西屋和Ansaldo完成铅冷快堆首次试验

2023-05-28 13:18  来源:小堆观察    西屋公司  铅冷快堆  Ansaldo  美国核电  小堆  SMR

作为合作开发基于铅冷快堆(LFR)技术的下一代核电厂的一部分,Ansaldo Nucleare和西屋电气已经在Ansaldo位于英国Wolverhampton设施的非能动热量导出设施(PHRF)完成了首次试验活动。


作为合作开发基于铅冷快堆(LFR)技术的下一代核电厂的一部分,Ansaldo Nucleare和西屋电气已经在Ansaldo位于英国Wolverhampton设施的非能动热量导出设施(PHRF)完成了首次试验活动。

两家公司于2022年10月签署了合作协议,共同开发LFR技术。该协议将促使两家公司推进“共同设计,以最大限度地发挥协同作用,结合设计、试验和取证方面的经验,并协调各自的合作伙伴和供应链组织”。当时,双方表示,该协议“建立在英国、美国、意大利和罗马尼亚已经开展的开发活动基础上,这些国家正在安装十多个最先进的铅基试验设施”。

Ansaldo的PHRF进行的试验活动是根据先进模块化反应堆(AMR)项目第二阶段的一项合同进行的,该项目部分由英国商业、能源和工业战略部资助,合同授予西屋电气,Ansaldo Nucleare为主要供应商。

作为该合同的一部分, Ansaldo Nucleare牵头了两个最先进试验设施,即多功能回路设施(VLF)和非能动热量导出设施(PHRF)的设计、采购、安装和调试,以支持西屋电气的LFR技术。

英国政府投资1000万英镑(约8700万人民币)将使西屋电气能够试验LFR关键材料、系统和设备的可行性。VLF将试验一个燃料棒束模拟器、一个紧凑的热交换器和一个冷却剂泵,这些设备与将安装在反应堆冷却剂系统中的设备相似。PHRF将研究西屋LFR非能动余热排出系统的特性,产生用于计算机程序鉴定的试验数据,这些程序专用于性能评估。

Ansaldo表示,“这些试验设施是收集实验数据的关键资产,支持LFR技术的加速发展。”。

Ansaldo Nucleare首席执行官Riccardo Casale表示,“凭借这一里程碑,我们为第四代反应堆的未来增添了另一个重要元素。Ansaldo Nucleare与其英国子公司Ansaldo Nuclear Ltd一起,仍然处于西屋铅冷快堆开发的前沿。这是一次我们引以为豪的富有成果的合作。”。

西屋电气临时首席技术官Mark Urso表示,“利用这些大型试验设施进入试验阶段,清楚地表明了西屋电气和Ansaldo Nucleare正在推进的反应堆开发项目的成熟度。我们的项目超越了设计和建模活动,还包括实践活动,有助于增强我们对LFR技术的实践知识。”。

根据世界核协会的资料,LFR是“一种灵活的快中子反应堆,可以使用贫化铀或钍基燃料,以及燃烧压水堆乏燃料中的锕系元素。液态金属(Pb或Pb-Bi共晶)冷却在常压下通过自然对流进行(至少用于导出衰变热)。燃料是金属或氮化物,从区域或中央后处理厂回收全部锕系元素。存在多种机组容量设计,从为小型电网或发展中国家设计的使用寿命为15-20年的工厂制造“电池”,到模块化300-400 MWe机组,再到1400 MWe的大型单一电厂”。

根据西屋电气的说法,其LFR是“一种中型、非能动安全的模块化反应堆,正在开发阶段,以降低前期资本成本,并产生灵活且具有成本竞争力的电力。LFR通过采用创新的设计特点来简化和紧凑化电厂,同时增强的建造模块化缩短了施工进度,从而实现了能源可负担性的新水平”。

西屋电气表示,使用沸点超过1700°C的铅作为冷却剂,可以在常压下进行高温运行,而无需担心冷却剂沸腾。与加压系统相比,这提高了热力学效率,降低了资本成本,并有助于实现固有的安全性。LFR通过利用储热系统进行负荷平衡,具备超越基荷发电的能力。其高温能力使其能够应对更广泛的应用,如热电联产,以及封闭市场的海水淡化。

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