高温气冷堆电站简介
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11
1.3 高温气冷堆应用前景
高温气冷堆受到广泛关注
布什能源政策报告认为(p5-16)：“先 进反应堆技术为改进核能安全提供了 新的前景。例如，作为先进反应堆类 型的球床气冷反应堆具有固有的安全 特性。工业界对这种类型和其它的先 进反应堆设计具有兴趣。”
12
1.4 高温气冷堆发展
HTR-10高温气冷实验堆
氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
5
1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
6
1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件
三重包覆颗粒燃料
燃料元件连续循环
UO2 核芯
7
1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
21
应急柴油发电机组的作用
正常电源失去后，应急柴油发电机组在要求的 时间内起动，为应急母线上允许一定时间供电 中断的交流负荷供电，主要用户为两堆共用的 安全辅助负荷和必要的非安全负荷。
消防系统应急电源。 恢复部分照明条件。 保持主控制室的可居留性--为主控制室事故通风空
调系统和生活必需的用电提供应急电源。 包容体事故负压通风系统应急电源。 不间断电力系统蓄电池的充电电源。 核岛厂用水和设备冷却水设备的连续运行。 常规岛保安电源
初步设计及初步安全分析报告 2009-2013: 示范电站的建造
18
HTR-PM工程进度计划
反应堆大厅 吊车就位
FSAR&调试运行 阶段EIR送审
2011.12
2013.2
PSAR&PEIR审评通
过及建造许可证申请
初步设计,PSAR完成
可研报告完成
2008.1
2009.2
2010.10
2007.9 2007.6
分项设备报价：一周内 试验：40a 分析:30a
机房用电及获取方式
30
设备布置方面
机房总的布置：两周内
设备布置及机房尺寸 门、洞要求--进出风气流组织 机组基础要求 机房保温措施 燃料供应方案
31
控制方面
符合设计要求的控制流程 主控制室起动机组的手段 控制软件的认证 试验考虑：并网或负载消耗
22
应急柴油发电机组参数要求
AC380V 800kW 1000kVA 1E级、QA1、C类质量鉴定程序 寿期：40年 应急起动时间要求：
确认母线失电后，机组第一次应急自起动恢 复供电的时间〈20S，并应具有连续自起动三 次成功投入的能力，母线上的负荷按照带载 程序投入。手动完成机组起动和加载的时间 不大于60分钟。
2009.5
2011.2 2010.8
主厂房封顶
压力容器到场
2012.12
2012.4 首次装料
主回路试压
100小时满 功率发电
2007.8
2008.3
2007.12
浇注第一罐混凝土
初步设计
可研核准 审查通过
压力容器采购 合同签订
高温堆项目建设周期线
19
二. HTR-PM应急电力系统方案
HTR-PM应急电力系统图
24
机组主要负荷
3台共340kVA的交流不间断电源。 一台220kW消防泵（采用Y-D起动）。 其他电动机和仪表照明负荷200kW左右。
25
厂房概况
氧气供应贮存系统
KBB膜压机2 KBB膜压机缓冲罐
KBB膜压机1
3500*2300*1500 0.2-15.0MPa，8
氧气供应贮存系统 (KBD)
80升 30MPa 氧气 瓶8个
包容体泄放管
26
HTR-PM柴油发电机房
27
HTR-10柴油发电机房
28
三. 需要协助的问题
机组的基本参数
机组的基本参数：一周内
机组电气性能数据 柴油机的机械数据 发电机的短路计算数据 尺寸、重量：机组及辅助设备 噪音及振动数据
设备报价及加工周期
HTR-PM
High-temperature gas-cooled reactor— Pebble bed module，高温气冷堆球床模块
双堆＋一机
投资方式
华能集团、中核建集团、清华大学合作建设 政府支持：通过重大专项方式
16
百度文库
山东厂址的示范工程效果图
17
HTR-PM工程进度计划
2002-2004: 方案研究 2004-2007: 基于包络厂址条件的标准设计、
8
1.2 高温气冷堆的安全特性
固有安全特性
大的负温度系数，可以允许冷却剂完全丧失 依靠热辐射、热传导非能动载出余热，不需
要能动的安全系统 任何事故工况下燃料温度不超过1600℃限值 耐高温的三重包覆颗粒燃料元件，裂变产物
始终包容在燃料颗粒中 不会出现堆芯熔化和放射性大量释放的事故
9
1.3 高温气冷堆的应用前景
32
计算校核方面
根据负荷数据及投入的顺序校核：
机组容量校核 大负荷投入起动压降 大功率整流设备运行对机组运行稳定的影响。 地震谱比对
33
谢谢
34
HTR-10 厂房
14
1.4 高温气冷堆发展
进一步发展氦气透平技术 -- HTR-10GT
氦气直接循环发电，更高效发电技术 2002 - 2008
