燃料输送氦气压缩机：高难度设计高难度制造

技 重大专项研发课题 ， 由清华大学核研 院总负责。
燃料 球输 送 用氦 气压 缩机 是全 新设 计 ，在 结 构上 ，
把 压 缩机 和 电机 安 置在 一 个共 用的 筒 形 壳体 中。是 在
公 司 、 国第二 大电 力公 司 Ｅ ｔｒｙ以及将 从 高温反 应 美 ｎｅｇ 堆 获得 工 艺 热 的 多 家化 学公 司 。Ｎ Ｎ Ｇ Ｐ联 盟 执 行 主 管
高温 气 冷堆 的 燃料 球 是 颗 粒状 的 ，直 径 约 为 １毫 米 ，由 多层 不 同介 质 的碳 和 一层 陶瓷 包裹成 直 径 为 ６ ０
２０ ０９年 ９月 ，美 国能 源部发 表 声 明说 ：下一代 核 “
电站 （ Ｇ Ｐ 项 目将采 用新 型的 高温 气冷 堆技 术 ， 个 Ｎ Ｎ ） 一 设施 支持 多种 工 业应 用 ，比如发 电的 同时进 行 石 油精
“ 学研 ” 作 ， 产 Fra bibliotek 解决 一个 又一 个疑 难 问题 。 最终选 定 了 三元 流 高效 叶轮 、 串联 式 干 气密封 、 整体 组 装 式 的 单级
高速 结构 方 案 ， 并采 用先进 的可倾 瓦 支撑轴 承 ， 确保 了
转 子在 高速 运转 下的 自我调 心 能 力 ， 个机 组在 出厂试 整
造 的 国家科 技 重 大 专项 研 发课 题— — 高温 气冷 堆核 电 站 燃料球 输 送 用氦 气压 缩机 ，经过 ７ ２小时连 续运 转试
分 析和 实验 工作 。２ 世 纪 ６ Ｏ ０年代 初 ， 国国 内停 止 了 美
这 一研 究 ， 项 目转移 到德 国继 续进行 。 ９ ７年一 １９ 将 １６ ９０
国 内第一 次在 压缩 机上 采 用 电磁 轴承 。并在 小流 量 、 高
压 力 下 ， 用 了三元 气动设计 叶轮 ， 证 了节 能效 果 。 采 保
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Ⅳ ・
科 技新 闻
Ｆｅ ｏｅ说 ， 下 一代 核 技 术 的 商 业化 是 确 保 未 来 清 ｒｄ Ｍｏｒ “
洁能 源的 关键 步骤 ” 。 Ｎ Ｎ Ｇ Ｐ联 盟 选择 的 是 阿海 珐设 计 的 棱 柱 高 温 气 冷 堆 。这 种反 应 堆采 取模 块 化设 计 ， 热功 率 ６ ５ ２ ＭＷ ， 口 出
温度约 ７０ Ｎ Ｎ ５ ℃。 Ｇ Ｐ认 为 ， 虽然球床 设 计 和棱 柱设 计 两
高温 气冷 堆是世 界 上 正在研 发 的核 电 第四代技 术 ，
具 有 高安全 性 ， 能满足 安 全 、 经济 、 可持 续发 展 的 要 求 ，
废 物极 少生成 ， 核扩 散 的风 险很低 ， 在机 组失稳 失 水 、 控
美 国： 下一代核 技 术 商业化是 未来 清洁能 源的 关键
早在 ２ ０世 纪 ４ 代 ， 国就 已经对这 种 高温 气冷 ０年 美
堆提 出 了概 念 ， 二战 后 ， 国橡 树 岭 国家 实验 室承 担 了 美
制 捧 失控 等情 况 下 ， 不会 出现 日本福 岛核 电站泄 漏情 也
况 ， 里程碑 式 的堆 型 。但 是 ， 高温 气冷 堆技 术 转 变 是 从 成 一 座 电站 却 是 非 常艰 难 、 杂 的过 程 ， 了对技 术 的 复 除 依赖 ， 更有 对设 备 的严格 要 求。 ２１年 １ ０１ ２月 ， 海鼓 风机 厂有 限公 司承 担 设计 制 上
炼 。 Ｇ Ｐ项 目将使 核 能利 用延伸到 更 宽广 的工 业和 交 Ｎ Ｎ
毫 米 大小的 燃料球 ， 通过 燃料 装卸 系统把 几 万 只燃料球
输 送进 入核 反 应 堆 。上 鼓 公 司研 制 的燃料 球 输 送 用氦
通领 域 ， 降低 燃料 消耗 和 污 染 ， 并在 现 有 的 商业 化轻 水
堆技 术基础 上提 高固有安 全 ｝。” 生
气压 缩机 就是 用来 向核 反 应堆 输送 燃料 球 的 ， 燃料球 是 装 卸 系统 中的 关键 设 备 。这 一设 备 的研 制属 于 国 家科
美国 Ｎ Ｎ Ｇ Ｐ选择 了阿海 珐公 司的 第 四代 高温 气 冷
堆（ Ｔ Ｒ） 为下一代 核 电站 的最优设 计 。 ＨＧ 作 Ｎ Ｎ Ｇ Ｐ联 盟 包括 反 应 堆供 应 商 阿海珐 公 司和 西屋
科 技 新 闻
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燃料 输送氦气压缩机 ： 高难度 设计 高难 度制造
该 压缩 机 的研发 从 ２ ０ ０ ９年 ４月起 ， 直到 取得 完全
成功， 历时两年半。面对没有先例 可供参考的高难度设
计， 高难度 制 造 ， 鼓 公 司与 清 华 大 学 、 海 交 大 开展 上 上
的性 能试 验 、 降速 防喘振 试 验 、 子从 最 高连 续运 转 的 转
图 为 高温 气冷 堆燃 料球
转 速进行 跌 落试验 等 ， 各项试 验 均取得 了 圆满成 功 。 上 鼓公 司表 示 ， 来要 建 立“ 氦风 机研 发 中心 ” 未 主 ， 进 行有规 模 的技 术改造 ， 产业化 打 下基础 。 为
年 ， 国 曾建造运行 过使 用 高温 气冷堆技 术的一 个 实验 德
堆 和一座 示 范电站 。２ ０世 纪 ９ ０年 代 ， 由于德 国 国 内绿 色和平 主 义 思想 盛行 ， 府 最终 决 定 淘汰 核 能 ， 政 高温 气 冷堆 的项 目也 随之 停止 。
验 达标后 ， 通过 了清华 大学核 研 院的 型式试 验 的 出厂验 收 。这 一成 果将 用到 山 东荣成 核 电站 的建设 中。
验 时 实现 了安全 稳 定 高效 ，一元 硬 币被 矗 立 在机 组 之
上 ， 车 时纹丝 不动 。 试 为 了保证 压 缩机 的 高安 全 ｝ 上鼓 公 司先后 进行 了 生，
ｌ 斤压 力的 氮 气全性 能试 验 ， 公 斤 、０公 斤 压 力额 ０公 ｌ ３ 定转速 下 的氦 气性 能 试验 ，以及 要 求极严 格 的 ７ Ｏ公 斤 氦 气全性 能试验 、２小 时可 靠性试 验 、 冷却 气条件 下 ７ 无