一场真正的发动机和核电发展的历史性突破新一代发动机

2019-03-26 19:50  

发动机是飞机和舰船的心脏,不论是军用飞机,还是民用飞机没有发动机都无法飞行,不论是航母军舰还是民用巨轮没有发动机也寸步难行。更重要的是发动机的好坏决定了飞机和舰船的质量和安全。多年来我国发动机技术水平落后,受制于人,那么我国能否用自主的发明创新创造出世界先进的发动机呢?答案是肯定的。新一代发动机技术是发动机的换代技术,是发动机一次里程碑式的颠覆性技术创新,综合效率节油率可达50%,它节油环保而且能提高发动机输出动力。...


发动机是飞机和舰船的心脏,不论是军用飞机,还是民用飞机没有发动机都无法飞行,不论是航母军舰还是民用巨轮没有发动机也寸步难行。更重要的是发动机的好坏决定了飞机和舰船的质量和安全。多年来我国发动机技术水平落后,受制于人,那么我国能否用自主的发明创新创造出世界先进的发动机呢?答案是肯定的。

新一代发动机技术是发动机的换代技术,是发动机一次里程碑式的颠覆性技术创新,综合效率节油率可达50%,它节油环保而且能提高发动机输出动力。使我国一举超越国际最先进的发动机,改变我国发动机的落后状态。为我国的飞机和舰船提供先进高效健康强大安全环保超长寿的发动机。

内热蒸汽增效发动机简称新一代发动机(增效发动机)。增效发动机是将传统发动机当作废热加以再利用,用来提高发动机的热效率,同时将经发动机预热后的沸水再喷射到发动机的炽热的气缸内,进一步提高发动机的热效率。

新一代发动机优点:

1、新一代发动机热效率比传统发动机热效率高50%以上。

2、新一代发动机可以节省燃油20%以上。

3、新一代发动机比传统发动机废气排放更少、更环保。

4、新一代发动机用蒸汽增效,发动机动力更强劲。

5、新一代发动机将热能充分用于有效做功,降低了燃烧室工作温度,有利于延长发动机寿命。

蒸汽增效发动机技术是新一代发动机换代技术,可以适用于各种发动机,例如:

1、冲程内燃发动机:各种汽油发动机,柴油发动机,大型船用发动机等。

2、燃气轮发动机。

3、喷气飞机发动机,蜗喷发动机,蜗扇发动机,冲压发动机。

4、火箭发动机等。

因为是用水替代部分燃料,提高了发动机的热效率,增加了发动机输出功率,不但大幅降低了燃料消耗,降低了燃料成本,而且还减少了有害气体排放,有利于环保。它是节能环保的好项目,有极高的市场推广价值,会产生巨大的市场影响力,给国家和行业带来可观的经济效益和社会效益。此项目已被中创新核(北京)科技有限公司申请了国内发明专利和国际发明专利。

第五代核电站

宋明富,原水电部华北送变电工程公司试验室试验员、华北电力设计院工程师,现任中创新核(北京)科技有限公司总工程师。2011 年,日本发生福岛核事故后,开始进行核电站安全研究,首次提出“第五代核电站”新概念。自2012年开始到至今,针对此项目申请了多项发明专利和实用新型专利并获得授权。

什么是第三代核电站

第三代核电站就是现在世界各国普遍采用的压水堆核电站。和第五代核电站比较有以下缺点:

缺点①:效率很低,核燃料综合利用效率只有1% ,蒸汽温度只有300°C,热效率只有33%。还要定期停机更换核燃料,核燃料棒组件只能一次性使用,会产生大量核废料。

缺点②:安全性差,采用核燃料棒,存在发生恶性严重核事故的危险隐患。建在地面易受恐怖袭击和战争摧毁,易发生核泄漏事故。

缺点③:不环保,定期更换核燃料棒,会造成放射性泄漏,污染周围环境。核电站建在地面,废弃后放射性残留会延续百年无法消除,长期无法恢复生态,土地和建筑物无法再利用。

缺点④:建设周期长,一般建设周期5-10年。

缺点⑤:投资大,建一座100万千瓦第三代核电站一般要投资500亿-1000亿元人民币。

缺点⑥:不能改造旧燃煤电厂,技术指标、环保指标都无法满足燃煤电厂的各项要求。

什么是第四代核电站

第四代核电站通常为快中子增殖反应堆,效率比第三代核电站高40%,但是仍然沿用第三代核电站的传统模式结构和传统思维,所以依然存在第三代核电站的所有缺陷。和第五代核电站相比仍然存在以下缺点:

