CANDU燃料元件现状与发展
核电燃料元件发展现状和趋势
核电燃料元件发展现状和趋势核电燃料元件是核电站的关键部件，其发展现状和趋势受到广泛关注。
目前，核电燃料元件的发展现状可以从技术创新、安全性能、经济性和环保性等方面来进行分析。
首先，从技术创新的角度来看，核电燃料元件的发展现状表现为不断追求更高的燃料利用率和更长的运行周期。
燃料元件的设计和材料选择方面也在不断进行改进，以提高燃料的热效率和安全性能。
此外，一些新型燃料元件的研发也在进行中，例如钚再处理燃料、全核素再处理燃料等，这些新型燃料元件有望进一步提高核电站的经济性和资源利用率。
其次，核电燃料元件的发展现状还体现在安全性能方面。
随着核电站的安全标准不断提高，燃料元件的设计和材料选择也在不断优化，以确保在各种异常工况下都能保持稳定和安全的运行。
此外，核电燃料元件的寿命管理和损伤评估技术也在不断完善，以确保燃料元件的长期运行安全。
再者，从经济性方面来看，核电燃料元件的发展现状主要体现在降低成本和提高效益方面。
燃料元件的设计和运行管理方面都在不断优化，以降低燃料循环成本和提高核电站的经济效益。
此外，一些新型燃料元件的研发也有望降低燃料循环成本，提高核电站的竞争力。
最后，环保性方面，核电燃料元件的发展现状主要体现在减少放射性废物和减少环境影响方面。
燃料元件的设计和后处理技术都在不断改进，以降低放射性废物的产生和环境影响。
一些新型燃料元件的研发也有望减少放射性废物的产生，降低核电站的环境影响。
总的来说，核电燃料元件的发展现状和趋势是不断追求技术创新、提高安全性能、降低成本、减少环境影响。
随着核能技术的不断发展和完善，相信核电燃料元件在未来会有更加广阔的发展前景。
能源材料的研究现状与未来发展趋势
能源材料的研究现状与未来发展趋势能源材料在当今社会的重要性不言而喻，随着人们对清洁、高效能源的需求不断增加，相关研究工作也在不断深入发展。
本文将从其发展历程、现状及未来趋势三个方面分别进行探讨。
一、发展历程能源材料的研究发展可以追溯到世界第一颗人造卫星上天之前。
20世纪50年代，尤其是1957年苏联发射的“斯普特尼克1号”，引发了国际社会对于空间技术和其他高科技领域的竞争和探索，促使了相关材料研究和发展。
1959年，美国宇航局（NASA）成立，其专注于材料科学和航空航天技术等研究，成为能源材料领域的重要推动者。
到了20世纪70年代，由于石油危机等原因，各国开始探索替代石化能源的可能，以及提高能源转化效率、降低排放等方面的研究，如太阳能电池、燃料电池等。
二、现状随着全球经济的发展和人类对环境污染的越来越重视，在当今社会，人们对清洁、高效能源的需求日趋强烈，能源材料也逐渐成为各国政府和企业的研发重点。
其中，太阳能和燃料电池等新能源技术日臻成熟，已经成为了当今世界能源转型的重要手段。
在太阳能方面，非晶硅、薄膜硅、高效多晶硅等太阳能电池技术得到了广泛应用，但其高昂的生产成本成为制约其发展的主要因素。
因此，如何研发出成本更低、效率更高、寿命更长的太阳能电池，是当前太阳能领域需要攻克的难题。
在燃料电池方面，虽然其在交通行业、小家电等领域有广泛应用，但产业化程度较低，其成本和寿命问题也需要得到解决。
三、未来趋势未来，随着科技进步和能源材料技术的不断升级，能源材料将会发生许多改变。
太空太阳能电站、光伏材料等新材料将随着技术突破而逐渐应用于生产之中。
同时，燃料电池也将得到更广泛的应用，进一步降低交通污染，促进新一代绿色交通的发展。
此外，作为材料科学发展的重要领域之一，材料基因工程等新技术的应用也将有望加速能源材料的研究发展。
综上所述，随着能源材料的不断发展，人们对清洁、高效、低成本能源的需求将得到更好满足。
未来，相信能源材料领域还将有更广阔的发展空间，各国科学家和企业家也将借助这个平台共同努力，推进能源材料的革新，为人类造福。
核电燃料元件发展现状和趋势
核电燃料元件发展现状和趋势全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：目前，核电燃料元件主要以浓缩铀（U235）和钚（Pu239）作为燃料，通过核分裂反应释放出巨大的能量。
随着技术的不断进步，燃料元件的设计和制造也在不断优化。
传统的核电燃料元件采用铀棒或MOX燃料棒作为燃料，但是这种燃料的利用率较低，同时产生的放射性废物也比较多。
人们开始研究和开发新型的核电燃料元件，希望能够提高燃料利用率、减少放射性废物的产生，以及提高核反应堆的安全性。
目前，随着快中子反应堆的发展，钍（Th232）等转变燃料开始受到关注。
钍可以通过中子照射转变成钚，从而实现核燃料的再生利用，提高燃料的利用率。
钍还具有较高的丰度且不易核扩散，可以减少核材料的非法使用和扩散的风险。
由于钍转变燃料的放射性生产物周期较长，可以减少放射性废物的产生。
除了钍转变燃料，人们还在研究和开发新型的核燃料元件，如核聚变燃料、核裂变裂变燃料等。
核聚变燃料利用氘和氚等轻核素进行核聚变反应，释放出更高的能量，且产生的放射性废物几乎为零。
目前，核聚变技术仍处于实验阶段，但是其在未来能源发展中具有巨大的潜力。
值得注意的是，新型核电燃料元件的发展离不开材料科学的支持。
新型核燃料元件需要具有耐辐照、高温等特殊环境下的性能，因此材料的选择至关重要。
材料科学领域的发展为新型核电燃料元件的研究和开发提供了重要的支持。
核电燃料元件的发展现状和趋势是多样化和创新化的。
人们在不断寻求更高效、更安全、更清洁的核燃料形式，同时也在不断优化核燃料元件的设计和制造。
随着技术的不断进步和对环保的关注，相信未来核电燃料元件会实现更大的突破，为人类提供更加清洁高效的能源形式。
第二篇示例：一、核电燃料元件的发展现状1. 传统燃料元件传统的核电燃料元件通常采用铀-铀氧化物（UO2）作为燃料，以铀-铀铌合金作为包壳材料。
这种燃料元件具有成熟的生产工艺和可靠的性能，被广泛应用于各国的核电站。
传统燃料元件存在能量利用率低、寿命短、放射性废物产生量大等问题，迫切需要新型燃料元件的发展。
燃料电池技术的发展现状与前景
燃料电池技术的发展现状与前景燃料电池是一种能够将氢气、甲醇等可再生燃料转化成电能的技术。
