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主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 四代堆三——难以实用的高温气冷堆

说到“难以实用”,大家一定会说,示范堆都已经开建了,怎么还难以实用的。实际上无论是高温气冷堆还是钠冷堆都有一个内在的缺憾,就是规模做不大。

高温堆是采用气冷,气体所能带出的热量有限,自然其功率有限。以这次荣成的石岛湾气冷堆来说,其单堆的功率是200MW。200MW是什么概念呢?200MW=20万千瓦,以正在建设的AP1000堆来说,其功率达到了100万千瓦,也就是说建设一个AP1000相当于建设5个高温气冷堆。反应堆再小,其每个环节都是要有的,所谓的麻雀虽小但是五脏俱全。所以尽可能建得大一些,这样就更经济。再举个例子,一个拉五十吨的大卡车,比起5个拉十吨的小货车,无论建造成本还是运营成本都要低得多。

与高温气冷堆类似,钠冷堆也无法建设大功率的反应堆。说到这里,无论是堆盲还是专家都会反驳我,你说气冷堆因为用气体,所以带出的热量有限导致功率低,融化的金属钠可是最好高功率的传热剂,为什么建不大呢?主要和融化金属钠的特性有关系,当液体钠量很大的时候,就会出现很多很难控制的问题,法国的凤凰堆就是因为液体钠的问题而停堆。唯一能够长期运行的俄罗斯的BE钠堆,就是以其规模小,增值比例低取胜的。前面提到的比尔盖茨的反应堆还是东芝的,都是小规模的钠冷堆,与AP1000这样的超级压水堆是没法比的。

功率上不去就没有出路了么?起码高温气冷堆还是有机会的:

1、高温气冷堆本身结构简单,而且由于天生的安全性,从理论上来讲,其建造成本应低于象AP1000这样的压水堆。以山东荣成石岛湾的高温堆为例,它就是设计为19个200MW的高温气冷堆。所以其具体的经济效益还得等该示范堆建成后,方能评价。

2、高温气冷堆由于其采用氦气透平循环,其发电效率远高于象AP1000这样的压水堆,可以充分地利用燃料。

3、高温气冷堆的出口温度可以达到1000度,从化工角度来讲,千度高温是难得的化工环境,甚至可以提高生产氢气的效率。但是目前还没有人试过用高温气冷堆产生高温来与化工联产。

最后一个理由就是,高温气冷堆可以实现大家的梦想——就是燃烧钍。高温气冷堆被认为是烧钍的最好的反应堆。众所周知,现在压水堆所烧的是宝贵的铀235,其他的铀238和钍都被闲置和浪费着。如果铀238和钍能够被利用做核燃料,人类的几百年的能量供应问题都得到解决了。偏偏高温气冷堆是被认为烧钍的最好反应堆。说到这里,大家都激动了,但是。。。。。。清华搞的高温气冷堆烧的还是宝贵的铀235。我个人认为ZF要对此负有不可推卸的责任,ZF对钍作为反应堆的研发投入太少,呵呵,其他国家也是如此。我们缺乏足够的钍燃料的基础研究,从而导致研发人员选择了更为容易突破的采用U235的技术路线。

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