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HTR-10主氦循环风机的设计、试验和运行 被引量:9
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作者 周惠忠 王捷 汤全法 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期54-58,共5页
主氦循环风机是10MW高温气冷实验堆(HTR-10)的关键设备,在250℃、3.0MPa的氦气气氛下将反应堆的热能输送到蒸汽发生器。针对反应堆的特殊要求,主氦循环风机的设计包括总体结构、叶轮型式、冷却系统、轴承、测量仪表、电气贯穿件和隔断... 主氦循环风机是10MW高温气冷实验堆(HTR-10)的关键设备,在250℃、3.0MPa的氦气气氛下将反应堆的热能输送到蒸汽发生器。针对反应堆的特殊要求,主氦循环风机的设计包括总体结构、叶轮型式、冷却系统、轴承、测量仪表、电气贯穿件和隔断阀。对设计制造的主氦循环风机进行了出厂试验和安装后的冷、热态性能试验。按照反应堆的调试要求,主氦循环风机随反应堆的调试进行了初步运行。试验和运行结果表明,主氦循环风机达到了设计要求,能满足HTR-10的运行要求。 展开更多
关键词 高温气冷实验堆 氦循环风机 设计 试验 运行
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氦氙混合比例对堆内通道流动换热特性影响 被引量:6
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作者 黄笛 李仲春 +3 位作者 余霖 何晓强 赵富龙 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期745-750,共6页
为了研究氦氙混合比例对不同堆内通道的流动换热特性影响,本文通过对堆芯冷却剂通道进行几何、物理建模,利用STAR-CCM+对氦氙混合气体作冷却剂时的流动换热过程进行数值模拟,计算不同比例下的氦氙混合气体与燃料棒间流动换热的对流换热... 为了研究氦氙混合比例对不同堆内通道的流动换热特性影响,本文通过对堆芯冷却剂通道进行几何、物理建模,利用STAR-CCM+对氦氙混合气体作冷却剂时的流动换热过程进行数值模拟,计算不同比例下的氦氙混合气体与燃料棒间流动换热的对流换热系数。结果表明:氦氙混合气体的物性会影响对流换热系数的变化趋势,在氦氙混合气体摩尔质量为15~20 g/mol时换热性能最好;在相同的流通面积下,冷却剂通道当量直径越大,对流换热系数越小。相关研究结果可为空间堆的设计提供有益参考。 展开更多
关键词 空间核动力 气冷反应堆 堆内通道 冷却剂 流动换热 氦氙混合气体 对流换热系数 数值模拟
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HTR-10控制棒系统的试验与调试 被引量:6
3
作者 周惠忠 刁兴中 +2 位作者 黄志勇 曹丽 杨念祖 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期41-44,共4页
10MW高温气冷实验堆共有10套控制棒组件及其驱动机构,用于高温堆启动、功率运行和停闭过程中补偿和调节所需的反应性变化,并保证足够的停堆裕度。为确保达到工程设计的要求,对全部控制棒组件及驱动机构,都在实验室进行了热态试验,在高... 10MW高温气冷实验堆共有10套控制棒组件及其驱动机构,用于高温堆启动、功率运行和停闭过程中补偿和调节所需的反应性变化,并保证足够的停堆裕度。为确保达到工程设计的要求,对全部控制棒组件及驱动机构,都在实验室进行了热态试验,在高温堆上进行了安装后调试、以及首次临界前的测试。各项数据表明,所有驱动机构运行良好,控制棒的提棒、落棒运行功能正常,位置保持功能正常,棒位显示准确。 展开更多
关键词 高温气冷堆 控制棒 驱动机构 热态试验 HTR-10 传动机构 调试
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气冷堆进水事故分析