与传统的化石燃料相比，燃料电池具有能量利用率高、环境友好等优势，被认为是未来能源的重要发展方向之一。
本文将探讨燃料电池技术的发展现状与前景。
一、燃料电池技术的发展历程燃料电池作为一种新型能源技术，其研究始于19世纪末。
20世纪60年代，美国NASA将燃料电池投入太空航行，这是燃料电池应用的一次重要尝试。
之后，燃料电池得到了广泛的关注和研究，各国纷纷投入大量的资金和人力进行研发，燃料电池也得到了不断的升级和改进。
二、燃料电池技术的现状目前，燃料电池技术已经进入到了实用化阶段。
燃料电池的类型有很多，最为常见的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。
其中，PEMFC是轻质、高效、响应速度快的燃料电池类型，适用于汽车、船舶和便携式电子设备等领域。
SOFC则具有长寿命、高效率的特点，适用于能源电力系统和基础设施等领域。
此外，燃料电池在微型化、高温高压等方面也有了很大的发展。
三、燃料电池技术的前景燃料电池技术的前景非常广阔。
首先，燃料电池作为一种新型能源技术，具有能源利用效率高、减少环境污染等优势，将会成为未来能源的重要组成部分。
其次，燃料电池的应用领域非常广泛，包括汽车、船舶、飞机等交通工具，以及电力系统和基础设施等方面，将会为人类社会的发展做出重要贡献。
再次，随着燃料电池技术的不断发展和提高，其成本也将随之降低，逐渐进入到商业化阶段，成为一项可持续发展的能源技术。
总之，燃料电池技术的发展历程经历了漫长的研究过程，而现在已经进入到实用阶段。
未来，燃料电池技术将会成为重要的能源组成部分，成为推动人类社会持续发展的重要力量。
同时，燃料电池技术将会在成本和性能等方面得到更多的提高和改进，成为一项可持续发展的能源技术。
07 第六章 重水反应堆CANDU(PHWR)
Xi’an Jiaotong University
冷却剂和慢化剂的绝热
作为冷却剂的重水在管内 流动带走热量。作为慢化 剂的重水在反应堆排管容 器中，为了防止热量传到 慢化剂重水中，在压力管 外设置一同心容器管，两 管之间充以二氧化碳作隔 热层，以保持慢化剂温度 不超过60℃。压力管和容 器管贯穿反应堆排管容器， 两端与法兰固定，与容器 连成一体。
46
学习目的
Xi’an Jiaotong University
➢ 掌握CANDU堆得特点(与PWR比较)和优势，表6-1 ➢ 掌握CANDU核燃料组件结构特点 ➢ 了解CANDU堆的发展演变和ACR的技术特点
47
2010年代 - SCW直接循环模块堆?
皮克灵A,1971-1973
CANDU-9
CANDU原型堆,1962 ZEEP,1945
布鲁斯B，1984-1987
达灵顿，1990-1993
重水堆概述
CANDU的概念: CANada Deuterium Uranium
重水堆的特点： 天然铀作燃料 重水做慢化剂，造价较高
Xi’an Jiaotong University
19
换料方式
Xi’an Jiaotong University
由于重水堆的卧式布置压力管，每根压力管在反应堆容器的两端都设有密 封接头，可以装拆。因此，可以采用遥控装卸料机进行不停堆换料。换料 时，由装卸料机连接压力管的两端密封接头，新燃料组件从压力管一端顶 入，烧过的乏燃料组件侧从同一压力管的另一端被推出。这种换料方式称 为“顶推式双向换料”。
挑战
大量的重水以及泄漏导致高造价，防止重水泄漏的高密封性能设 备也提高了造价 。核燃料燃耗比较浅，1/3压水堆，换料太频繁。
重水堆简介
重水堆简介
重水堆按其结构可以分为压力容器式和压力管式两种，但目前达到商用的只有加拿大发展的压力管卧式重水堆，称为CANDU型重水堆。
CANDU型重水堆用压力管把重水冷却剂和重水慢化剂（注意：慢化剂和冷却剂都是使用重水），分开。
压力管内流过不沸腾的高温高压（温度约300度，压力约10MPa）重水作为冷却剂，压力管外是基本不受压的慢化剂，慢化剂盛装在大型卧式圆柱型排管容器中。
CANDU型重水堆系统示意图如下：
CANDU型重水堆燃料更换示意图如下：
CANDU型重水堆燃料元件束示意图：
CANDU堆芯的承压边界是由几百个小直径的水平压力管组成，每根压力管内装有简单短小的燃料棒束，高压冷却剂从棒束中间的缝隙间冲刷流过，同时不断地把燃料元件中的热量带走。
以每个压力管为中心而构成的这些燃料通道组件，从一个卧式圆筒形排管容器的两端面贯穿过，而通道与通道之间是相互独立并且每个燃料通道的外侧面与重水慢化剂相接触。
排管容器尺寸虽然也较大，但它内部充满的是低温低压的重水慢化剂。
由于燃料棒束组件简单短小，又加上反应堆堆芯是水平管道式的，这为不停堆双向装卸燃料创造了有利条件。
在换料的时候，两台换料机分别与一个通道的两端对接，一端将燃料棒束一个个推入燃料通道，顺着冷却剂流动的方向将其推入堆芯；另一端接收卸出的乏燃料棒束。
燃料电池的应用现状和未来发展方向
燃料电池的应用现状和未来发展方向燃料电池（Fuel cell）被认为是一种革命性的能源转换技术，可以直接将燃料（通常为氢气）和氧气在没有燃烧的情况下，通过化学反应产生电能，并且只产生水和热作为副产品。
由于其高能量密度、环保清洁和高效能等优势，燃料电池被广泛研究和应用于各个领域，包括交通运输、家庭能源、航空航天和移动通信等。
本文将介绍燃料电池的应用现状以及未来的发展方向。
一、燃料电池的应用现状1. 交通运输领域燃料电池在交通运输领域的应用是其最为重要的领域之一。
目前，燃料电池汽车已经进入商业化阶段，且持续发展。
例如，丰田汽车的Mirai、日产汽车的e-NV200 FCV和本田汽车的Clarity等燃料电池汽车已经在市场上销售。
这些汽车通过燃料电池将氢气转化为电能，驱动电动机工作，实现了零排放和长续航里程的特点。
此外，燃料电池也被应用于公交车、货车和火车等公共交通工具中，以实现环保清洁的运输方式。
2. 家庭能源领域随着能源危机的日益严重和环境意识的增强，人们对于可持续能源的需求不断增加。
燃料电池被看作是一种有效的家庭能源解决方案。
