转载:丹麦西博格公司小型熔盐堆拟2026年推向市场
2022-04-05 22:05阅读:
丹麦西博格公司小型熔盐堆拟2026年推向市场
编写:镜清
2022-04-05
马图斯
佩特(Mateusz Pater)、埃斯本
布林特
克林比(Esben Bryndt
Klinkby)和丹尼尔
库珀
(Daniel
Cooper),今年初在《国际核工程》网站介绍了丹麦西博格技术公司开发的小型熔盐堆(CMSR)。这是个铀基氟化物熔盐做燃料和主冷却剂的热谱堆,显著特点是提议用氢氧化钠盐做慢化剂。[1]
图1.
两个、四个和六个CMSR的动力驳船效果图
西博格技术公司(Seaborg)[2]是丹麦的一家公司,正在开发先进的、固有安全的下一代核反应堆,称为小型熔盐堆(Compact Molten Salt
Reactor,CMSR)。
西博格公司的使命是通过连续生产模块化、浮动式动力驳船,在全球范围内提供清洁、有成本竞争力的动力,支持能源市场不断增长、无法完全依赖可再生能源的那些国家。
因为一个CMSR只提供100
MWe或250
MWt的动力,概念上可视为小型模块化反应堆技术,允许快速部署,以降低资本(基建)成本,并增加选址的可能性。动力驳船设计可扩展,可以配置2到8个运行的CMSR,提供高达800
MWe瓦或2000
MWt动力。
这个公司的员工人数目前已近80人。2020年美国航运局(ABS)批准这种技术的可行性声明以来,[3]员工人数一直在快速增长。随后的融资和人数增加,大大加快了CMSR的设计工作和实验活动。西博格公司继续招募人才,建造新的实验设施,以实现2026年开始商业运营CMSR模块的雄心勃勃的计划。
小型熔盐堆设计
自2020年以来,西博格公司一直致力于CMSR概念设计,一旦完成,通过原型堆测试,将构成成熟级的技术。
CMSR是热谱堆,铀基燃料也作为主冷却剂。这个堆的显著特点是使用专利的液态慢化剂,即氢氧化钠熔盐(NaOH)。使用氢氧化物熔盐,与先进材料和腐蚀控制方法相结合,可使单个CMSR的使用寿期达到12年。
CMSR由几个系统及其各自的子系统组成。CMSR的核心部件、发生链式反应之处是反应堆堆芯,靠反应堆堆芯容器封装。 氟化物燃料熔盐通过堆芯一系列燃料细管循环。这些 燃料细管把燃料盐与熔态氢氧化钠慢化剂分开。燃料盐回路的关键部件是化学控制单元,它既控制盐的腐蚀性,又提取裂变产生的惰性气体。 燃料盐靠泵压入一次热交换器,把热量传递给二次盐,
再通过蒸汽发生器将热量传递给高压水,产生的蒸汽驱动传统涡轮机发电。 CMSR的热能还可直接用于发电以外的其他用途,如生产合成燃料。
图2. CMSR主回路及周边系统的简化模型
西博格公司的设计尽可能依靠固有安全。CMSR是“简易”(walk-away)安全的,因为除了其他特征外,反应性温度系数为负,放射性物质化学地保留在氟盐中,燃料沸腾裕度大,而且连续去除气态裂变产物。
CMSR的主要专设安全设施是位于反应堆堆芯下方的疏液箱。发生异常或事故时,泄放阀“自动”打开,燃料盐进入专门设计的容器中,借此终止链式反应,降低放射性水平,并排出余热。能动和非能动冷却方法都可用来去除放射性衰变产生的余热。
建造的动力驳船可容纳多个动力模块,数量取决于所需的总功率。每个动力模块有两个在役