4
作者 马誉高 曹忠彬 +5 位作者 王金雨 邓坚 鲍辉 丁书华 程坤 胡文桢 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期241-247,共7页
气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用... 气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用反应堆蒙特卡洛程序RMC计算进水过程中谱移吸收体材料Ir对反应性引入的影响,并利用自主研发的气冷堆系统分析程序HXRTRAN计算进水过程中的温度及布雷顿循环回路压强数据。结果表明,进水事故发生时,0.5 kg进水量将导致布雷顿循环回路的压强超过10 MPa,可能会造成更大面积的冷凝器管路破损并导致水二次灌入;同时进水将导致大量正反应性引入,若堆内燃料表面添加了谱移吸收体材料Ir,堆芯可在进水事故下自发降功率,当水蒸气量超过5 kg后,堆芯功率快速下降至额定功率的2.2%左右,并逐渐接近停堆。可见谱移吸收体材料Ir对于堆芯进水导致的正反应性引入具有显著的抑制效果。 展开更多
关键词 气冷堆 进水事故 正反应性引入
原文传递
破前漏分析中泄漏率模型研究进展 被引量:6
5
作者 周胜 张征明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期84-91,共8页
破前漏(LBB)分析对商业核电站承压设备的安全分析至关重要,并有许多突出的优点。目前,LBB在高温气冷堆上的应用尚不成熟,而提出较为精确的破前漏泄漏率模型是破前漏思想能否在高温气冷堆上得以应用的关键。文章主要概述目前各国破前漏... 破前漏(LBB)分析对商业核电站承压设备的安全分析至关重要,并有许多突出的优点。目前,LBB在高温气冷堆上的应用尚不成熟,而提出较为精确的破前漏泄漏率模型是破前漏思想能否在高温气冷堆上得以应用的关键。文章主要概述目前各国破前漏分析中泄漏率模型方面的研究进展。通过分析各个泄漏率模型的基本假设,理论分析、计算流体力学分析、实验验证及应用实例,分析各模型的优缺点,理清各因素对泄漏率的影响,并筛选可能应用到高温气冷堆破前漏分析泄漏率模型中的合理部分,为后期高温气冷堆破前漏泄漏率模型研究提供建议。 展开更多
关键词 破前漏 高温气冷堆 泄漏率模型 等温流 摩擦系数
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HTR-10第二停堆系统的试验与调试
6
作者 周惠忠 黄志勇 +2 位作者 刁兴中 杨念祖 曹丽 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期45-48,共4页
吸收球停堆装置是10MW高温气冷实验堆的第二停堆系统。控制棒失效时,碳化硼中子吸收球落入堆芯反射层的吸收球孔道内,实现紧急停堆;反应堆再次临界前,利用气体输送装置将吸收球送回位于堆顶的贮球罐内。在实验室和高温堆上先后进行了7... 吸收球停堆装置是10MW高温气冷实验堆的第二停堆系统。控制棒失效时,碳化硼中子吸收球落入堆芯反射层的吸收球孔道内,实现紧急停堆;反应堆再次临界前,利用气体输送装置将吸收球送回位于堆顶的贮球罐内。在实验室和高温堆上先后进行了7套吸收球装置的热态试验和输送功能试验。试验数据表明:吸收球系统7套装置的落球和回球动作正常,所用的时间在要求的范围内;球位状态指示正常;气体回路流动正常,风机的流量、压升正常;12个阀门的开、闭功能正常。 展开更多
关键词 高温气冷堆 第二停堆系统 气体输送 热态试验 吸收球停堆装置 HTR-10
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导热对不均匀边界放热及最大热流影响的分析和试验
7
作者 马昌文 徐元辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期1-10,共10页