家用燃料电池系统可以将天然气等燃料转化为电能供家庭使用，同时还能提供热能用于供暖和热水。
这种系统不仅能够减少对传统能源的依赖，还能降低碳排放和室内空气污染。
3. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域的应用也引起了广泛关注。
相比传统的燃油动力系统，燃料电池可以提供更高的能量密度和更低的重量，从而提高飞机的性能和航程。
燃料电池在无人机、卫星和宇航器上的应用已取得了一定的成果，为航空航天技术和探索提供了新的突破。
4. 移动通信领域移动通信设备的使用急剧增加，对于高能量密度和长续航时间的需求也越来越大。
燃料电池被广泛探索作为移动通信设备的电源解决方案。
例如，燃料电池可以用于手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备，以延长电池的使用时间和提高使用体验。
燃料电池技术的不断发展为移动通信领域带来了更大的潜力。
生物质燃料技术的现状和前景
生物质燃料技术的现状和前景能源问题一直是人类面临的难题，尤其是在当今社会，全球能源需求不断上升，而且环境问题也越来越引起人们的关注。
为此，许多国家开始在生物质燃料技术方面加大投入，寻求对人类未来能源的可持续发展。
一、生物质燃料技术现状生物质燃料技术是利用植物、生物废弃物等生物质资源燃烧而获得的清洁能源。
目前，全球已经开始对生物质燃料技术进行研究和开发，并取得了相当的进展。
生物质燃料技术主要分为液体生物质燃料（如生物柴油、生物乙醇等）、固体生物质燃料（如木材颗粒、生物质炭等）和气体生物质燃料（如沼气、生物气体等）等。
其中，生物柴油和生物乙醇是目前应用最为广泛的液体生物质燃料。
生物柴油是从油料植物中提取的轻质油脂经过酯化反应，形成的一种清洁燃料。
而生物乙醇则是用淀粉类和糖类物质发酵后获得的一种可替代汽油的清洁燃料。
固体生物质燃料主要指的是作为燃料的木材、秸秆等颗粒和生物质炭。
它们不仅具有高能量密度、低成本，而且还可以减少燃煤污染等环境问题。
气体生物质燃料包括沼气、生物气体等。
在农村地区，生物气体一般是通过饲料废弃物和污水等废弃物质经过厌氧发酵产生的，利用人和动物排泄物和农业废弃物等物料可获取大量沼气，以其为燃料，也可节省传统能源，防止污染。
二、生物质燃料技术前景1.生物质燃料可替代石化燃料，达到环保减排的目的生物质燃料作为清洁燃料，不仅能够缓解全球石化资源的短缺问题，而且可以有效减轻排放的温室气体，达到环保减排的目的。
在生产过程中，生物质燃料的集成利用，可有效地化解农业枯余物，减少热害病虫害、降低土壤糜烂度和肥料损失，同时减少农田通气阻断、提升土壤性质。
此外，生物质燃料是一种可再生资源，想要保护我们的星球，就必须使用可再生资源。
2.生物质燃料具有广泛应用的前景与传统化石燃料相比，生物质燃料具备资源广泛、特性多样、生产可控、入手门槛低等优势，应用场景也越来越多，目前主要用于发电、汽车、烧烤等领域。
未来，随着相关技术的不断发展和应用领域的不断扩展，生物质燃料的使用场景将更加广泛，为可再生能源的利用创造更多的机会。
candu-6核燃料芯块烧结自动上下料系统研制及其应用
摘要烧结炉作为重水堆元件生产线的关键重要设备，负责完成将UO2生坯烧结成UO2芯块，烧结后的芯块，体积变小、密度变大、硬度和强度增强。
烧结岗位自动化程度较低，生坯翻舟、料舟上料、料舟下料、芯块拨料都需要人工完成，劳动强度大、生产效率低，而且操作人员需要长时间、近距离与物料接触，对员工的辐射防护造成不利影响。
因此，本课题将设计制作一套烧结炉自动上、下料系统，提高生产线自动化水平，降低员工劳动强度，提高生产线辐射防护水平。
本文首先介绍了课题的研究意义和背景及国内外对烧结炉自动上、下料系统的研究现状，接着介绍了烧结炉料舟形式及特点，本次课题研究的内容和目的。
烧结炉自动上下料系统由支撑框架、扫码器、限位夹紧装置、三轴机械手、缓存上料平台、控制柜、触摸屏等组成，本文介绍了各机构的机械设计方案，根据设计要求，对各机构的零部件和元器件进行设计、选型；接着介绍了自动上下料系统的电气控制系统和信息化系统，电气控制系统完成各机构间的自动控制，对控制系统不同控制模式、操作界面、按键功能进行介绍，信息化系统完成烧结物料批号、类型、重量、数量等数据的自动统计，自动生成统计报表。
自动上下料控制系统向芯块制备生产线中央控制系统发出请求，由中央控制系统调拨AGV 小车，完成系统物料的运转；自动上下料系统组装完毕后，进行了试验调试，验证系统控制算法的合理性和精确度，经验证满足设计要求。
同时对发现一些硬件问题，主要集中在自动上下料系统与烧结炉衔接处，通过优化改进，最终解决了上料缓存输送机构中推料2#气缸、下料输送机构传输方式中存在的问题。
本次课题研究主要创新点有以下两方面：1）实现了无框烧结舟的自动上料、自动下料，实现烧结物料运转的全自动化；2）生坯舟在缓存输送台上Y向至X 向传动过程中，在换向处通过增加托举气缸，实现了自然换向，避免出现料舟晃动。
经过实践应用验证，烧结炉自动上下料系统满足设计要求，完美应用于芯块制备生产线。
最后对自动工作站及整条芯块制备生产线的未来发展进行了展望。
CANDU-6型核燃料元件制造钎焊一次焊合率的控制
thickness of the beryllium coating and supporting cushion， etc. to the first brazed seam rate was explained， the welding craft parameter ， thickness of beryllium coating and the and control range which supports the quality of the cushion through the experiment were confirmed. T he pur pose to control the first brazed seam rate was achieved. K叮 words: CANDU一 nuclear fuel element ; the first brazed seam rate; control 6
