熔鹽堆MSR簡介ppt課件.ppt

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1、熔鹽反應(yīng)堆（MSR）MoltenSaltReactor1.核電發(fā)展史世界第一座商用核電站——美國Shippinport核電站建造時間：1954年9月6號服役時間：1958年5月26號停運(yùn)時間：1982年10月1號從世界核電發(fā)展歷程來看，大致可分為四個階段：1.實(shí)驗(yàn)示范階段2.高速發(fā)展階段3.減緩發(fā)展階段4.開始復(fù)蘇階段1.1、實(shí)驗(yàn)示范階段(1954-1965年)1954-1965年間世界共有38個機(jī)組投入運(yùn)行，屬于早期原型反應(yīng)堆，即“第一代”核電站。1954年前蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站—5MW實(shí)驗(yàn)性石墨沸水堆；1956年英國建成45MW原型天然鈾石墨氣冷堆核電站；1957年美國建成60MW原

2、型壓水堆核電站；1962年法國建成60MW天然鈾石墨氣冷堆；1962年加拿大建成25MW天然鈾重水堆核電站。這一代反應(yīng)堆受到燃料循環(huán)的限制，尤其是在20世紀(jì)50～60年代，一方面沒有工業(yè)濃縮鈾技術(shù)，另一方面某些希望擁有核威懾工具的國家需要生產(chǎn)裂變材料。故反應(yīng)堆只能使用天然鈾作燃料，用石墨或重水作慢化劑。法國建造和運(yùn)行了3座產(chǎn)钚堆（G1、G2和G3），和6座發(fā)電堆。盡管更大規(guī)模的反應(yīng)堆具有令人感興趣的特點(diǎn)（熱效率高、可使燃料得到更充分的利用），但是，由于受到技術(shù)限制，投資費(fèi)用高，提高安全性困難，因此第一代反應(yīng)堆的功率通常較低法國PALUEL核電站1.2、高速發(fā)展階段(1966-1980年)196

3、6-1980年間世界共有242個機(jī)組投入運(yùn)行，屬于“第二代”核電站。由于石油危機(jī)的影響以及被看好的核電經(jīng)濟(jì)性，核電得以高速發(fā)展。期間，美國成批建造了500-1100MW的壓水堆、沸水堆，并出口其他國家；前蘇聯(lián)建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MWVVER型壓水堆；日本、法國引進(jìn)、消化了美國的壓水堆、沸水堆技術(shù)；法國核電發(fā)電量增加了20.4倍，比例從3.7%增加到40%以上；日本核電發(fā)電量增加了21.8倍，比例從1.3%增加到20%。在這個階段，PWR和BWR向著更簡單、可靠和經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。這兩種反應(yīng)堆目前占世界核電反應(yīng)堆總數(shù)的85%。在法國和世界的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)反饋中，第二代反應(yīng)堆從經(jīng)

4、濟(jì)和環(huán)境方面驗(yàn)證了核電的性能，核電的價格與化石燃料相比非常有競爭力，廢物排放大大低于允許限值。世界上的反應(yīng)堆累計(jì)運(yùn)行超過1萬堆年，表明這些工業(yè)技術(shù)是成熟的。目前，世界上運(yùn)行中的反應(yīng)堆為441座。平均壽期為20年，有50座已超過30年，8座超過40年。1.3、減緩發(fā)展階段(1981-2000年)1981-2000年間，由于1979年美國三里島以及1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故的發(fā)生，直接導(dǎo)致了世界核電的停滯，人們開始重新評估核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為保證核電廠的安全，世界各國采取了增加更多安全設(shè)施、更嚴(yán)格審批制度等措施，以確保核電站的安全可靠。1.4.開始復(fù)蘇階段(21世紀(jì)以來)1993年，法國

5、和德國的核安全機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)了未來壓水堆安全的發(fā)展方向，并確定了新的安全參考標(biāo)準(zhǔn)。新的安全發(fā)展方向規(guī)定，假如發(fā)生嚴(yán)重事故，放射性及其效應(yīng)不得影響到電廠以外。自1992年開始的歐洲壓水堆（EPR）的研究和設(shè)計(jì)工作中，安全被作為首要參考因素。加強(qiáng)安全主要表現(xiàn)在，為了進(jìn)一步降低事故發(fā)生概率，增加了安全裝置的冗余度，而且非能動安全設(shè)計(jì)可確保機(jī)組在發(fā)生事故時仍能正常運(yùn)行。EPR的設(shè)計(jì)和改進(jìn)是法德15年的研發(fā)成果。該反應(yīng)堆有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：安全性大幅提高，造價降低，長壽命廢物量降低，競爭力提高。在核領(lǐng)域，第二代與第三代之間的過渡已開始多年。例如，日本1997年投入運(yùn)行的柏崎·刈羽核電站兩臺機(jī)組，法國分別于1996

6、和1999年投入運(yùn)行的舒茲和希沃N4系列都屬于這一類。1.5.繁榮發(fā)展階段（？）作為2000年美國能源部（DOE）發(fā)起倡議的繼續(xù)，2001年成立了第四代反應(yīng)堆國際論壇（GIF），參加方有：阿根廷、巴西、加拿大、法國、日本、韓國、南非、瑞士、英國和美國。第四代反應(yīng)堆具有更好的安全性、經(jīng)濟(jì)競爭力，核廢物量少，可有效防止核擴(kuò)散的先進(jìn)核能系統(tǒng)，代表了先進(jìn)核能系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和技術(shù)前沿。其優(yōu)點(diǎn)有核廢料仍有放射性，但半衰期已從數(shù)百萬年降至數(shù)百年；使用新式設(shè)計(jì)后，同樣數(shù)量的核燃料多產(chǎn)出100至300倍的能量；可利用消耗現(xiàn)有核廢料產(chǎn)電；大幅改善運(yùn)轉(zhuǎn)安全性。2.熔鹽堆定義：熔鹽堆[moltensaltreacto

7、r,MSR]是核裂變反應(yīng)堆的一種，其主冷卻劑是一種熔融態(tài)的混合鹽，它可以在高溫下工作（可獲得更高的熱效率）時保持低蒸汽壓，從而降低機(jī)械應(yīng)力，提高安全性，并且比熔融鈉冷卻劑活性低。液態(tài)燃料熔鹽堆：將裂變材料、可轉(zhuǎn)換材料和裂變產(chǎn)物溶解在高溫熔鹽（LiF-BeF2）中，氟鹽既作為裂變?nèi)剂?，又作為冷卻劑?？稍诜磻?yīng)堆運(yùn)行過程中對核燃料進(jìn)行在線處理和在線添加，不需要制作燃料棒，適合使用釷燃料。固態(tài)燃料熔鹽堆（