文章阐述了导热和几何尺寸对平均传热系数和最大局部热流的影响,对之进行了分析并提供了研究试验的结果。计算分析和试验都是针对环形流道进行的。流道内侧为肋化管,外侧为光滑管。为进行计算分析,专门发展了二维计算程序“CONDU”。分... 文章阐述了导热和几何尺寸对平均传热系数和最大局部热流的影响,对之进行了分析并提供了研究试验的结果。计算分析和试验都是针对环形流道进行的。流道内侧为肋化管,外侧为光滑管。为进行计算分析,专门发展了二维计算程序“CONDU”。分析表明:导热和几何尺寸对平均传热系数和最大局部热流有重要影响。相似性分析表明,对于实践中有重要意义的某些场合,有必要引进一个与导热和几何尺寸有关的修正函数。此分析的主要结果已得到实验的证实。 展开更多
关键词 导热 边界 反应堆 放热 传热
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我国高温气冷堆的发展 被引量:48
8
作者 吴宗鑫 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期39-43,80,共6页
模块化高温气冷堆具有的固有安全特性、建造周期短和机组容量小等优势正好符合电力系统非管制化(Deregulation)发展趋势对于发电厂的要求 ,清华大学核能设计研究院正在建造一座10MW高温气冷实验堆。
关键词 高温气冷堆 非能动安全性 氦循环 安全特性
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世界核电发展趋势与高温气冷堆 被引量:46
9
作者 吴宗鑫 张作义 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2000年第3期211-219,共9页
核能的发展面临经济竞争力、核安全、核废物的最终处置及防止核武器材料扩散的挑战。为改善公众的可接受性 ,核电厂的安全性进一步改进。电力市场体制的非管制化改革加剧了电力技术的竞争。环境保护意识增强使核废物的处置倍受关注。 8... 核能的发展面临经济竞争力、核安全、核废物的最终处置及防止核武器材料扩散的挑战。为改善公众的可接受性 ,核电厂的安全性进一步改进。电力市场体制的非管制化改革加剧了电力技术的竞争。环境保护意识增强使核废物的处置倍受关注。 80年代中期以来发展的先进轻水堆核电厂如ABWR ,System 80 +,EPR ,AP60 0等是今后一段时期内商用核电的主力堆型。进入 2 0 0 0年之际 ,美国能源部正在规划发展第四代先进核能系统 ,目标是在 2 0 2 0年或之前 ,向市场提供经过验证的成熟的第四代核电厂技术 ,以替代美国退役的核电容量。球床高温气冷堆被认为是第四代先进核能系统的优选技术。南非ESKOM电力公司选择了球床高温气冷堆作为今后核电发展的堆型。清华大学承担设计和建设的 10MW高温气冷实验堆计划在 2 0 0 0年内临界。通过10MW高温气冷堆的建造 ,我国已形成了高温气冷堆技术的自主知识产权 ,初步具备了自主设计。 展开更多
关键词 高温气冷堆 核电发展 先进轻水堆 核能系统
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我国高温气冷堆发展战略研究 被引量:40
10
作者 张作义 吴宗鑫 +1 位作者 王大中 童节娟 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期12-19,共8页
高温气冷堆和在此基础上发展起来的超高温气冷堆是第四代核能系统研发重点的6种堆型之一。本文介绍了高温气冷堆的特点,对高温气冷堆技术在国内外的最新研发进展进行了简要综述,对高温气冷堆的发展定位等问题进行了讨论。在此基础上对... 高温气冷堆和在此基础上发展起来的超高温气冷堆是第四代核能系统研发重点的6种堆型之一。本文介绍了高温气冷堆的特点,对高温气冷堆技术在国内外的最新研发进展进行了简要综述,对高温气冷堆的发展定位等问题进行了讨论。在此基础上对我国高温气冷堆发展路线进行了展望。我国高温气冷堆技术历经跟踪、跨越和自主创新,目前在商业规模模块式高温气冷堆核电站技术上处于世界领先地位。在此基础上,我国正在启动部署后续60万千瓦级模块式高温气冷堆核电机组的研发和配套关键技术的攻关工作,以进一步推动高温气冷堆技术的产业化,保持我国在该领域的国际领先优势。 展开更多
