高溫氣冷堆技術(shù)，中國領(lǐng)跑 建成后將正式跨入商用階段

《人民日?qǐng)?bào)》（2016年12月22日12版）

本報(bào)北京12月21日電（記者趙婀娜）60萬千瓦高溫氣冷堆核電站技術(shù)方案21日在清華大學(xué)發(fā)布。該項(xiàng)目標(biāo)志著我國高溫氣冷堆技術(shù)從“863”時(shí)期的“跟跑”位置，到示范工程階段的“領(lǐng)跑”位置，正式跨入商用階段。建成后將成為國際首個(gè)商用高溫氣冷堆核電站。

高溫氣冷堆，是指用氣體作冷卻劑，出口溫度高的核反應(yīng)堆，是目前世界最安全的核反應(yīng)堆堆型之一。由清華自主研發(fā)、我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫氣冷堆是國際公認(rèn)的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，具有安全性好、堆芯不會(huì)融毀及溫度高、用途多等優(yōu)勢(shì)。2012年，在山東榮成開工建設(shè)了全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程。目前，示范工程已進(jìn)入到設(shè)備安裝調(diào)試階段，力爭(zhēng)2017年底前后并網(wǎng)發(fā)電。此次發(fā)布的60萬千瓦設(shè)計(jì)方案，是在山東榮成的示范工程基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，將具有同樣的固有安全性、同樣的主設(shè)備設(shè)計(jì)和同樣的運(yùn)行參數(shù)。

2012年，在山東榮成開工建設(shè)了全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程。

60萬千瓦高溫氣冷堆核電站采用6個(gè)反應(yīng)堆模塊連接1臺(tái)蒸汽機(jī)輪機(jī)的設(shè)計(jì)方案，與常規(guī)壓水堆核電站核島廠房體積和占地面積相當(dāng)。每個(gè)反應(yīng)堆模塊熱功率為250兆瓦，機(jī)組的熱功率將達(dá)到1500兆瓦，電功率可達(dá)655兆瓦，發(fā)電效率43.7%。

國家重大科技專項(xiàng)高溫氣冷堆核電站示范工程總設(shè)計(jì)師張作義介紹，設(shè)計(jì)研發(fā)60萬千瓦高溫氣冷堆商業(yè)核電站意義重大。

首先，結(jié)構(gòu)更加緊湊和優(yōu)化，建筑面積顯著低于示范工程。根據(jù)設(shè)計(jì)，該核電站的建造成本將接近壓水堆核電站。“通過主設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和擴(kuò)大核燃料的生產(chǎn)規(guī)模，可以降低核電站的建造和運(yùn)行成本，從而提高整個(gè)核電站的經(jīng)濟(jì)性?！睆堊髁x說。

“目前我國大部分運(yùn)行的燃煤電廠是60萬千瓦的規(guī)模，而高溫氣冷堆的蒸汽參數(shù)與燃煤電廠一致，因此高溫氣冷堆核電站的常規(guī)島可以很好地利用我國現(xiàn)有成熟的火電技術(shù)和建造能力。此外，高溫氣冷堆可以替代環(huán)境敏感區(qū)的燃煤及燃?xì)獍l(fā)電。”張作義介紹，高溫氣冷堆在燃煤替代、熱電聯(lián)產(chǎn)、核能制氫等方面有更廣闊的前景。同時(shí)，它也是我國核電走出去戰(zhàn)略的重要力量。目前我國已與沙特、印尼等國簽署了高溫氣冷堆合作備忘錄。

目前我國已突破高溫氣冷堆的全部核心技術(shù)，并有多個(gè)世界首創(chuàng)，如世界首個(gè)規(guī)模化陶瓷包覆顆粒球形燃料元件生產(chǎn)廠、首個(gè)電磁軸承主氦風(fēng)機(jī)等。反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等主設(shè)備也已完全國產(chǎn)化。