缺点①:效率依然很低,核燃料综合利用效率只比第三代核电站高40% ,蒸汽温度只有400°C,热效率只有43%。还要定期停机更换核燃料,核燃料棒组件只能一次性使用,会产生大量核废料。

缺点②:安全性差,依然采用核燃料棒,存在发生恶性严重核事故的危险隐患。建在地面易受恐怖袭击和战争摧毁,易发生核泄漏事故,而且钠冷快堆发生事故,后果更严重。

缺点③:不环保,依然需要定期更换核燃料棒,也依然会造成放射性泄漏,污染周围环境。核电站建在地面,废弃后放射性残留会延续百年无法消除,长期无法恢复生态,土地和建筑物无法再利用。

缺点④:建设周期长,一般建设周期5—10年。

缺点⑤:投资大,建一座100万千瓦第四代核电站一般要投资500亿—1000亿元人民币。甚至更多。

缺点⑥:不能改造旧燃煤电厂,技术指标、环保指标都无法满足燃煤电厂的各项要求。

什么是第五代核电站

第五代核电站完全打破了第三代、第四代传统核电站反应堆的建站思维模式和传统反应堆结构。第五代核电站与第三代、第四代相比具有划时代的区别。第五代核电站领先国际,有一整套完全自主的核心知识产权,包括施工方法和施工设备制造等方面的发明专利和实用新型专利,代表了当代国际最先进的水平。超安全、超环保、超高效、无核废料是第五代核电站最突出的特点,也是最重要的技术指标。

超安全

第五代核电站是采用具有自动衡温效应的核燃料球床型反应堆,可确保反应堆和核燃料在任何情况下,不会发生因反应堆温度过热而引发的熔芯熔堆事故。

第五代核电站反应堆是一体化球床型反应堆,反应堆芯(即核燃料球)是置于二回路蒸汽发生器内部,有二回路循环水和蒸汽发生器外壳的双重保护,不但效率更高,而且大大增强了反应堆的强度和安全性。第五代核电站可以建在地下100米以下的地下深处,可以防御恐怖袭击和导弹袭击。

超环保

第五代核电站是一体化全封闭、不停堆自动添加核燃料的球床型反应堆,在不停堆全封闭条件下添加核燃料和排出核废料,没有任何放射性泄漏和放射性污染排放,不但更环保,而且效率大大提高。第五代核电站可以建在地下100米以下的地下深处,地上不会有任何放射性泄漏,核电站废弃后只需拆除设备,封闭反应堆洞口,地面没有任何残留,填上泥土就可立即恢复地面自然生态重新利用,不受任何限制。第五代核电站是综合利用工程,集供电、供热、供冷为一体,可以替代燃煤供暖,更进一步减少二氧化碳排放。第五代核电站是综合利用工程,不但是真正的零污染、零排放,还可以完全利用城市污水加以处理用于发电,利用强大的电力帮助处理城市污水,把用不完的经过处理的再生水回归大自然,还城市一片碧水蓝天。

超高效

第五代核电站核反应堆,是一体化、全封闭、不停堆、自动添加核燃料的高温气冷球床型反应堆。一回路热交换介质氦气工作温度在1000°C以上,仅此一项热效率就比第三代压水堆高2倍以上,比第四代钠冷快中子堆高1倍以上。一体化高温气冷堆的二回路高温高压蒸汽工作温度可达600°C以上,达到燃煤电厂所需的超超临界工作温度,由于蒸汽压力远高于第三代、第四代反应堆,蒸汽工作效率又比第三代、第四代提高1倍以上。第五代核电站反应堆是不停堆添加核燃料球床型反应堆,添加核燃料时不需停堆,没有停堆、冷却、换料、装料、再启动过程。因第三代、第四代反应堆的核燃料棒不可能完全烧完再更换新核燃料,大量没有烧完的核燃料棒都成了核废料,因此第五代反应堆效率比第三代、第四代反应堆又有了大幅度提高。第五代反应堆采用铀、钚核燃料双燃料科学排列混装,实现铀/钚转换增殖反应,效率比第四代快堆更高。第五代核电站的地下设有集成化全密封,综合利用核废料循环后处理系统,核废料经处理过后可以实现多次循环再利用,理论上核燃料利用效率可以比第三代核电站提高100倍以上,考虑到各种损耗,也可以提高70倍以上。巨型垂直盾构机施工,效率高、速度快、质量好、更安全、成本低,开创地下大型工程的先河。如果与中国科学院高能物理研究所的中子发生器技术相结合,第五代核电站可以实现亚临界运行,效率更高、更安全、更环保。

无核废料

第五代核电站会有少量的核废料,还可以再进行资源化综合再利用,把核废料当作资源加以利用,用于和平建设和国防建设,最终实现完全无核废料。综上所述第五代核电站的综合效率(各项效率是相乘的关系),比第三代核电站高100倍以上,比第四代核电站高几十倍,是科学,是奇迹,不是天方夜谭!