关键词 高温气冷堆 超高温 技术路线
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高温气冷堆氦气透平循环热工特性的初步研究 被引量:32
11
作者 王捷 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第9期91-95,共5页
模块式高温气冷堆氦气透平直接循环发电方案是建立在带有回热器、预冷器、间冷器的闭式布雷登循环的理论基础上的 ,是集安全性、经济性为一体的先进方案 ,有着良好的发展前景。本文对高温堆氦气透平循环的热力过程进行了分析 ,揭示了各... 模块式高温气冷堆氦气透平直接循环发电方案是建立在带有回热器、预冷器、间冷器的闭式布雷登循环的理论基础上的 ,是集安全性、经济性为一体的先进方案 ,有着良好的发展前景。本文对高温堆氦气透平循环的热力过程进行了分析 ,揭示了各参数之间的关系。然后 ,对高温堆氦气透平循环进行了优化计算 ,得到了一个优化设计方案。另外 ,还对高温堆氦气透平循环的功率控制特性进行了简要分析。本文的研究结果显示高温堆氦气透平循环效率可达 4 7 9% ,将来随着材料科学和相关技术的发展循环效率有望进一步提高。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气透平循环 热工特性 循环效率
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中国高温气冷堆制氢发展战略研究 被引量:18
12
作者 张平 徐景明 +1 位作者 石磊 张作义 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期20-28,共9页
核能制氢是一种有应用前景的高效、大规模、无排放的制氢技术,有望在氢气大规模集中供应的场景中起到重要作用。高温气冷堆是最适于核能制氢的堆型,在我国已有几十年的研发基础,目前正在国家科技重大专项支持下建造高温气冷堆示范电站... 核能制氢是一种有应用前景的高效、大规模、无排放的制氢技术,有望在氢气大规模集中供应的场景中起到重要作用。高温气冷堆是最适于核能制氢的堆型,在我国已有几十年的研发基础,目前正在国家科技重大专项支持下建造高温气冷堆示范电站。本文介绍了核能制氢技术的特点和主流的核能制氢工艺包括热化学碘硫循环、混合硫循环和高温蒸汽电解的原理,对国际上核能制氢技术发展现状进行了简要综述,并概述了清华大学在该领域的研发现状。此外对核能制氢的安全性、技术经济评价等问题进行了讨论,在此基础上对与高温气冷堆耦合的制氢技术进行了评价,并以氢气直接还原炼铁为例探讨了高温气冷堆制氢在工业领域的应用前景。最后对我国高温气冷堆制氢技术的发展路线进行了探讨。 展开更多
关键词 高温气冷堆 核能制氢 热化学循环 高温电解 技术路线
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高温气冷堆的特点及发展概况 被引量:17
13
作者 沈苏 苏宏 《东方电气评论》 2004年第1期50-54,共5页
简介高温气冷堆的一些特点和世界各国研究发展高温堆的概况。
关键词 高温气冷堆 全陶瓷燃料元件 反应堆 安全原则
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模块式高温气冷堆超临界蒸汽发生器设计 被引量:12
14
作者 尹清辽 孙玉良 +2 位作者 居怀明 吴莘馨 何树延 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期707-713,共7页
本工作涉及用于模块式高温气冷堆的超临界蒸汽发生器的设计参数。研究给出了传热管束的螺旋管结构设计方案和结构尺寸,并分析了其在超临界压力下的传热特性。热工水力分析计算结果证明,所设计的超临界蒸汽发生器能够满足传热和水力要求... 本工作涉及用于模块式高温气冷堆的超临界蒸汽发生器的设计参数。研究给出了传热管束的螺旋管结构设计方案和结构尺寸,并分析了其在超临界压力下的传热特性。热工水力分析计算结果证明,所设计的超临界蒸汽发生器能够满足传热和水力要求,且在设计工况下不会发生传热恶化。 展开更多
