stringtranslate.com

HTR-PM

HTR -PM ( китайский :球床模块式高温气冷堆核电站) — китайский малый модульный ядерный реактор . Это высокотемпературный газоохлаждаемый (HTGR) реактор с шаровыми твэлами поколения IV , разработанный на основе прототипа HTR-10 . Технология предназначена для замены угольных электростанций во внутренних районах Китая в соответствии с планом страны по достижению углеродной нейтральности к 2060 году. [1]

Первая установка, первая в мире для этого типа реактора, имеет электрическую мощность 210 МВт. Она начала вырабатывать электроэнергию в декабре 2021 года и начала коммерческую эксплуатацию в конце 2023 года.

Технологии

HTR-PM — это высокотемпературный газоохлаждаемый (HTGR) реактор с шаровыми твэлами , первая в мире электростанция такого типа. Это конструкция поколения IV . Технология основана на прототипе реактора HTR-10 . [2]

Тепловая мощность реакторного блока составляет 250 МВт. Два реактора подключены к одной паровой турбине для выработки 210 МВт электроэнергии (210 МВт). [2]

HTR-PM использует гелиевый охладитель и графитовый замедлитель. Каждый реактор загружен более чем 400 000 камешков.

Каждый шарик имеет диаметр 60 мм. Они имеют внешний слой графита. Каждый содержит около 12 000 четырехслойных, покрытых керамикой топливных частиц урана (всего 7 г), обогащенных до 8,5% урана-235, диспергированных в графитовой матрице. [3]

Активная зона реактора имеет диаметр 3 м и высоту 11 м. Давление поддерживается на уровне 7 МПа. Давление пара (для теплопередачи) составляет 13 МПа, а температура — 567 °C (1053 °F). [3]

Первичные элементы реактора изготавливаются на заводе и транспортируются на место. [3]

Реактор изначально безопасен, даже если первичный контур потеряет мощность, он будет охлаждаться пассивно и не подвергнется расплавлению. [4] [5] Даже если трубы охлаждающей жидкости первичного контура разорвутся и отсоединятся от активной зоны реактора (повреждения, выходящие за рамки базового проекта), активная зона не расплавится и будет охлаждаться посредством естественной конвекции, не выделяя радиоактивные материалы. [6]

История

Демонстрационный проект для высокотемпературного газоохлаждаемого реактора с шаровыми твёрдыми твёрдыми твёрдыми телами (HTR-PM) был запущен в 2001 году. [7] Работа над первой демонстрационной электростанцией , состоящей из двух реакторов, приводящих в действие одну паровую турбину, началась в декабре 2012 года на атомной электростанции в заливе Шидао в провинции Шаньдун. Корпуса давления двух реакторов были установлены в 2016 году.

В статье Райнера Мурмана, опубликованной в 2018 году , были рекомендованы дополнительные меры безопасности, основанные на опыте эксплуатации реактора AVR. [8]

Корпус парогенератора, корпус газохода и корпус реактора первого реактора проекта были успешно соединены 28 апреля 2020 года, что открыло путь к установке главного гелиевого вентилятора. [9] [10]

