回路压力高于一回路,有效防止堆内放射性的释放。鉴于该技术的安全性和适用性,低温核供热堆可直接应用于民生领域,着眼于21世纪国民经济发展和居民生活改善最基本的“热、电、水、汽、冷”等资源和能源需求,同时实现产品规模化生产,具有较好的市场经济性。

效益显著

低温核供热堆技术是理想的低碳能源技术,能够在实现能源可靠供应、调整能源结构的同时,减少碳的消耗和排放,有效保护环境,解决环境污染问题,确保社会可持续性发展。与燃油、燃煤和燃气相比,使用核供热技术可以节能减排,实现大气污染物“零排放”。相同功率的低温核供热堆与化石燃料锅炉房排放物相比,核供热技术具有显著的环境效益和社会效益。

核能供热——构筑多重热力供应保障系统

一座200MW热功率低温核供热堆,在城市集中供热领域,冬季可满足400~500万平方米建筑面积的集中供热;在工业蒸汽生产领域,每小时可生产300吨的高品质蒸汽,满足化工、冶炼、造纸、纺织印染等工业领域的需求。核供热技术,不仅可以解决燃煤供热的污染和运输问题以及燃油、燃气供热的资源短缺和经济性问题,还可以构筑煤炭、石油、天然气、核能的多重热力供应保障系统。

核能海水淡化——安全、高效、清洁的淡水解决方案

低温核供热堆凭借自身的技术特点,非常适合与海水淡化装置耦合,形成安全、高效、清洁的淡水解决方案:

  • 采用核能耦合、蒸汽透平、热膜混合的海水淡化技术方案,可实现热能的梯级利用,提高热能利用率和淡化水的产能。
  • 利用反应堆作为热源,在生产淡水时不对环境排放有害物质,确保清洁生产。
  • 可以大规模生产淡化水,一座200MW热功率低温核供热堆海水淡化厂,每天最多可生产36万吨淡化水。

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