摘要:钎焊是 CANDU 6 型核燃料元件制造过程中的重要工艺环节， 其一次焊合率的高低将影响后续坡 口尺寸加工的稳定性、 芯块装管的难易程度以及端塞密封焊接质量。因此， 需对钎焊的一次焊合率进行 很好地控制， 尽量降低一次未焊合率。本工作对焊接工艺参数、 被涂层厚度及支承垫质量等因素对一次 焊合率的影响进行分析， 并通过实验确定了对焊接工艺参数、 被涂层厚度及支承垫质量的控制范围， 达 到了较好控制钎焊一次焊合率的目的。 关键词:CANDU 6 型核燃料元件;钎焊一次焊合率;控制 中图分类号:TL352 文献标志码: A 文章编号: 1000一 6931( 2007) 51一 0353一 04
果分 析 3. 1 钎焊工艺参数 3. 1. 1 钎焊工艺技术条件 1 钎焊温度( 由 ) 焊机输出功率控制) :外环管， %~ 7 %; 内环 2 6 3 管， 一68%。2) 钎焊时间: 外环管， 58% 65~ 75 5; 内环 管， ~ 60 5。3 ) 焊 接真 空 度: 50 簇1. Z Pa。4 感受器清理: 最多不超过 10 个 ) 0
重水堆
压力管式，压力壳式
5
CANDU的基本结构特点
6
7
8
燃料组件结构
重水堆的核燃料是天然铀， 制成圆柱状装在外径为 13(20)毫米长约500毫米的 锆合金包壳管内，构成棒 状燃料元件，37根燃料棒 组成一束，棒之间用锆合 金块隔开，端头由锆合金 支承板连接，构成长为半 米，外径为150毫米左右的 燃料棒束。 反应堆堆芯由384根带燃料 棒束的压力管排列而成。 每根压力管内装有12束燃 料棒束。
8 足够充足的应急流量 9 尽可能的减少重水泄漏
14
蒸汽发生器
主要结构材料位 炭钢 一次测： 封头，管板和管束一次测
二次侧：壳体，汽水分离器，管束套筒，管板和管 束二次侧，预热段隔板，管子支承等，
15
主泵
单级、单吸入口、双出口、立式离心泵
支管和集流总管 稳压器
16
CANDU慢化剂系统
慢化作用，失冷事故下的热阱作用 慢化剂系统原理流程图： 串连/并联
控制棒设置在反应堆上部，穿过反应堆排管容器，插入在 慢化剂中。快速停堆时将控制棒快速插入堆内。
反应性的调节还可以通过改变反应堆容器中重水慢化剂的 液位来实现。 紧急停堆时可以将控制棒快速插入堆内，还可打开氦气阀， 将储存在毒物箱内的硝酸钆毒物注入反应堆容器的重水 慢化剂中，还可以打开装在容器底部的大口径排水阀， 把重水慢化剂急速排入贮水箱。
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
11
换料方式
由于重水堆的卧式布置压力管，每根压力管在反应堆容器的两端都设 有密封接头，可以装拆。因此，可以采用遥控装卸料机进行不停堆换 料。换料时，由装卸料机连接压力管的两端密封接头，新燃料组件从 压力管一端顶入，烧过的乏燃料组件侧从同一压力管的另一端被推出。 这种换料方式称为“顶推式双向换料”。
醇类燃料的发展历程使用现状与未来发展趋势
醇类燃料的发展历程使用现状与未来发展趋势陈伟浙江科技学院内容摘要目前, 世界的石油资源日趋减少, 石油燃料的短缺现象已经出现, 并且日益严重。
另外, 随着汽车保有量的增长, 约占能源总需求量40%的车用燃料的消耗量与日俱增, 巨大的燃油消耗不仅对日益枯竭的石油能源造成巨大压力, 同时大量燃油燃烧不当所排放出的污染物已成为威胁人类生存的主要因素。
因此, 寻求资源丰富、环境友好和经济可行的代用燃料已成为人类待解决的重大问题。
醇类作为液体燃料，其储存、携带、使用都和传统的汽油、柴油差不多。
生产乙醇燃料的原料主要来自于农作物，属可再生能源。
用生物技术路线取代化学技术路线进行生物燃料的生产，已成为全球各国能源规划的核心内容。
本文研究了醇类燃料的发展历程，使用现状与未来发展趋势。
关键词:醇类燃料发展现状未来趋势概述乙醇（CH3CH2OH）、甲醇（CH3OH）均是重要的有机化工原料，在化学、医药、轻工、纺织及运输等行业都有着广泛的用途。
乙醇主要用作溶剂，也用于制染料、涂料、合成橡胶、医药、洗涤剂、化妆品等。
乙醇既可以由乙烯水合制成，也可由谷类、甘蔗和任何含淀粉或糖类的农作物为原料采用生物发酵方法制成。
目前，国际上燃料乙醇的总产量约为2400万t，巴西是世界上最大的乙醇生产国之一，2000年乙醇产量达到1031万t，其主要生产原料是甘蔗。
美国现有乙醇生产能力约为868.88万t，2002年乙醇产量达到650万t左右，其主要原料为玉米。
我国乙醇生产主要依靠玉米、薯类和甘蔗等发酵制取。
目前，全国乙醇产量约200万t/a。
甲醇主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲脂等多种有机化工产品，也是农药、医药的原料，还是非常重要的溶剂之一。
目前，国际上甲醇主要由天然气（目前约占世界78％）、重（占10％）、石脑油（占7％）、液化石油气（占3％）、煤炭（占2％）生产，我国甲醇主要是以煤炭为原料生产。
甲醇的生产方法主要是合成法。
燃料电池的发展现状与未来趋势
燃料电池的发展现状与未来趋势燃料电池作为一种清洁能源技术，在近几十年来得到了广泛的关注和研究。
它具有高能效、低排放、可靠性强等优点，被认为是解决能源和环境问题的重要途径。
本文将探讨燃料电池的发展现状和未来趋势。
首先，燃料电池的发展取得了显著的进展。
随着技术的不断成熟和突破，各种类型的燃料电池得到了广泛应用和推广。
最常见的有氢燃料电池、甲醇燃料电池和乙醇燃料电池等。
其中，氢燃料电池是最为成熟和广泛应用的类型。
它能够直接将氢气转化为电能，不产生二氧化碳等污染物。
而甲醇燃料电池和乙醇燃料电池则具有更高的能量密度和更广泛的可用性。
其次，燃料电池的应用领域不断拓展。
最初，燃料电池主要应用于航空航天领域、军事领域和一些特定的工业领域。
随着技术的进步，燃料电池开始进入民用领域。
目前，燃料电池已经应用于汽车、公交车、火车、电动船等交通工具，以及家用和商用发电系统等领域。