Холодные функциональные испытания были успешно завершены в период с октября по ноябрь 2020 года. Смесь воздуха и гелия была сжата до максимального давления 8,9 МПа в первичном контуре теплоносителя. [11] После холодных функциональных испытаний были проведены горячие испытания в три этапа: вакуумное осушение, нагрев и осушение и горячие функциональные испытания. Горячие испытания начались в декабре 2020 года. [12] 12 сентября 2021 года первый из двух реакторов достиг критичности . [13] 11 ноября 2021 года второй реактор достиг первой критичности . [14] 20 декабря 2021 года первый реактор был подключен к государственной электросети и начал вырабатывать электроэнергию. [15] 9 декабря 2022 года проект HTR-PM продемонстрировал, что он достиг «первоначальной полной мощности». [16] Были проведены две первые в мире демонстрации безопасности, которые показали, что в случае полной потери электроснабжения остаточное тепло внутри реактора рассеется и охладится естественным образом без вмешательства человека или аварийного охлаждения активной зоны. Установка была введена в коммерческую эксплуатацию в декабре 2023 года. [17] Планируется построить обновленную более крупную электростанцию ​​HTR-PM600 мощностью 600 МВт с использованием шести реакторных установок HTR-PM. [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Китай запускает первый в мире высокотемпературный газоохлаждаемый реактор". Global Construction Review . 15 сентября 2021 г. Получено 28 октября 2021 г.
  2. ^ Аб Чжан, Цзои; Донг, Юджие; Ли, Фу; Чжан, Чжэнмин; Ван, Хайтао; Хуан, Сяоцзинь; Ли, Хун; Лю, Бинг; У, Синьсинь; Ван, Хун; Дяо, Синчжун; Чжан, Хайцюань; Ван, Цзиньхуа (март 2016 г.). «Демонстрационная электростанция с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором с галечным слоем (HTR-PM) в заливе Шидао в Шаньдуне мощностью 200 МВт: инженерная и технологическая инновация». Инженерное дело . 2 (1): 112–118. дои : 10.1016/J.ENG.2016.01.020 .
  3. ^ abc Ван, Брайан (13 декабря 2023 г.). «Китайский реактор с шаровыми твэлами наконец-то начал коммерческую эксплуатацию | NextBigFuture.com» . Получено 16 декабря 2023 г.
  4. ^ "Китай тестирует безопасность реактора HTR-PM". Nuclear Engineering International . 31 июля 2024 г.
  5. ^ Чжан, Цзои; Донг, Юджие; Ли, Фу; Хуан, Сяоцзинь; Чжэн, Яньхуа; Донг, Чжэ; Чжан, Хан; Чен, Чжипен; Ли, Сяовэй (июль 2024 г.). «Испытания на потерю охлаждения для проверки свойств безопасности первой в мире атомной электростанции HTR-PM». Джоуль . 8 (7): 2146–2159. дои : 10.1016/j.joule.2024.06.014.
  6. ^ Чжэн, Яньхуа; Ши, Лей (сентябрь 2010 г.). «HTR-PM两根一回路连接管断裂的进气事故分析» [Анализ проникновения воздуха при разрыве двух труб первичного контура HTR-PM].原子能科学技术[ Наука и технология атомной энергии ] (на китайском языке). 44 (Приложение): 253–257. doi :10.7538/yzk.2010.44.suppl.0253 (неактивен с 1 ноября 2024 г.). ОСЛК  690168966. ОСТИ  22552020.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  7. ^ "HTR-PM: Воплощение мечт в реальность". Nuclear Engineering International . 26 февраля 2019 г.
  8. ^ Мурманн, Райнер; Кемп, Р. Скотт; Ли, Цзюй (октябрь 2018 г.). «Необходима осторожность при эксплуатации и управлении отходами новых ядерных реакторов с шаровыми твэлами». Джоуль . 2 (10): 1911–1914. Bibcode :2018Джоуль...2.1911M. doi : 10.1016/j.joule.2018.07.024 .
  9. ^ "Ключевые компоненты второго реактора HTR-PM подключены: New Nuclear - World Nuclear News". world-nuclear-news.org . Получено 25 мая 2020 г.
  10. ^ "Прогресс в HTR-PM в Китае". Nuclear Engineering International . 26 марта 2020 г.
  11. ^ "Холодные испытания реакторов HTR-PM завершены : New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org . 4 ноября 2020 г. Получено 25 июля 2021 г.
  12. ^ "Начались горячие функциональные испытания реакторов HTR-PM: New Nuclear - World Nuclear News". World Nuclear News . 4 января 2021 г. Получено 25 июля 2021 г.
  13. ^ "Китайский реактор HTR-PM достиг первой критичности : New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org . 13 сентября 2021 г.
  14. ^ "Двойная критичность для китайской демонстрационной HTR-PM: новая ядерная тема - мировые ядерные новости". www.world-nuclear-news.org .
  15. ^ "Демонстрация HTR-PM, подключенного к сети: New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org .
  16. ^ "Демонстрационный китайский HTR-PM достигает полной мощности : New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org .
  17. ^ "Демонстрационный китайский HTR-PM вводится в коммерческую эксплуатацию : New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org .
  18. ^ "Китай планирует дальнейшие инновации в области высокотемпературных реакторов". www.world-nuclear-news.org . Архивировано из оригинала 4 июня 2023 г. Получено 8 ноября 2017 г.