高温气冷堆示范电站 -- HTR-PM
多堆模块式高温气冷堆核电站 商业化动力堆技术，示范电站 2002 - 2013
15
1.4 高温气冷堆发展
核能技术设计研究院
高温气冷堆核电站
提纲
一.高温气冷堆核电站介绍 二.HTR-PM应急电力系统简介 三.柴油机组及机房的问题
2
一. 高温气冷堆核电站概况
控制棒 传动机构
球形燃料 元件堆积 的堆芯
反应堆 压力壳
主氦风机 蒸汽发生器
热气导管
4
1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化
石墨堆体堆芯结构 石墨作为慢化剂
23
应急柴油发电机组设备要求
系统共设置两套应急柴油发电机组 每套柴油发电机组应包括如下主要设备：
柴油发电机组主机：包括柴油机1台、发电机 1台、机组安装底座。
机组辅助装置：进风消音器、排风消音器、 储油设备（包括：日用油箱、油罐、油泵及 油位测量装置）、起动蓄电池、出线开关柜 和控制保护柜。
2000.12：首次临界 2003.1 ：满功率运行，发电上网 2003.10.15：安全演示实验
控制棒误提升ATWS＋失冷
旁路保护系统、关闭氦风机 反应堆自动停堆，没有出现堆芯融化事故
通过实验验证、演示的安全特性
2007.2.27：获国家科学技术进步一等奖
13
1.4 高温气冷堆发展
系统简单（源于固有安全性）
没有稳压器系统 不需要应急堆芯冷却系统 不需要安全壳喷淋系统
发电效率高（氦气出口温度高）
蒸汽循环发电 氦气透平循环发电
多种工艺热应用
高温水解制氢 煤气化 稠油热采，…
10
1.3 高温气冷堆的应用前景
国家中长期科技发展规划(2006-2020)
16个重大专项之一 先进压水堆和高温气冷堆核电站
1.3 高温气冷堆应用前景
高温气冷堆受到广泛关注
布什能源政策报告认为(p5-16)：“先 进反应堆技术为改进核能安全提供了 新的前景。例如，作为先进反应堆类 型的球床气冷反应堆具有固有的安全 特性。工业界对这种类型和其它的先 进反应堆设计具有兴趣。”
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1.4 高温气冷堆发展
HTR-10高温气冷实验堆
氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
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1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
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1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件
三重包覆颗粒燃料
燃料元件连续循环
UO2 核芯
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1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化 氦气冷却 球形燃料元件 燃料元件连续循环
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应急柴油发电机组的作用
正常电源失去后，应急柴油发电机组在要求的 时间内起动，为应急母线上允许一定时间供电 中断的交流负荷供电，主要用户为两堆共用的 安全辅助负荷和必要的非安全负荷。
消防系统应急电源。 恢复部分照明条件。 保持主控制室的可居留性--为主控制室事故通风空
调系统和生活必需的用电提供应急电源。 包容体事故负压通风系统应急电源。 不间断电力系统蓄电池的充电电源。 核岛厂用水和设备冷却水设备的连续运行。 常规岛保安电源
初步设计及初步安全分析报告 2009-2013: 示范电站的建造
18
HTR-PM工程进度计划
反应堆大厅 吊车就位
FSAR&调试运行 阶段EIR送审
2011.12
2013.2
PSAR&PEIR审评通
过及建造许可证申请
初步设计,PSAR完成
可研报告完成
2008.1
2009.2
2010.10
2007.9 2007.6
分项设备报价：一周内 试验：40a 分析:30a
机房用电及获取方式
30
设备布置方面
机房总的布置：两周内
设备布置及机房尺寸 门、洞要求--进出风气流组织 机组基础要求 机房保温措施 燃料供应方案
31
控制方面
符合设计要求的控制流程 主控制室起动机组的手段 控制软件的认证 试验考虑：并网或负载消耗
22
应急柴油发电机组参数要求
AC380V 800kW 1000kVA 1E级、QA1、C类质量鉴定程序 寿期：40年 应急起动时间要求：
确认母线失电后，机组第一次应急自起动恢 复供电的时间〈20S，并应具有连续自起动三 次成功投入的能力，母线上的负荷按照带载 程序投入。手动完成机组起动和加载的时间 不大于60分钟。
2009.5
2011.2 2010.8
主厂房封顶
压力容器到场
