為滿足第四代先進核能系統(tǒng)對經(jīng)濟性和安全性的高要求逛径,2016年起圆裕,在科技部支持下,中核集團原子能院開展了基于超臨界二氧化碳動力循環(huán)技術(shù)的鈉冷快堆關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究呛靡。
超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)是目前世界上最先進的熱機循環(huán)之一耍才,具有循環(huán)效率高、設(shè)備體積小的特點筝闹,能減少設(shè)備數(shù)量媳叨,降低建造和維護成本,顯著提高經(jīng)濟性关顷,因而具有廣泛的應(yīng)用前景糊秆,是目前國內(nèi)外研究的前沿和熱點。此外议双,由于二氧化碳與液態(tài)金屬鈉無劇烈反應(yīng)痘番,即使發(fā)生突發(fā)情況也具有自我抑制機制,從而可自動減輕事故后果平痰,顯著提高鈉冷快堆的安全性汞舱。
鈉-超臨界二氧化碳換熱器作為循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一,需在高溫高壓強腐蝕等苛刻條件下實現(xiàn)高效換熱宗雇。而印刷電路板式換熱器是一種緊湊式高效換熱器產(chǎn)品昂芜,兼具管殼式換熱器和板式換熱器的雙重優(yōu)點。
2019年赔蒲,原子能院聯(lián)合中船重工725所研制了高效緊湊型鈉-超臨界二氧化碳印刷電路板式換熱器樣機泌神,并聯(lián)合漢華京電設(shè)計和建造了鈉-超臨界二氧化碳熱工水力試驗裝置,開展了鈉-超臨界二氧化碳換熱器傳熱性能實驗库樊。
2019年12月棠裹,鈉-二氧化碳換熱器樣機制造完成。今年5月憎材,傳熱性能實驗完成未蚕,傳熱功率和溫度分布等重要參數(shù)均與設(shè)計符合良好。這一換熱器技術(shù)除了應(yīng)用于鈉冷快堆投墩,還可用于鉛鉍合金辛啰、鈉鉀合金等其他液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆的動力轉(zhuǎn)換系統(tǒng),具有廣闊的應(yīng)用前景彰畅。