國家重大科技專項(xiàng)高溫氣冷堆核電站示范工程總設(shè)計(jì)師張作義

“在從20萬千瓦到60萬千瓦，從示范工程到商用的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐中，通過發(fā)展高溫氣冷堆可以把國內(nèi)多家核電設(shè)備制造商、建造商和運(yùn)營商整合起來，打造成一個(gè)完整的高溫氣冷堆核電產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，還為后續(xù)建造60萬千瓦高溫氣冷堆超臨界發(fā)電機(jī)組奠定基礎(chǔ)?！睆堊髁x介紹。

相關(guān)報(bào)道：美媒稱中國推出高溫氣冷堆核電站項(xiàng)目 助力清除霧霾

參考消息網(wǎng)11月10日?qǐng)?bào)道 美媒稱，由于對(duì)氣候變化的擔(dān)心，以及需要達(dá)到國際上確定的減少碳排放目標(biāo)，許多清潔能源項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，但也有一些項(xiàng)目是為了實(shí)現(xiàn)更直接和明顯的目標(biāo)——清潔空氣。

據(jù)美國《福布斯》雜志網(wǎng)站11月8日?qǐng)?bào)道，10月，在2016年國際高溫氣冷堆技術(shù)專題會(huì)議上，清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院院長張作義教授向國際同行介紹了球床模塊式高溫氣冷堆核電站（HTR-PM）的現(xiàn)狀，這是當(dāng)今世界正在進(jìn)行的令人感興趣的清潔空氣項(xiàng)目之一。他的介紹結(jié)束后，場(chǎng)內(nèi)掌聲經(jīng)久不息，在場(chǎng)的科學(xué)家和工程師們反響熱烈，一些聽眾40多年前就曾參與高溫氣冷堆技術(shù)的研究。

報(bào)道稱，中國的HTR-PM項(xiàng)目完全是為了以低成本的方式清除空氣污染并減少中國大型600MWe級(jí)超臨界燃煤電廠的二氧化碳排放。這不是要最終取代現(xiàn)有設(shè)施的不切實(shí)際的長遠(yuǎn)計(jì)劃，相反，其第一個(gè)示范工程已接近完成，商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)將從2018年年中至年底開始，而且大部分設(shè)備可以與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施相容。

中國推出高溫氣冷堆核電站項(xiàng)目，將有助于清除霧霾，改善空氣質(zhì)量。

建設(shè)開始時(shí)，商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)日期比原計(jì)劃晚了6到9個(gè)月，但張作義教授自豪地解釋，與中國第三代原子能反應(yīng)堆和AP1000核電技術(shù)推遲三至四年相比，HTR-PM推遲的時(shí)間要短得多。

目前最關(guān)鍵的是蒸汽發(fā)生器的完成，殼體和內(nèi)部構(gòu)件已經(jīng)建成，但螺旋管與厚壁、大直徑壓力容器連接的最后階段將使現(xiàn)場(chǎng)交付推遲到2017年年中。

張作義清晰地介紹了整個(gè)項(xiàng)目面臨和已經(jīng)克服的設(shè)計(jì)和測(cè)試挑戰(zhàn)，到目前為止，設(shè)計(jì)和測(cè)試關(guān)鍵步驟清單上的幾乎每一項(xiàng)都已完成。

該項(xiàng)目具有吸引力的一點(diǎn)在于，高溫原子反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽狀況與目前以煤為燃料的大量600MWe級(jí)電廠的設(shè)計(jì)條件一致。

在問答階段，張作義教授證實(shí)，球床模塊式原子反應(yīng)堆可以作為現(xiàn)有蒸汽電站的替代燃料，這樣現(xiàn)有的大部分設(shè)施將可以繼續(xù)使用。

國家重大科技專項(xiàng)高溫氣冷堆核電站示范工程總設(shè)計(jì)師張作義

報(bào)道稱，空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)將優(yōu)先把電站的燒煤鍋爐換成核反應(yīng)爐，這些電站往往離人口稠密地區(qū)非常近，這也是中國投入資金開發(fā)新型反應(yīng)堆并確保其安全的一個(gè)原因。球床模塊式原子反應(yīng)堆安全性能高，不會(huì)發(fā)生堆芯融化事故或大量放射性釋放事故。

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