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中国核燃料发展的相关领域探索

来源: 嘿嘿能源heypower 发布日期:2021-10-18

中国低、中放废物(LILW)处置地主要位于三个地点:甘肃省西北部玉门附近;广东省大亚湾核电站附近北龙;四川省飞凤山。


1、低、中放废物


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中国低、中放废物(LILW)处置地主要位于三个地点:甘肃省西北部玉门附近;广东省大亚湾核电站附近北龙;四川省飞凤山。

 

其中两个由中核集团清原运营,另一个由中广核子公司运营。

 

2、核能产业工业园

 

2010年,中国宣布在建两个专注于核制造的重要工业园。

 

南京滨江生产基地


第一个是江苏省南京附近的核技术基地,被称为南京江宁区滨江开发区,为2003年建成的中国核滨江生产基地的一部分,其中包括一个核级混凝土研究设施。

 

南京是一个交通枢纽,总面积51平方公里的开发区,将由一个新的河港提供服务,包括一个散货码头和12个深水码头。该开发区将以一个价值1.46亿美元的工厂为中心,为CPR-1000和西屋AP1000反应堆预组装结构和设备模块。

 

对于AP1000,每个模块的重量高达近1000吨,可通过驳船运至施工现场。

 

目前,AP1000模块由山东核电设备制造有限公司制造,该公司有能力支持每年建造两座反应堆。HXCC是中国广东集团的主要土木工程承包商。

 

海盐核电城


第二个是中国海盐核电城,由中核集团在浙江省海盐市启动,位于上海西南约120公里的长江三角洲,靠近杭州、苏州和宁波市。

 

除了在附近的秦山核电站外,海盐还拥有18家领先的中国核设备供应商的总部以及所有主要中国核设计院和建筑公司的分支机构。

 

据报道,新的中国海盐核电城将占地130平方公里,10年预算为1750亿美元。预计将有四个主要工作领域:发展核电设备制造业;核培训和教育;应用核科学产业(医疗、农业、辐射探测和追踪),促进中国核工业发展。

 

海盐核电城享受国家级经济技术开发区和国家级高新技术产业开发区的各项优惠待遇。

 

工业园区内的企业将优先获得中核集团的投标配额、投标培训、资格指导和具体采购。该概念学习法国勃艮第地区,法国供应商也将加入海盐。

 

其他工业区


除了这些主要工业中心外,在沿海的海阳还设立了AP1000模块工厂。

 

另一个是台山清洁能源(核电)设备产业园,于2010年2月在广东省珠江三角洲地区开业,预计将成为核电设备制造中心,最初为附近的核电项目提供硬件服务。计划开发最终将覆盖约45平方公里,包括设计、研发和技术服务。

 

公园最初的3.1平方公里阶段耗资20亿元人民币,随后是第二个2.4平方公里园区。目标要求园区内的制造商在广东拥有45%的核设备市场,到2020年生产总值220亿元,同时在核电设备研发和维护方面发挥主导作用。

 

该园区还计划到2020年与电力工业无关产值200亿元。

 

3、中国钚生产


中国最初的核研发主要应用于军事。

 

1966年,中国一个用于军用钚的水冷石墨慢化生产堆开始运行,该堆位于中国中北部甘肃省酒泉市西北约100公里处的酒泉原子能中心,周围主要是沙漠,而且非常偏远。

 

1980年代初,中国决定将其改为两用。

 

1984年,停止钚生产,现场进行再加工处理。

 

中国另一个更大的钚生产反应堆位于四川省广元市南部约1000公里处的一个陡峭山谷中,该堆大约于1975年启动,生产了中国主要的军用钚,一直运转到1991年。

 

2013年11月,中国核电有限公司(CNNP)加入了美国电力研究院(EPRI)运行的两个核相关研究项目。

 

这两个项目主要是核维修应用研究(NAMC),开发技术、系统和指南,以推动核电厂维护活动的改进;开展无损评估(NDE),开发技术和程序,以快速、准确、经济高效地检查和表征核部件状况,并就是否以及何时更换、维修或继续运行提供战略决策。

 

中核表示,“将扩大与EPRI的合作,很快成为其所有核研究项目的正式成员。”

 

2013年初,EPRI与中广核和SNERDI签署了协议。

 

4、研究堆

 

除了军事设施外,中国还有大约19个运行研究堆,2013年6月,环保部的一份报告声称,研究堆的状况和安全性与国家电力堆一样良好。

 

1979年建成125 MW轻水高通量工程试验堆(HFETR),位于四川省夹江的中国(西南)乐山核电研究所。

 