关键词 高温气冷堆 超临界压力 蒸汽发生器 螺旋管 传热恶化
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闭式循环氦气轮机技术特点研究及应用前景展望 被引量:5
15
作者 伍赛特 《科技创新与应用》 2023年第15期10-16,21,共8页
该文介绍常规热力发动机的定义与分类,并由此引入外燃机与广义上的内燃机的技术区别,归纳现有主流热力发动机及其遵循的热力循环。其中,燃气轮机是一类在发电、航空及舰船动力等领域得到广泛应用的热力涡轮机械,其与汽轮机相比有着其独... 该文介绍常规热力发动机的定义与分类,并由此引入外燃机与广义上的内燃机的技术区别,归纳现有主流热力发动机及其遵循的热力循环。其中,燃气轮机是一类在发电、航空及舰船动力等领域得到广泛应用的热力涡轮机械,其与汽轮机相比有着其独到的技术优势。但在核动力领域,为确保安全性,多采用闭式循环燃气轮机。与常规的开式循环燃气轮机不同,闭式循环燃气轮机并不属于广义上的内燃机,其采用外部加热方式,并且有着更好的燃料适应性,在工质的选择上,也曾有过多种方案。与二氧化碳及氮气等气体相比,氦气具有较好的热物理性质,以其作为工质的氦气轮机同样得到业界重视。目前,氦气轮机多作为高温气冷堆的发电主机。随着相关技术的发展,除核电产业之外,高温气冷堆与氦气轮机有望应用于舰船动力等其他领域。 展开更多
关键词 氦气轮机 闭式循环 燃气轮机 汽轮机 内燃机 外燃机 高温气冷堆
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HTR-10主氦风机性能试验研究 被引量:8
16
作者 王捷 周惠忠 汤全法 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第11期96-100,共5页
主氦风机是 10MW高温气冷实验堆 (简称HTR 10 )的关键设备 ,其功能是提供一回路氦气循环所需的压力升 ,从而使堆芯的热量传输给蒸发器。主氦风机的工作条件是 2 5 0℃ ,3 0MPa的氦气。主氦风机的性能试验在制造厂进行 ,为了降低试验难... 主氦风机是 10MW高温气冷实验堆 (简称HTR 10 )的关键设备 ,其功能是提供一回路氦气循环所需的压力升 ,从而使堆芯的热量传输给蒸发器。主氦风机的工作条件是 2 5 0℃ ,3 0MPa的氦气。主氦风机的性能试验在制造厂进行 ,为了降低试验难度采用氮气模拟试验方案。本文对主氦风机性能试验的原理和过程进行了描述 ,对试验结果进行了分析。此外 ,还对主氦风机在HTR 10上的运行特性进行了预测分析。结果表明 ,主氦风机气动性能完全能满足在HTR 10上的运行需要 ,并且有很大裕量。 展开更多
关键词 HTR-10 性能试验 高温气冷堆 氦风机 气动性能 运行特性 核反应堆
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化工流化床技术在铀燃料循环工业中的应用 被引量:9
17
作者 刘马林 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期508-514,548,共8页
阐述了化工流化床技术在铀燃料循环工业各个过程中的具体应用,包括铀矿石浸析、铀化学转化、铀同位素富集、水堆燃料元件制备、高温气冷堆燃料元件制造、乏燃料后处理、铀燃料工业三废处理以及新型流化床核反应堆概念设计等过程。概述... 阐述了化工流化床技术在铀燃料循环工业各个过程中的具体应用,包括铀矿石浸析、铀化学转化、铀同位素富集、水堆燃料元件制备、高温气冷堆燃料元件制造、乏燃料后处理、铀燃料工业三废处理以及新型流化床核反应堆概念设计等过程。概述了各种应用流化床的类型和构造,结合具体应用过程评价了各种流化床的设计特性和优缺点,展望了流化床技术在铀燃料循环工业中的未来发展方向和广阔应用前景。指出必须结合我国核电快速发展的新趋势和新要求,加大针对铀燃料工业中的流化床应用技术研究,特别是气固流化床的基础研究工作。 展开更多
