四代核电高温气冷堆专家解读

一、会议要点：

1、 山东石岛湾核电项目，是世界首座具有4代先进核电站 能的项目，4代高温气冷项目。

2、 高温气冷堆主要有两个回路，其中一个回路，一回路： 它是由堆心的核原料进行裂变释放能量，能量加热一回路里 面的氨气，氨气作为堆心的冷却剂，通过释放出来的热能加 热以后，堆心的出口氮气温度可以达到750到950摄氏度， 氨气通过导气管进入了另外I个关键设备蒸发器。蒸发器里 有二回路的蒸汽，在蒸发器中高温的氨气加热二回路的水， 产生高温蒸汽，然后高温蒸汽通过二回路驱动汽轮机发电， 同时在加热水的过程中，氨气又冷却下来，由主氣风机把氮 气抽回到堆心中，这样就形成了一个循环，最终这个系统就 是让核能转化成推动气冷堆的做功来进行发电，让核能转化 成电能。

3、 04年9月份做了一个很有大胆的实验，对10兆瓦的高 温气冷堆进行核安全展示，主要动作就是拔出里面的控制棒, 并把气冷堆里的主氨风机关闭，相当于拔掉控制高温气冷堆 的控制棒并且关闭冷却系统，模拟地震、海啸等极端事故情 况下，假设反应堆的控制系统或者一些系统都失效了，观察 这种极端情况下的安全性。实验结果表明，在不插入控制棒 的情况下，关闭反应堆冷却系统，也不会出现原料原件损坏 的联动事故，也不会有超标的核泄漏。

4、 实验地点距离中南海几十公里。

5、 高温气冷堆是4代核电技术路线中发展更早，落地更快, 成本更低的技术路线。

6、 高温气冷堆的优势：安全性高；温度高，发电效率高， 二代、三代核电的压水堆蒸汽温度在300度度，温度越高， 发电效率越高，

7、 四代高温气冷堆温度可以达到750-950度，发电效率提 升40%以上，高温气冷堆 的温度在四代核电技术里是最高的。

8、 学术推测：达到800度后，可以制造氢气。传统制氢气, 发电，再电解水产生氢气，效率低，价格高。用高温直接热 解水或者甲烷，直接产生氢气。高温热解水还在学术界推测 阶段。

9、 目前世界前沿技术采用氢来冶炼钢，用氢气来代替焦煤 焦炭作还原剂，需要在钢铁厂附近稳定大量的工业低成本氢 气，通过氢气来炼钢。

10、 180万吨年产量的钢厂，只需要匹配一个高温气冷堆制氢。

11、 核能的本质是发热，热可以发电，也可以产生高温蒸汽。

12、 温气冷堆制氢关键技术研究取得了一些良好的进展，目 前正在开展关键设备样机研究，计划将在十四五期间进行多 次的验证。十五五期间进行高温气冷堆核能制氢，作为新冶 金的工程示范，目标是在2030年以前实现高温气冷堆，排 气透屏循环发电，高温气冷堆核能制氢的工程应用。

13、 三代压水堆冷却剂是水，需要水泵循环；四代高温气冷 堆冷却剂是氮气，没有水，需要主氣风机进行循环，主氨风 机的材料要求，因为主氮风机的工作环境恶劣，是高温气冷 堆的心脏，没有主氨风机，高温气冷堆就不能产业化，

14、国家文件里没有提到熔盐堆，提到的是积极推广高温气冷堆和快堆，熔盐堆研发试验还不够完善,

15、 高温气冷堆因为自身固有的安全性，在内陆建设可行， 选址最好是一些火电的原始场地

16、 三种核心部件：1、燃料球，石墨包裹着铀原料；2、蒸 发器；3、主氨风机，高温气冷堆的心脏，使高温氮气、低 温氮气实现循环，实现热量的传递；

17、 目前国家是要积极推进高温气冷堆的发展，到底是多少 数量，不好做一个判断。

18、 1台20万千瓦机组需要2个主机风机，模块化的因素, 60万千瓦需要6个主氨风 机。主筑风机大概5000万一个，因为专家是技术方向，并 不是十分确定。

19、 石岛湾核电站今年年底并网发电，明年商运。

20、 后续60万千瓦项目整体招标已经开始了，不同的设备 模块，可能进度不一样；

21、 高效发电、热电联产、核能制氢，可以同时运作，但是 因为能量守恒定律，总输出不变，各细分效率会有变化。

22、 氨气不是耗材，是在回路里面循环利用的，但是很贵， 需要进口，国内没有。

23、 高温气冷堆适合内陆，安全性满足建设要求，替代火电 厂

24、 高温气冷堆从燃料转化成电功率是40%, —板压水堆 大概是30%,提高10%

25、 产生相同能量的电能，高温气冷堆比压水堆使用的铀原 料更少。

二、结论：（参会者自己的分析判断结论，与会议无关）

1、 四代高温气冷堆，未来无限美好。

2、 标的：

佳电股份：四代主氨风机供应商，子公司佳电公司总包的世 界首台套高温气冷堆核电站示范工程（华能山东石岛湾厂高 温气冷堆核电站示范工程）主氣风机设备出厂试验完成，全 部试验结果满足试验预期及设计要求，已具备向华能山东石 岛湾厂高温气冷堆核电站示范工程交货的条件。主氨风机是 我国具有完全自主知识产权的具备第四代核能系统安全特 性的高温气冷堆核心设备

中国核建：中国核建集团是国内外唯一家连续30余年不 间断从事核电建造的企业集团，承担了我国大陆和岀口的所 有核电机组的建造任务（合计63台，数据截止2017年6 月底），掌握了包括压水堆、重水堆、实验快中子堆、高温 气冷堆等各种堆型、各种规格系列的核电建造能力，具备同 时承担40台核电机组建造的资源和能力。

浙富控股:浙富水电承制的全球体型最大、中国首台600MW 第四代商用快堆液态金属核主泵工程样机于2019年11月 24日在浙富水电整机试验台上通过试运行测试，各项指标符 合预期。子公司华都公司主要致力于设计制造核反应堆控制 棒驱动机构等民用核安全机械设备、核电专用维修保障工具、 三废处理/转运设备、核辅助系统设备、核燃料辅助设备及专 用机电设备等产品。华都公 司是目前国家着力推行并且随着”一带一路”走出国门、拥 有自主知识产权的“三代“核电技术“华龙一号“控制棒驱 动机构的唯一供应商。

久立特材：三代核电蒸发器管材供应商，公司是国内少数可 以实现核电蒸发器管材批量生产的企业之一，曾为我国自主 研发的“华龙一号"第三代核电站提供核级不锈钢无缝管， 主要核电管材产品有核电蒸汽发生器u形传热管、三代核电 余热排放用管等。