2007年初,在国家核安全局的帮助下,该项目被转换为使用低浓缩铀。

 

四川省五座研究反应堆中,至少有一座位于2008年5月的地震震中附近。

 

北京附近的中国原子能研究院(CIEA)承担核科学和技术的基础研究,是快中子反应堆和其他研究反应堆的领导机构。

 

1958年CIEA启动了15 MWt HWRR-II重水研究反应堆,于2007年底关闭。该反应堆的更新版本已提供给阿尔及利亚,并于1992年开始运行。

 

CIEA建造了新的60 MWt中国先进研究堆(CARR),这是一种先进且多功能的轻水罐式装置,带有重水反射器,于2010年5月启动,2011年3月达到满功率。

 

CIEA还建造了65 MW的中国实验快堆(CEFR),于2010年7月启动。

 

2010年10月,比利时核研究中心SCK-CEN与中国科学院签署了一项协议,合作开展比利时MYRRHA项目,中国在处理核废料方面努力发展。

 

5、反应堆和燃料循环发展


2008年,SNPTC和清华大学成立了国家核电技术研究中心,专注于大规模先进压水堆技术,并加速中国三代核电的自主开发。

 

清华大学核能技术研究所(INET)在北京附近开发了一台200 MWt NHR-200整体式压水堆,用于供热和海水淡化。主要从1989年启动的5 MW NHR-5原型发展而来。

 

中国国家发改委大力支持先进燃料循环的研发,这将更有效地利用铀和钍。主要研究机构包括清华大学的INET、中国原子能研究所(CIEA)和成都的中国核电研究所(NPIC),后者是专注于PHWR技术和燃料循环的主体。

 

INET一直在研究各种燃料循环方案,包括钍,尤其是秦山三期PHWR机组。NPIC一直在关注秦山PHWR反应堆中再处理铀的使用。

 

CIAE主要参与快堆研发。中国的快中子反应堆研发始于1964年。

 

2018年11月,中核集团在北京开设了新的核燃料和材料研究中心。

 

中核集团表示,在先进的核科学工业体系中,它标志着“开发和生产高性能核燃料和材料,以及高性能核反应堆堆芯以实现核能高效开发的一个重要里程碑”。

 

NEA的一份报告称,在江西,中国核工业集团子公司核电建设清洁能源有限公司已与瑞金市政府签署协议,成立江西瑞金核电筹备处。

 

根据协议,核清洁能源将寻找一个场地来建造高温气冷反应堆。

 

6、钍熔盐反应堆项目


中国科学院于2011年1月启动了钍增殖熔盐反应堆(Th-MSR或TMSR)的研发项目,又称液态氟钍反应堆(LFTR),声称在这方面加大研发力度,并希望获得这项技术的全部知识产权。

 

该项目装置与1965-1969年在美国进行的7 MWt橡树岭试验MSR相似,试验使用U-235和U-233燃料。TMSR技术完全商业化的时间最初为25年。

 

据报道,TMSR研究中心在上海核应用物理研究所(中科院下属的SINAP)建造了一个固体燃料MSR原型,最初计划在2015年试运行,然后在2020年投入使用,但可能已被搁置。

 

这也被称为四代堆的氟盐冷却高温反应堆(FHR),或先进HTR(AHTR)。

 

SINAP还正在开发一个2 MWe加速器驱动的亚临界液体燃料原型堆,以演示钍循环。

 

2016年3月,中广核与中国科学院签署了一项开发加速器驱动的先进核能系统(ADANES)的战略合作协议.

 

SINAP拥有约600名员工和200名研究生,负责MSR的基础研发,包括熔盐制造和回路技术、Th-U燃料循环前端和后端的研发、高温耐用材料的研发以及安全标准和许可证的研发。

 

它还在为MSR制定核级ThF4和ThO2的规范,已将熔盐冷却液的部分工作分包给方大集团。

 

然而,2016年末的报告表明,纯锂-7的可用性限制了进展。中国计划将TMSR-SF作为该国西北部的能源解决方案,西北部人口密度较低,水资源较少。

 

预计将于2025年左右在干旱地区应用无水冷却。SINAP有两个MSR开发流——具有直流燃料循环的固体燃料(卵石或棱柱/块中的TRISO)和具有再处理和再循环的液体燃料(溶解在氟化物冷却剂中)。

 

同时计划建造第三批快堆,以消耗轻水堆中的锕系元素。目标是在20-30年的时间范围内开发钍燃料循环和非电气应用。(完)


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