其中，燃料电池汽车被视为替代传统燃油汽车的有效方式。
燃料电池汽车具有零排放、续航里程长等优势，越来越多的汽车制造商开始投入燃料电池汽车的生产和销售。
然而，燃料电池仍然面临一些挑战。
首先是成本问题。
目前，燃料电池的成本仍然较高，限制了其广泛应用和普及。
降低燃料电池的成本是当前的关键任务之一。
其次是氢气的存储和供应问题。
由于氢气的稳定性和易燃性，储存和供应氢气仍然具有一定的困难和风险。
解决氢气的存储和供应问题是燃料电池发展的关键因素之一。
此外，燃料电池的耐久性和寿命等问题也需要进一步解决，以提高燃料电池的稳定性和可靠性。
未来，燃料电池的发展前景十分广阔。
随着全球对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高，燃料电池作为清洁能源技术将得到更多的应用和推广。
在未来，燃料电池有望实现更低的成本、更高的能效和更广泛的应用。
例如，利用可再生能源（如太阳能和风能）生成氢气，再利用燃料电池将氢气转化为电能，形成一个完整的能源链，实现清洁能源的循环利用。
此外，燃料电池在航空航天领域的应用也具有巨大的潜力，可以为未来空间探索和航天任务提供可靠的能源支持。
燃料电池技术发展现状与展望
燃料电池技术发展现状与展望一、燃料电池技术的概述燃料电池（Fuel Cell）是一种利用氢气或其他可燃气体作为燃料，通过化学反应产生电能的装置。
它与传统的化石能源相比，具有高效率、低排放、清洁环保等优点，因此被认为是未来能源领域的重要发展方向之一。
二、燃料电池技术的分类1.按照电解质类型分类：固体氧化物燃料电池（SOFC）、聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）等。
2.按照工作温度分类：高温型和低温型。
3.按照应用领域分类：交通运输领域、家庭和商业用途领域、军事应用领域等。
三、全球燃料电池技术现状1.日本：日本在聚合物电解质膜燃料电池技术上处于世界领先地位，并成立了多个相关产业联盟。
2.美国：美国在固体氧化物燃料电池技术上取得了较大进展，并在燃料电池汽车方面有较多的投资和应用。
3.欧洲：欧洲在聚合物电解质膜燃料电池技术上也有很大的发展，同时也在固体氧化物燃料电池技术上进行了一些研究。
四、我国燃料电池技术现状1.我国在聚合物电解质膜燃料电池技术上取得了一定进展，但整体水平与国际先进水平相比还有一定差距。
2.我国在固体氧化物燃料电池技术方面的研究也取得了一些成果，但产业化程度还较低。
3.我国政府对于燃料电池技术的支持力度逐渐加大，相关企业也开始积极投入到该领域的开发和应用中。
五、未来展望1.随着全球环保意识不断增强，清洁能源将越来越受到关注，因此燃料电池技术将会有更广阔的应用前景。
2.未来随着技术不断发展和成本不断降低，燃料电池汽车、燃料电池发电等应用将会逐渐普及。
3.我国在燃料电池领域的投入和研究力度也将会不断加大，未来有望成为全球燃料电池技术的重要参与者和领导者。
六、结论总体来看，燃料电池技术作为一种清洁高效的能源技术，具有广阔的应用前景。
虽然目前国际上已经有很多相关技术成果，但我国在该领域的发展也正在逐步加强。
未来，我们需要不断加大对于该领域的投入和支持，以推动我国燃料电池技术的快速发展。
一体化快堆燃料发展现状
一体化快堆燃料发展现状一、快堆燃料的概念及特点快堆燃料是指在快中子反应堆中使用的核燃料。
与传统的热中子反应堆相比，快堆燃料具有以下特点：1. 高效能：快中子在快堆燃料中传播速度快，能量高，利用效率更高。
2. 资源丰富：快堆燃料可使用天然铀、钚等资源，资源储备丰富。
3. 废弃物减少：快堆燃料的废弃物产生量较少，对环境污染较小。
4. 安全可靠：快堆燃料具有良好的自稳定性和安全性能，事故发生概率低。
二、国内快堆燃料的发展现状我国在快堆燃料领域取得了一系列重要进展，主要表现在以下几个方面：1. 燃料元件制备技术的突破我国燃料元件的制备技术在快堆燃料领域取得了重要的突破。
燃料元件是快堆燃料的核心组成部分，直接关系到燃料的性能和寿命。
我国在燃料元件制备技术上进行了深入研究，成功开发出了高质量的燃料元件，为快堆燃料的应用奠定了基础。
2. 快堆燃料循环技术的研究快堆燃料循环技术是快堆燃料利用的重要环节，包括燃料元件的加工、再利用和废弃物处理等。
我国在快堆燃料循环技术的研究中取得了重要进展，发展了一系列高效、安全的循环技术，为快堆燃料的可持续利用提供了可靠的技术支撑。
3. 快堆燃料安全性能的研究快堆燃料的安全性能是核能领域关注的重要问题。
我国对快堆燃料的安全性能进行了深入研究，建立了一套完善的安全评价体系，通过实验和模拟研究，对快堆燃料的安全性能进行了全面评估，为快堆燃料的应用提供了可靠的安全保障。
4. 快堆燃料的商业化应用我国在快堆燃料的商业化应用方面也取得了一定进展。
目前，我国已经建成了多个快堆燃料实验堆，为快堆燃料的商业化应用提供了重要的技术和经验支持。
同时，我国还积极与国际合作，加强快堆燃料的国际交流与合作，推动快堆燃料的全球化发展。
三、快堆燃料的前景与挑战虽然快堆燃料在核能领域具有广阔的应用前景，但仍面临一些挑战。
主要包括以下几个方面：1. 技术难题快堆燃料的制备、循环和安全性能等方面仍存在一些技术难题，需要进一步研究和攻克。
重水堆(内部精品资料)
二、重水堆发展简史©
70年代，捷克、阿根廷、日本ATR（FUGEN 普贤）又相继建成研究堆。捷克77年关闭； 阿根廷走重水堆路线，堆继续运行。 ATR-165 是日本80年代的长期发展核能的 重要组成部分之一，已运行25年，烧铀＋ 钚（MOX),原定92年在Ohma建600MW的ATR， 93年计划取消。
CANDU6©
高燃料利用率 在线换料
低压、低温重水慢化
采用一系列水平压力管，不是单一压力 壳.
The tubes are horizontally positioned in a calandria (tank) of heavy water moderator. This makes it less expensive to build than LWRs.
