核电材料应用技术国际研讨会核电材料应用技术国际研讨会三亚三亚,2011,2011年年22月月2121日日-25-25日日核电材料应用技术国际研讨会核电材料应用技术国际研讨会三亚三亚,2011,2011年年22月月2121日日-25-25日日龙斌韩丽萍张金权付晓刚秦博苏喜平周培德张东辉中国原子能科学研究院国家能源快堆工程技术研发(实验)中心ChinaInstituteofAtomicEnergy,102413,Beijing,ChinaChinaInstituteofAtomicEnergy,102413,Beijing,China钠冷快堆中的结构材料钠冷快堆中的结构材料创新型核能系统-GIV第四代反应堆钠冷快中子反应堆(SFR)铅冷快中子反应堆(LFR)气冷快中子反应堆(GFR)超临界水堆(SCWR)超高温堆(VHTR)熔盐金属反应堆(MSR)前言前言GenerationI原型堆秦山I期GenerationII商用堆秦山II期秦山III期大亚湾电站岭奥电站田湾电站GenerationIII先进型堆AP-1000CAP-1000GenerationIV创新型堆CEFRCDFRCCFRSCWR1985压水堆电站在中国的成功正在运行的:4plants,11units,about8.6GWe正在建设的:19unitswith~20GWe计划在建设的:7unitswith~7GWeCurtsytoMr.PanZiqiang前言核电在中国能源供给中的地位2015年电能中各种电力供给形式所占的比例*JIANGZe-min,ReflectiononenergyissuesinChina,CHINANUCLEARPOWER,Vol.1,No.2,p.98-113,2008前言2007年电能中各种电力供给形式所占的比例为什么要发展快堆?铀资源的贫乏,不足以支承大量NPPs的运行PWR:1%利用率(U235丰度:0.71%)SFR:60-70%利用率(能将U238转化成易裂变Pu239)降低錒系元素和长寿命裂变产物(核废料)的地质埋填前言中国快堆发展现状CDFR示范快堆电功率:600-900MWe初始设计:2007年完成:2020年快堆发展战略中国实验快堆CEFR顺利临界《核电中长期发展规划(2005-2020年)》提出:“及时启动快堆示范工程”。2006年发布的中国工程院咨询项目—“大型先进压水堆和先进核能系统工程战略研究报告”提出:“为了加速我国快堆商用化的进程,不排除在国内、国际条件许可的情况下,由实验快堆直接向示范快堆过渡”。2007年8月中科院向国务院呈送的《二十一世纪上半叶我国能源可持续发展体系战略研究》报告(科发学部字[2007]243号)建议:将快堆先进核能系统研发与产业化列入国家重大专项。CCFR商用快堆电功率:1000-1500MWe初始设计:2020年完成:2030-2032年TobefilledCEFR电功率:20MWe初始设计:1990完成:2010年CFR1000示范快堆电功率:1000MWe初始设计:2010年完成:2022年CEFR大事记2000.05浇灌第一罐混凝土2002.08核岛厂房封顶2005.08堆本体安装开始2007.06完成堆内构件安装2008.03旋塞安装就位中国快堆发展现状*引自张东辉博士《中国实验快堆进展及热工流体综述》2006.06主容器检验试验完成2002.08Celebrationforsealing-topofthereactorbuilding2010.07.21reachtocritical中国实验快堆CEFR主要设计参数泳池式反应堆336.6吨核级钠热功率:65MW电功率:20MW反应堆寿命:30年二回路三回路堆本体高度:45.0cm直径:60.0cm燃料/首炉燃料:(Pu,U)O2/UO2Pu(总量):150.3kgPu-239:97.7kgU-235(enrichment):42.6kg(19.6%)/236.7kg(64.4%)最大线功率:430w/cm中子通量:3.7x1015n/cm2.s(max.)平均中子通量:1.76x1015n/cm2.s目标燃耗:100,000MWd/t堆芯入口钠温:360oC堆芯出口钠温:530oC主容器尺寸(O):8.010m中国实验快堆主要参数CEFR主要设计参数堆芯组件材料结构材料中国实验快堆主要材料控制棒组件8不锈钢屏蔽组件:332中国实验快堆主要材料CEFR堆芯燃料组件及控制棒组件材料燃料组件感谢上海第一机床厂提供照片CEFR堆芯布置堆芯组件材料燃料:-氧化物燃料(MOX)-金属燃料(U-Pu-Zr)燃料组件-包壳:ChS-68-外套管:эп-450(allRussiansteels)中国实验快堆主要材料CEFR堆芯燃料组件及控制棒组件材料13上端塞压紧弹簧上轴向转换区下轴向转换区金属绕丝燃料区下端塞包壳操作头外套管堆芯支撑钠入口燃料组件材料温度(oC)中子通量(n/cm2s)包壳外套管燃料组件ЧC-68эп-450360-5606.6x1015控制棒组件安全棒ЧC-6808X16H11M3360-550≤3.2x1015调节棒ЧC-6808X16H11M3360-...