关键词 流化床 铀燃料工业 燃料元件 水堆 高温气冷堆
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核工程中的炭素材料(英文) 被引量:8
18
作者 徐世江 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 1999年第4期1-10,共10页
石墨是最古老的一种堆芯材料,是核时代的助产士。CM 是高温气冷堆(HTR)堆芯的基础材料,它与陶瓷核燃料及氦冷却剂一起赋予HTR以冷却剂出口温度高、固有安全性好的优越发特性。CM 在HTR中的工作条件恶劣,特别是高温和... 石墨是最古老的一种堆芯材料,是核时代的助产士。CM 是高温气冷堆(HTR)堆芯的基础材料,它与陶瓷核燃料及氦冷却剂一起赋予HTR以冷却剂出口温度高、固有安全性好的优越发特性。CM 在HTR中的工作条件恶劣,特别是高温和强辐照。文中介绍了炭素材料(CM)在核工程中的应用,给出了对核工程用CM 的要求,同时评述了国际上CM 的研究和发展工作及取得的成就,指出了进一步发展的方向。 展开更多
关键词 石墨 核工程 炭素材料 气冷堆 堆芯材料
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模块式高温气冷堆的技术背景及展望 被引量:8
19
作者 张浩 王建建 《中国核电》 2021年第3期419-422,共4页
模块式高温气冷堆具有固有安全性、发电效率高、用途广泛等特点,是第四代核能系统代表堆型之一,也是我国16个重大科技专项之一。本文介绍了高温气冷堆的发展历史,对高温气冷堆国际研究现状进行了阐述,说明了高温气冷堆在我国的发展情况... 模块式高温气冷堆具有固有安全性、发电效率高、用途广泛等特点,是第四代核能系统代表堆型之一,也是我国16个重大科技专项之一。本文介绍了高温气冷堆的发展历史,对高温气冷堆国际研究现状进行了阐述,说明了高温气冷堆在我国的发展情况。介绍了我国正处于调试期的模块式高温气冷堆示范电站的技术特点,从高效发电、工艺热应用、能源替代、分布式能源四个角度对模块式高温气冷堆的发展前景进行了分析,提出了我国模块式高温气冷堆后续工作建议。 展开更多
关键词 模块式 高温气冷堆 发展历史 技术特点 前景
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10MW高温气冷堆包覆燃料颗粒的研制 被引量:8
20
作者 朱钧国 杨冰 +5 位作者 张秉忠 邵友林 黄国礼 梁彤翔 彭新立 周寅甲 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期76-81,共6页
我国10MW高温气冷堆采用全陶瓷型包覆颗粒球形燃料元件。TRISO型包覆燃料颗粒由燃料核芯、疏松热解碳层、内致密热解碳层、碳化硅层和外致密热解碳层组成。采用丙烯和乙炔混合气体制备致密热解碳层以及四层连续包覆的新工艺,开展生产工... 我国10MW高温气冷堆采用全陶瓷型包覆颗粒球形燃料元件。TRISO型包覆燃料颗粒由燃料核芯、疏松热解碳层、内致密热解碳层、碳化硅层和外致密热解碳层组成。采用丙烯和乙炔混合气体制备致密热解碳层以及四层连续包覆的新工艺,开展生产工艺条件试验,系统地研究了生产工艺和性能之间的关系,摸索出最佳生产工艺条件。用化学气相沉积方法在150mm流化床沉积炉系统中批量生产出TRISO型包覆燃料颗粒。用扫描电镜观察分析了包覆燃料颗粒的微观结构,包覆燃料颗粒的制造破损率为3.4×10-6,冷态性能达到我国10MW高温气冷堆设计要求。包覆燃料颗粒辐照考验结果(放射性裂变产物释放率R/B为1×10-6左右)表明,包覆燃料颗粒的质量可以满足10MW高温气冷堆安全运行的要求。 展开更多
关键词 高温气冷堆 包覆燃料颗粒 流化床 化学气相沉积 燃料元件 制备
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