132MW（沸腾重水冷却）、1968年中止建设。 阿根廷两个，一个在建Atucha2-745MW,一个在运行 Atucha1-357MW （1974－今）
一、特点－类型©
（2）压力管式 (水平、垂直，冷却剂不受限制） 垂直压力管： 加拿大*2,英国1，日本1，斯洛伐克1， 瑞士(Lucens)1，德国1。除日本Fugen 普贤)外，都于1990年前关闭。 水平压力管式 ： CANDU，34座在运行。
1990-1999
（CANDU6）
Cernavoda Nuclear Power Plant, Unit 1, 708 MWe, Romania
Wolsong Nuclear Power Plant, Units 2,3,4, 715 MWe, Korea
2000-
（CANDU6）
Qinshan Phase III , 2×728 MWe, 2003， PR.China
重水堆
以重水作慢化剂的反应堆
01 简介
目录
02 CANDU
以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可 用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力壳式和压力管式两类。
简介
重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型 （CANDU型）压力管式重水堆核电站。
CANDU型重水堆的反应性控制是由下列装置实现。它们从顶部垂直穿过反应堆容器。①调节棒：由强中子吸 收体构成，用于均衡反应堆中心区的功率分布，使反应堆的总功率输出最佳。②增益棒：由高浓铀代替强中子吸 收体，用来补偿氙中毒所引起的反应性下降。③区域控制棒：由一些可充轻水的圆柱形隔套组成。④停堆系统： 由两组停堆系统组成。一组停堆系统是由能快速插入反应堆堆心的强中子吸收棒组成；另一组停堆系统是将吸收 中子的溶液注入慢化剂或注入堆心的一些管中，也可以把慢化剂排空。
重水堆的燃料是天然的二氧化铀压制、烧结而成的圆柱形心块。若干个心块装入一根锆合金包壳管内，两端 密封形成一根燃料元件。再将若干根燃料元件焊到两个端部支撑板上，形成柱形燃料棒束。元件棒间用定位隔块 使其隔开。
在反应堆的两端各设一台遥控操作的换料机。当某根压力管内的燃料需要更换时，一台换料机处于装料位置， 另一台则处于卸料位置。处于装料位置的换料机内装有新的燃料棒束,由逆冷却剂流向推入,堆内相对应压力管道 内的乏燃料棒束即被推入另一端处于卸料位置的换料机内。整个操作由电子计算机来完成，可实现不停堆换料。
冷却剂、慢化剂循环 蒸汽发生器和主回路水泵安装在反应堆的两端，以便使冷却剂自反应堆的一端流入反 应堆堆心的一半燃料管道，另一端则以相反的方向流入另一半燃料管道。冷却剂系统设有一个稳压器，以维持主 回路的压力，使重水不致沸腾。慢化剂系统的温度较低，它也设有循环泵和热交换器。它把高温燃料管道传给慢 化剂的热量及重水与中子和γ射线相互作用产生的热量带出堆心，以提高反应堆的物理性能。
2023年重水堆核电站的特点和发展趋势
重水堆核电站的特点和发展趋势核反应堆是核电站中最关键的设备，也是不同类型核电站的主要差别所在。
1954年，前苏联建成世界第一座试验核电站奥勃灵斯克核电站。
1957年，美国建成世界第一座商用压水堆核电站希平港核电站。
经过半个多世纪的进展和筛选，已进展成商业规模并且不断有后续建筑项目的核电反应堆主要有3种类型：压水堆、沸水堆和重水堆。
压水堆和沸水堆源于1953年美国原创开发胜利的核潜艇动力堆；而重水堆则主要是由加拿大原创开发的特地用于核能发电的压力管式重水反应堆，也叫CANDU（坎杜）堆。
第一座示范CANDU堆于1962年建成并投入运行。
CANDU机组大部分建在加拿大，近年来进展到韩国、阿根廷、罗马尼亚和中国等6个国家。
我国大陆已建成和在建共有11台核电机组，其中秦山三期核电站的两台机组采纳CANDU堆，其余都用压水堆。
CANDU堆的核燃料加工成简洁短小的燃料棒束组件，每根燃料棒长约50厘米，外径约10厘米。
堆芯由几百个水平的压力管式燃料通道组成，每个压力管内一般装有12个燃料棒束组件。
高压冷却水从燃料棒束的缝隙间冲刷流过，不断把热量带出堆芯。
冷却水加了很高的压力之后，温度可以保持较高而不发生沸腾。
在燃料通道外侧的是低温低压的重水慢化剂，慢化剂与压力管内的高温高压冷却水是分隔开的。
核裂变产生的热量从燃料棒传递到高压冷却水，冷却水又在蒸气发生器的U型管内把热量传递给管外的一般轻水，一般轻水沸腾所产生的高温高压蒸气去驱动汽轮发电机发电。
目前的重水堆核电站所使用的冷却水是昂贵的重水，在新一代先进重水堆设计中，冷却水将采纳轻水，而重水的用途只限于作慢化剂，因而绝大部分重水可以省掉。
CANDU堆由于它的燃料棒束组件简洁短小，又加上反应堆堆芯是水平管道式的，所以在更换燃料的时候不需要停堆。
更换核燃料时，两台机器人式的换料机分别与一个通道的两端对接，一台换料机从一端将燃料棒束一个个通过燃料通道，顺着冷却剂流淌的方向推入堆芯；另一台换料机在另一端接收卸出的乏燃料棒束。
镍镉电池技术的发展现状及市场应用前景
镍镉电池技术的发展现状及市场应用前景摘要：镍镉电池作为一种重要的二次电池技术，其在工业、军事、航空航天等领域有着广泛的应用。
随着环境污染和可再生能源需求的增加，镍镉电池在车载电池、储能系统等领域的应用前景非常广阔。
本文将探讨镍镉电池的技术发展现状以及市场应用前景。
1. 引言镍镉电池是一种拥有较高能量密度和较长循环寿命的二次电池。
由于其低自放电率、高温性能和较宽工作温度范围等特点，镍镉电池在航空、军事、通信等领域得到了广泛应用。
然而，随着环境和可再生能源问题的日益严重，镍镉电池的发展面临一些挑战。
2. 技术发展现状镍镉电池技术在过去几十年中取得了显著的进展。
首先，不断改进的正极材料提高了镍镉电池的能量密度和功率密度。
其次，针对电池容量退化和记忆效应等问题，研究人员开展了各种改进措施，如精细化合金技术、低气压电解质技术等。