第五代超安全核电站投资少、施工快、周期短、回报高、成本低。建第一座100万千瓦第五代核电站投资只需300亿至350亿元人民币,用巨型垂直盾构机建造第五代地下核电站建设周期只需3-5年,建第二座、第三座第五代核电站总投资还会相应下降,建设周期可缩短至2-3年。随着建设数量增多,建一座第五代核电站的总投资还会进一步下降,建设周期还会加快,建设成本会更低。投资回报率会更高。更重要的是第五代核电站完全达到了替代和改造燃煤电厂的技术要求。用第五代核电站替代和改造燃煤电厂是我国和全世界环保最紧迫的任务和需要。改造火电也是最大的市场,而第五代核电站恰恰可以满足这一需要。

第五代核电站建在地下100米以下的地下深处,坚固的钢架混凝土地下建筑就是核电站坚固的地下建筑基础,可以抗拒强烈地震,同时也使核电站选址不再受地理条件的限制。第五代核电站可以建在沿海、内地、海滩、沙漠、沼泽、平原、山区等人口密集地区的任何地方,使核电站选址变得非常容易,而且极少占用地面土地资源。至此,我国的核电白皮书中所提的所有问题,我们已经几乎可以得到完美解决。我国要加快核电发展,必须加快第五代核电开发,刻不容缓!我们誓以振兴中华实现中国梦为己任,团结各方力量,发挥各方之长,共同努力早日把最好的、安全的、清洁的、环保的、高效的第五代核电站奉献给祖国,奉献给全人类。

第五代核电技术无论从政治上、从经济上、还是从技术上都是关乎我国和全球能源安全与环境保护的大事,将对我国和国际核电发展产生重大影响。我们必须加倍努力,以只争朝夕的精神,争分夺秒,团结国内外一切可以团结的力量,加快第五代核电站的研发和建设。让这项安全、清洁、环保、高效的第五代核电能源尽早替代石化能源为全人类造福。只有加快新能源建设(包括第五代核电建设),尽早淘汰石化能源才能挽救地球,挽救人类的生存环境。希望世界各界(包括联合国能源组织)积极支持研究开发第五代超安全核电站,为保护全人类的生存环境,改变能源结构,消除改善大气污染,共同努力加快安全、环保、高效的第五代核电站建设。共同为保护赖以生存的家园做出贡献。

通过上述分析比较,可以清楚得出结论:第三代、第四代核电站和第五代核电站相比都存在着明显的缺陷和弱势,甚至还存在明显的安全隐患和环保问题。第五代核电技术具有明显的技术优势,能彻底解决第三代、第四代核电站存在的各种问题。唯有第五代核电站才具备在我国和世界各地普及的优势,第五代核电站具有超安全、超环保、超高效、无核废料、廉价、快速、可以替代燃煤电厂和可以改造旧核电站的优势,具有大力发展的技术优势和发展潜力!这会是未来我国和世界最理想的能源之源。

  附件1:

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附件2:

巨型垂直盾构机

巨型垂直盾构机是为修建地下第五代超安全核电站,研究发明的地下深层专用施工设备。包括:钻井排水(降低水位),挖掘部分(由多部类似铣煤机的铣掘机组成),传送带(用于将挖掘出的土石方运到地面,并堆放到地面井口周围),井壁混凝土自动浇筑模板(由气动驱动电脑自动控制的组合模板组成),安全防护顶盖(防护地上杂物掉落伤及井内工作人员),多部地面卷扬机(用于吊载防护顶盖和随之升降的模板平台)等六部分组成。可以根据井筒大小需要任意组合,井筒直径可以在20米至100米以上,下挖深度可达几百米至千米以上。

为了加强地下钢筋混凝土建筑的抗震和防水性能,垂直盾构机还可以分层构筑钢筋混凝土和分层防水处理,达到地下混凝土结构一次成型,达到高质、高效、安全、快速。

用途:垂直盾构机除用于第五代地下核电站之外,还可用于建造地下战略油库、地下化工仓库、地下水库、地下粮库、地下冷库、浅海造岛、各类大型地下建筑工程,以及海上大型建筑工程。

地下战略油库、地下化工仓库比现有地面油库、化工仓库更安全、更经济、更省地、更环保。如果发生火灾也容易扑灭,火灾也无法自己蔓延。井口是密封的,有阀门控制,火焰不会向地下燃烧,无需扑救过一会儿自己就灭了,会非常安全。经改型设计还可用于横向盾构,比现有盾构机更安全、更高效、更便于施工。

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