2012.12
2012.4 首次装料
主回路试压
100小时满 功率发电
2007.8
2008.3
2007.12
浇注第一罐混凝土
初步设计
可研核准 审查通过
压力容器采购 合同签订
高温堆项目建设周期线
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二. HTR-PM应急电力系统方案
HTR-PM应急电力系统图
24
机组主要负荷
3台共340kVA的交流不间断电源。 一台220kW消防泵（采用Y-D起动）。 其他电动机和仪表照明负荷200kW左右。
25
厂房概况
氧气供应贮存系统
KBB膜压机2 KBB膜压机缓冲罐
KBB膜压机1
3500*2300*1500 0.2-15.0MPa，8
氧气供应贮存系统 (KBD)
80升 30MPa 氧气 瓶8个
包容体泄放管
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HTR-PM柴油发电机房
27
HTR-10柴油发电机房
28
三. 需要协助的问题
机组的基本参数
机组的基本参数：一周内
机组电气性能数据 柴油机的机械数据 发电机的短路计算数据 尺寸、重量：机组及辅助设备 噪音及振动数据
设备报价及加工周期
HTR-PM
High-temperature gas-cooled reactor— Pebble bed module，高温气冷堆球床模块
双堆＋一机
投资方式
华能集团、中核建集团、清华大学合作建设 政府支持：通过重大专项方式
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百度文库
山东厂址的示范工程效果图
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HTR-PM工程进度计划
2002-2004: 方案研究 2004-2007: 基于包络厂址条件的标准设计、
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1.2 高温气冷堆的安全特性
固有安全特性
大的负温度系数，可以允许冷却剂完全丧失 依靠热辐射、热传导非能动载出余热，不需
要能动的安全系统 任何事故工况下燃料温度不超过1600℃限值 耐高温的三重包覆颗粒燃料元件，裂变产物
始终包容在燃料颗粒中 不会出现堆芯熔化和放射性大量释放的事故
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1.3 高温气冷堆的应用前景
32
计算校核方面
根据负荷数据及投入的顺序校核：
机组容量校核 大负荷投入起动压降 大功率整流设备运行对机组运行稳定的影响。 地震谱比对
33
谢谢
34
HTR-10 厂房
14
1.4 高温气冷堆发展
进一步发展氦气透平技术 -- HTR-10GT
氦气直接循环发电，更高效发电技术 2002 - 2008
高温气冷堆示范电站 -- HTR-PM
多堆模块式高温气冷堆核电站 商业化动力堆技术，示范电站 2002 - 2013
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1.4 高温气冷堆发展
核能技术设计研究院
高温气冷堆核电站
提纲
一.高温气冷堆核电站介绍 二.HTR-PM应急电力系统简介 三.柴油机组及机房的问题
2
一. 高温气冷堆核电站概况
控制棒 传动机构
球形燃料 元件堆积 的堆芯
反应堆 压力壳
主氦风机 蒸汽发生器
热气导管
4
1.1 高温气冷堆结构特点
石墨慢化
石墨堆体堆芯结构 石墨作为慢化剂
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应急柴油发电机组设备要求
系统共设置两套应急柴油发电机组 每套柴油发电机组应包括如下主要设备：
柴油发电机组主机：包括柴油机1台、发电机 1台、机组安装底座。
机组辅助装置：进风消音器、排风消音器、 储油设备（包括：日用油箱、油罐、油泵及 油位测量装置）、起动蓄电池、出线开关柜 和控制保护柜。
2000.12：首次临界 2003.1 ：满功率运行，发电上网 2003.10.15：安全演示实验
控制棒误提升ATWS＋失冷
旁路保护系统、关闭氦风机 反应堆自动停堆，没有出现堆芯融化事故
通过实验验证、演示的安全特性
2007.2.27：获国家科学技术进步一等奖
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1.4 高温气冷堆发展
系统简单（源于固有安全性）
没有稳压器系统 不需要应急堆芯冷却系统 不需要安全壳喷淋系统
发电效率高（氦气出口温度高）
蒸汽循环发电 氦气透平循环发电
多种工艺热应用
高温水解制氢 煤气化 稠油热采，…
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1.3 高温气冷堆的应用前景
国家中长期科技发展规划(2006-2020)
16个重大专项之一 先进压水堆和高温气冷堆核电站