此外，通过优化电池结构和制程工艺，有效提高了镍镉电池的循环寿命和安全性能。
3. 市场应用前景随着环境保护和低碳经济的要求，镍镉电池在可行驶里程长、能源密度高的电动汽车领域有巨大的市场潜力。
相比于锂离子电池，镍镉电池具有更高的循环寿命和更低的成本，是电动汽车领域的一种重要选择。
此外，镍镉电池在储能系统领域也具有广阔的应用前景。
随着可再生能源的快速发展，镍镉电池可以用于平衡电力网供需关系、储存多余电能等，实现电网储能优化。
4. 挑战与解决方案然而，镍镉电池技术也面临一些挑战。
首先，镍镉电池的成本较高，需要降低生产成本以提高市场竞争力。
其次，镍镉电池存在镉元素的环境污染问题，需要开发更环保的替代材料。
同时，镍镉电池在高温和过充放电条件下容易发生自燃和爆炸的风险，需要加强安全性能设计。
为应对这些挑战，可以通过以下解决方案来促进镍镉电池技术的发展。
首先，加强研发力度，提高镍镉电池的能量密度和循环寿命。
其次，开展镍镉电池成本降低研究，提高生产效率和资源利用率。
此外，加强对替代材料的研究，以减少对环境的负面影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CANDU堆元件现状与发展张杰崔振波王世波包头核燃料元件厂2005年5月摘要摘要本文介绍了重水堆核电站用燃料棒束发展里程和CANDU-6燃料棒束的技术特性，介绍了重水堆核电燃料棒束的技术改进方向和发展现状以及我国在CANDU燃料循环方面的发展设想。
关键词重水堆燃料元件、CANDU堆燃料元件、发展、燃料循环、CANFLEX燃料棒束。
1 CANDU重水堆核电概况CANDU型重水堆经过40多年的改进和发展，已成为当前比较成熟的堆型之一。
历经几十年的商业运行已充分证明，就技术指标、经济性、安全性等方面而言，CANDU堆可称为当今世界上一种较为领先的核电技术。
我国秦山三期重水堆核电站就是引进加拿大原子能有限公司两台CANDU-6重水堆核电机组，总装机容量为2×728Mwe，设计年容量因子为85%，设计寿命40年。
两台机组已分别于2002年12月和2003年7月投入商业运行。
同时，为了实现重水堆燃料元件国产化，满足秦山三期核电站换料节点要求，1998年12月8日经由中核原子能公司，二零二厂与加拿大ZPI公司签定了CANDU-6型燃料棒束制造技术转让合同。
该项目于2000年4月1日破土动工，工程历时33个月，于2002年12月建成了我国第一条重水堆核燃料棒束生产线——包头核燃料元件厂。
包头核燃料元件厂设计生产能力为年产200吨（铀）CANDU-6型核燃料棒束（约10400-10600只燃料棒束），以满足秦山三期两座728 Mwe商用核电站的年换料要求。
2003年3月27日首批国产化燃料棒束入堆，目前堆内运行状态良好。
2 CANDU重水堆燃料元件2.1 CANDU堆燃料元件2.1.1 燃料元件的基本结构CANDU堆燃料元件是由天然UO2陶瓷芯块，Zr-4合金包壳管、端塞、隔离块、支承垫和端板等部件组成的棒束。
图2-1是一个典型的CANDU-6型燃料棒束。
图2-1 CANDU-6型燃料棒束外形1-端塞；2-端板；3-包壳管；4-芯块；5-石墨涂层；6-支承垫；7-隔离块；8-压力管芯块是由天然陶瓷UO2粉末经压制成型、高温烧结制成圆柱形，其密度≥10.45克/厘米3，氧铀比为2.000～2.015。
高密度燃料芯块可使燃料在堆内有尽可能多的可裂变材料和尽可能小的体积变化。
芯块端面呈碟形，芯块端部有倒角。
芯块柱面要经磨床磨削，以得到较高的光洁度，可以保证芯块与包壳有良好的接触及有利于热传导。
每只CANDU-6型燃料棒束是由37根单棒组成。
UO2芯块装入壁厚0.4mm的Zr-4合金包壳管内，其两端由端塞密封焊接组成单棒。
37根单棒按照固定位置环形排列，两侧用端板焊接固定，组成燃料棒束。
燃料单棒之间的间隙靠钎焊隔离块保持，而棒束和压力管之间的间隙则靠钎焊于外圈燃料棒表面上的支承垫来保持。
每个燃料棒束的重量24千克左右，结构材料的重量占燃料束重量的10%以下，UO2燃料的重量占燃料束重量的90%以上。
表2-1列出了CANDU-6型燃料棒束设计参数。
表2-1 CANDU-6型燃料棒束设计参数2.1.2 燃料元件的主要特点CANDU堆燃料棒束虽然结构简单，但它在尺寸、完整性、物理性能及化学成份的要求是非常高的。
CANDU燃料元件的主要特点是：(1)中子经济性好。
坎杜堆燃料元件的包壳管壁厚只有沸水堆燃料元件包壳管的二分之一，相当于压水堆燃料元件包壳管的三分之二。
由于使用了薄壁包壳，中子的寄生吸收很小。
如皮克灵堆燃料元件全部结构材料仅占棒束重量的8%，结构材料的寄生吸收仅占燃料束热中子吸收截面的0.7%。
(2)安全性好。
CANDU堆燃料的设计是采用高密度的UO2烧结芯块，又使用短尺寸棒束，这就使得坎杜堆燃料实际上不存在密实化而引起倒塌问题，减少了弯曲变形。
包壳管内壁的石墨涂层提高了燃料功率和线功率的裕度，使燃料能够适应更大范围的功率波动，大大减少了元件破损率。
据国际原子能机构（IAEA）技术报告书中统计，加拿大14个大型CANDU 堆从1985年至1995年间燃料破损比例非常低，每10000只燃料棒束中只有1到2只有缺陷，累计平均缺陷率低于0.1%。
(3)生产成本低。
由于坎杜堆燃料是天然UO2陶瓷芯块，比轻水堆低浓铀芯块加工费用低得多，而且所用锆合金结构材料也比轻水堆燃料元件少。
(4)生产和运输方便。
坎杜堆燃料元件结构简单，一共只有6种零件，尺寸短小，无需占用很大的生产空间；重量较轻，无需笨重的起重设备；六种零部件结构简单，容易加工，省去了象轻水堆燃料元件中的结构复杂且价格昂贵的定位格架，这就给生产和运输都带来了方便。
2.2 燃料元件的改进及发展从1962年第一个CANDU型示范重水堆（NPD）达到临界并投入商业运行以来，40多年来坎杜堆燃料元件的基本结构没有变，但是设计参数和制造工艺却有很大的改变。
