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主题:2020年前后我国的聚变堆要出来了-葡萄说的是这个吧 -- 观风望月

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家园 顾名思义

高温气冷堆 中的 气,指的是 氦气。

氦气通过反应堆,被加热后驱动后端的发电机来发电。

目前成熟的方法是高温氦气通过换热器加热 水,水蒸汽驱动汽轮机发电。

为了提高效率,而直接用高温氦气驱动 氦气轮机 发电,是当前的新技术。

家园 现在不乐观也不悲观的预言大概是在哪年呢?

花,50年代预言五十年内实现可控核聚变,这个倒是知道的。 现在不乐观也不悲观的预言大概是在哪年呢?

家园 说不清

一个搞聚变实验的老前辈,搞了一辈子,现在认为托卡马克技术上不可行,最终也只是实验堆的命,商业化不可能。搞ITER的人比较乐观(或装做乐观),认为ITER是最后一代实验装置,20~30年后就可以筹划(不是实现)商业化了。

家园 花得是ITER的钱

ITER的钱是大家伙按比例凑的(中国9%),按理说人员也应该按比例。但中国派不出那么多(语言,学历,水平限制),吃亏了。

家园 高温气冷堆的循环方式

之前的回复全凭印象,您这么一说我想想氦气的特性还真犯嘀咕。于是去查了一下。

氦气透平直接循环方式是高温气冷堆高效发电的发展方向。但是,目前这项技术需要研究开发的项目较多,主要有:

  ①研制高质量、低释放率的燃料元件(以保证进入透平发电系统的放射性水平很低);

  ②研制立式氦气透平技术,包括:磁力悬浮轴承、停机擎动轴承以及在高温氦气氛下相接触金属表面的处理等相关技术;

  ③研制高效(98%)的板翅式回热器技术等。

  从技术可行性角度,目前考虑的替代氦气热力循环方式还有以下两种方式:

  3.1 直接联合循环方式

  循环流程如图6所示,6.9MPa的900℃高温氦气先驱动一个氦气压缩机透平,带动同轴的压缩机,再驱动主发电氦气透平,向外输出电力。出口的氦气再通过一直流蒸气发生器,加热另一侧的水,使之产生蒸汽。产生的蒸汽推动蒸汽透平发电机,向外输出功率。氦气经直流蒸气发生器后由压缩机加压到7.0MPa,183℃,回到堆芯入口。该系统的氦气透平和蒸汽透平联合循环发电效率可达48%。

  这个循环系统的主要优点:不需要采用高效回热器,避开了一个技术难点。但是,由于采用氦气?蒸汽联合循环,增加了系统的投资成本,故不能排除堆芯进水事故的可能性。

  3.2 间接联合循环

  图7给出的间接联合循环流程为:反应堆出口的900℃高温氦气经过中间热交换器(加热二次侧的氮气),冷却到300℃,再经过氦风机回送到堆芯的入口。二次侧的氮气经中间热交换器加热到850℃,实现气体透平和蒸汽透平的联合循环。该循环的发电效率为43.7%。

  由于采用氮气作工质,可以采用成熟的气体透平技术,在现有技术基础条件下具有更好的可行性。但是投资成本增加,也不能排除堆芯进水事故的可能性。

  从上述循环流程的比较可以看出,氦气热力循环方式都可以得到很高的发电效率,根据技术的发展水平,可以选择合适的循环流程。

我理解直接循环就是直接推汽轮机,效率高但是技术难度大。折衷方案是推汽轮机之后再把热量交换到水蒸汽,用水蒸气再推一次汽轮机。技术难度最低的是直接热交换到水蒸气。

家园 看来俺搞错了。

俺也是凭理解,俺的理解是透平靠两端的气体压力差推动,没有气液相变光靠温度差这压力差不会很大,看来还得多学习。

  在网上查了高温气冷堆的介绍,氦气可以达到900多度,水只能到三四百度,看来要高温就不能直接用水。

家园 高温气冷堆是清华搞得那个吧

不是燃气轮机,还是汽轮机

高温气冷堆 是和其它反应堆的核电类似的,最大的区别就是产生的水蒸气参数比较高,所以叫高温而已,现在的所谓2代和3代核电的水蒸气参数大概是5-7MPa,300多度,而高温气冷端可以达到538或者566温度的参数,这个项目大概搞了很多年,记得2001年我刚工作的时候曾经参与清华这个项目,不过当时大环境不好,一直没有搞成。后来2008年华能接手这个项目在山东和清华搞了一个200MW的高温气冷堆核电示范工程,如果能够成功,下一步估计要上600MW或者1000MW的电厂吧。

家园 又是媒体胡吹了

聚变堆要出来,天要崩地要裂的。

这个还是裂变。

家园 就是说不直接推动轮机?

只是当第一层的传热介质?

看来我是记错了,好久以前在舰船知识上看到

英国曾提出一个核动力快艇的设想,里面倒是

用反应堆加热氦气直接驱动涡轮机。(当然没

实现。不过让我和高温气冷堆搞混了。)

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