图2-2表示了它的发展趋势，CANDU堆燃料元件的发展主要有以下几点：(1) 燃料棒束中的燃料单棒直径变小，燃料单棒根数增加，与此相适应，棒束直径增大。
(2) 随着燃料棒束平均卸料燃耗的提高，额定单管功率大幅度提高。
(3) 早期的坎杜堆燃料棒之间的间隙用绕丝结构维持，1972年之后改为钎焊隔离块结构。
(4) 对材料的要求有所提高。
如UO2烧结芯块的密度由10.3克/厘米3提高到10.6克/厘米3，原料成分中硼和氟的含量控制更加严格，结构材料由锆-2合金改变为锆-4合金。
(5)从1972年开始，包壳管内壁增加石墨涂覆工艺，这种具有石墨涂层的燃料元件称为CANLUB 元件（CANDU Lubricant），能有效减少燃料元件的破损率。
(6)燃料元件棒束的制造工艺也有发展，如燃料棒的端塞密封焊接由氩气保护焊改为压力电阻焊，棒束组装焊接由铆焊或熔焊改为点焊等。
图2-2 CANDU燃料组件的发展演变过程图3 CANDU堆元件的未来发展当前的CANDU反应堆设计是近50年开发研究的结果。
为进一步开拓CANDU反应堆市场，加拿大原子能有限公司（AECL）仍在有计划地开发研究新技术和新设计，目标是有效降低CANDU反应堆的基建造价和运行成本，进一步提高固有安全性能，从而提高在国际市场的竞争力。
CANDU堆采用天然铀燃料、重水慢化、重水冷却和不停堆换料方式。
虽然具有中子经济性好，能灵活决定停堆大修的周期和时间的优点，但却存在燃耗浅、换料频繁、操作量大、乏燃料产出量大和中间贮存费用高等缺点。
而且，CANDU-6机组安全裕量小，当机组运行10年后，由于老化现象可能导致堆芯进口温度上升，安全裕量下降，可能需要降功率运行。
为解决CANDU堆燃料循环中存在的问题，从二十世纪九十年代初加拿大原子能有限公司（AECL）及其合作者就一直致力于开发新的燃料循环方案。
3.1 用轻水堆（LWR）的乏燃料作CANDU堆的燃料用轻水堆的乏燃料作CANDU堆的燃料，这不仅节省了大量的铀资源，又提高了燃料的燃耗。
天然铀中铀-235含量为0.711wt%，而LWR的乏燃料中铀-235约为0.8～0.9wt%，钚-239约为0.6～0.8wt%，可裂变材料约1.5wt%，核反应能力足够，目前这项研究有三条途径：(1)DUPIC（Direct use of Spent PWR Fuel in CANDU）燃料。
PWR乏燃料用干法处理，使U-Pu 与部分裂变碎片分开，U-Pu不分离，只能除去部分裂变碎片，燃料仍具高放射性，必须遥控加工。
一种是将燃料直接制成CANDU的几何尺寸，把PWR乏燃料元件切成CANDU堆元件长度，拉直，两端焊上端盖（元件也可制成双包壳）。
另一种是将PWR乏燃料去掉包壳，把芯棒制成粉末，压成“新”CANDU芯块，烧结后再装入CANDU包壳，制成标准的CANDU元件。
(2)MOX（Mixed Oxide Fuel）燃料。
轻水堆乏燃料经湿法处理，使U-Pu与裂变碎片分开，铀和钚混合形成MOX燃料。
(3)回收铀（RU）燃料。
轻水堆乏燃料处理后的回收铀，放射性略高于天然铀，无操作困难，管理简单。
3.2 低浓铀（SEU）燃料用加浓到0.9～1.5wt%的铀-235作为CANDU堆燃料，其优越性如下:（1）燃料循环成本降低30%。
（2）减少乏燃料数量。
（3）更高运行安全裕度。
（4）可提高额定功率，1.2wt%铀-235燃料的燃耗为天然铀的三倍。
（5）更好的铀利用率。
3.3 钍循环钍在地表有丰富的贮量，约为铀的三倍。
钍本身不是可裂变材料，经中子辐照后转变为可裂变材料铀-233。
如铀-233得到回收，天然铀的需求量可减少90%。
钍燃料在CANDU堆的循环可分为一次循环和直接再循环两种，其中一次循环方案又可分为如下两种方案：方案一混合燃料通道：钍和驱动燃料装在不同的燃料通道内，换料速率独立可调，燃料管理比较复杂。
方案二混合棒束：钍和驱动燃料装在同一棒束内，钍和稍加浓缩铀具有同样驻留时间，燃料管理简单。
燃料棒束的示意图3-1，技术参数如下：（1）UO2在外面两圈元件中，中央8根元件中装ThO2。
（2）棒束平均燃耗为22MWd/kg，钍燃耗为10.4 MWd/kg，稍加浓缩铀为25 MWd/kg。
（3）均一堆芯，换料简单，每次更换2只棒束。
图3-1 引入钍的燃料棒束钍在CANDU堆中“直接再循环”是将经过辐照的中间ThO2元件重新插入装有新SEU棒束中央，每个循环ThO2可获得20 MWd/kg，使ThO2的燃耗得到最大限度的提高。
钍燃料具有以下特点：（1）钍比铀的导热性高50%，因而燃料运行温度低，熔化温度比UO2高340℃。
（2）ThO2是钍的最高氧化态，因而燃料不可能再进一步氧化而释放大量裂变产物和气溶胶。
（3）钍循环的乏燃料放射性比铀乏燃料小90～99%，产生的锕系元素也少。
3.4 先进的CANFLEX燃料棒束的研制加拿大的AECL和韩国的KAERI经十多年的研制工作，开发出了CANFLEX（CANDU flexible fuelling）燃料棒束。
CANFLEX是目前CANDU堆先进燃料循环最合适的燃料载体。
CANFLEX最显著的特点是具有突出的热工水力效率，并能采用不同的燃料装载方式（如天然铀、稍加浓铀、LWR乏燃料、钍铀燃料和MOX燃料等）。
每个CANFLEX燃料棒束有43根燃料单棒，而且CANFLEX燃料棒束在1/4和3/4燃料棒束平面上增加了CHF-提高附加块（CHF-enhancing button），这种结构在燃料棒束横截面上的分布形式如图3-2所示。
CANFLEX燃料棒束与37根元件的标准燃料棒束相比峰值功率将降低约20%，使得燃料棒束可以有更高的燃耗。
CANFLEX在设计上增加的CHF-提高附加块能加强冷却剂的湍动，降低冷却剂空泡产能的可能性，从而提高传热效果，使得运行安全裕量更高。
图3-2 CHF-提高附加块在燃料棒束横截面上的分布形式3.5 CANDU燃料循环在中国发展的前景考虑到今后中国将大规模发展核电，在2050年至少达到100Gwe的规模，CANDU反应堆对中国核电在近期、中期的可持续发展中扮演战略补充的角色。